一种改进匹配滤波器组的方位向速度估计方法

高径向速度目标常会引起严重的距离走动,对方位向速度的估计造成较大的影响．针对此问题,提出了一种新的方位向速度估计方法．该方法分析了运动目标在不同域中的信号形式,并发现在二维频域中动目标的方位调制和距离走动体现在同一指数项中,利用该特点在二维频域构造匹配滤波器组估计方位向速度．相比于传统方法,本方法可使方位向速度估计独立于径向速度,并规避了距离走动对方位向速度估计的影响．本方法均适用于机载和星载SAR系统．仿真和实测数据验证了本方法的有效性和稳健性．     

窄带雷达高速多目标检测研究

高速运动目标速度快,会产生严重的距离走动,而且由于雷达的脉冲重复频率较低往往导致欠采样．因此传统的Keystone变换失效,这些都对目标能量的有效积累不利;同时由于各个目标的距离走动率不同,也不利于多目标的检测．针对以上问题提出一种基于Clean技术的窄带雷达高速多目标检测方法．首先,对距离压缩后的信号进行Keystone变换并补偿最强目标的距离走动函数,然后搜索并补偿二次相位项,接着运用方位快速傅里叶变换进行检测,最后将最强目标滤除并检测下一个可能的目标．仿真和实测数据这种所提方法运算简单且有效．     

一种用于TOPS SAR-GMTI的空时自适应处理方法

针对在循序渐近对地扫描合成孔径雷达(TOPS SAR)模式下静止背景杂波的多普勒带宽很大,在有限的脉冲重复频率(PRF)条件下,会导致背景杂波出现严重的多普勒模糊问题,提出了一种基于谱压缩的空时自适应处理方法进行杂波抑制.经过谱压缩操作后,杂波的多普勒带宽减小到与其瞬时带宽相同,再利用空时自适应处理(STAP)方法进行杂波抑制,使得杂波抑制性能得到明显改善.同时,由于动目标径向速度的存在,会导致其多普勒频谱产生偏移,而直接采用匹配滤波方法对动目标进行聚焦,会造成虚假目标的出现.为了避免出现这一现象,可利用Deramp处理方法对动目标进行聚焦处理,能有效避免虚假目标的产生.同时利用TOPS SAR模式获得连续的重叠率很高的全孔径TOPS SAR图像,可以实现动目标的轨迹跟踪处理.最后,通过仿真实验验证了所提方法的有效性.     

临近空间慢速平台SAR地面动目标检测与成像

临近空间慢速平台SAR具有生存能力强、持续工作时间长、机动性能好等特点。该文提出了一种临近空间慢速平台SAR地面动目标检测与成像方法。由于平台运动速度较慢,地面静止杂波多普勒展宽较窄,有利于将地面杂波与动目标回波进行分离。首先利用多普勒滤波器实现地面动目标回波与静止杂波的分离,提取出动目标回波;然后将一阶Keystone变换与变分辨多普勒调频率估计方法相结合,在动目标速度未知的情况下完成距离走动校正和距离弯曲校正,解决了动目标回波距离徙动校正难的问题。利用估计出的多普勒调频率设计出方位压缩函数进行方位聚焦,从而完成动目标的检测与成像。该方法不仅适用于地面慢速运动目标,同时也适用于快速运动目标。计算机仿真验证了该方法的有效性。     

多通道SAR-GMTI通道均衡和动目标检测定位方法

针对机载多通道SAR-GMTI系统及其实测数据,提出了一种新的通道均衡方法和基于该均衡的动目标检测、定位方法．该方法先利用泄漏信号进行电路中信号均衡,后进行通道间快时间和慢时间校准并在距离压缩后通过迭代补偿通道差异,再经杂波对消和方位压缩实现动目标检测,最后通过估计动目标多普勒偏移的方法完成参数估计．该通道均衡方法不需要天线参数、平台运动参数等先验信息,避免了图像配准过程和自适应杂波相消过程,因而计算量小,易于实现．实测数据实验结果证明该方法杂波对消比达到20dB,检测和定位性能好．     

利用SPECAN算法的聚束SAR成像处理

讨论了距离向去调频聚束模式SAR信号的回波模型及特点,通过对聚束SAR信号的时、频域关系的分析,给出了适合去调频后的聚束SAR数据的成像算法。该算法结合了SPECAN算法高效和标准条带成像算法精确的优点,首先采用SPECAN算法对原始数据距离向去斜,其次采用距离-多普勒算法实现方位精确聚焦,与传统的距离-多普勒算法相比,成倍地降低处理的数据量,从而可实现聚束SAR的实时成像处理。对Ku波段实际飞行数据采用该算法压缩得到高分辨率的图像,验证了理论分析的正确性和所用方法的可行性。     

基于FMCW的弹载SAR俯冲成像方法研究

调频连续波合成孔径雷达具有体积小、重量轻、成本低、功耗低等优点,在精确制导领域具有较大的应用潜力。针对俯冲运动状态下弹载FMCW SAR运动特点,提出了一种弹载FMCW SAR俯冲成像方法,在时域完成距离走动校正后,采用级数反演的方法推导了FMCW SAR回波信号精确方位多普勒频域表达式,通过对多普勒频域表达式的分析,构造相应的补偿函数完成目标的二维成像。最后点目标和场景目标仿真实验验证了理论分析与该成像方法的有效性。     

一种改进的SAR原始数据频域模拟方法

传统的原始数据频域模拟方法中系统冲激响应函数是固定不变的,且没有考虑距离徙动,影响了原始数据的模拟精度。推导了SAR点目标回波数据频域冲激响应的精确解,该精确解包含了距离徙动效应,且方位向的多普勒参数随着目标位置的变化而变化;在此基础上,给出了一种改进的SAR原始数据频域模拟方法,利用该精确解与地面场景散射单元的后向反射系数卷积得到回波数据。仿真实验表明了该方法的可行性、有效性,与传统频域模拟算法相比,该方法极大地提高了数据模拟的准确性。     

多波段SAR系统动目标检测和参数优化设计

针对传统单通道合成孔径雷达(SAR)动目标检测中存在的不足,提出了一种基于多波段的单通道SAR运动目标检测方法,该方法对方位抽取得到的两个等效通道数据进行杂波抑制,然后结合Keystone方法实现动目标的检测、参数估计与定位．并提出了多波段SAR系统参数优化设计的方法,该方法可以克服传统动目标检测系统中的速度盲区问题,从而有效提高波段的利用率和动目标的检测概率．仿真实验验证了所提方法的有效性和可行性．     

调频连续波(FMCW)聚束式SAR成像研究

针对调频连续波SAR与脉冲式SAR工作体制的不同,从而带来不同的回波表现形式,对基于调频连续波的聚束式SAR回波信号进行建模,分析信号的特征,揭示平台的连续运动在距离向产生一个多普勒频移的特性,从而影响方位聚焦．对于方位频谱混叠的问题,采用方位预滤波处理,通过插值实现采样率的提高,由于预滤波可以实现方位的块压缩,实际中的方位向点数并没有明显增加,最后基于FS算法完成残余聚焦,仿真数据处理结果验证了分析的正确性和算法的有效性．另外,对于平台连续运动引入的多普勒频移,分析了其对成像造成的影响,并给出了相应的补偿方法．     

Range ambiguous clutter suppression for the SAR/GMTI system based on the frequency diverse array

A range ambiguous clutter suppression approach based on frequency diverse array configuration is proposed to handle the range ambiguity of the space borne wide-swath high-resolution synthetic aperture radar ground moving target indication (SAR/GMTI) system with a high pulse repetition frequency. Since echoes from different ambiguous range regions are separable in the transmit spatial frequency domain, a filter bank is employed to extract echoes from each region, and then the transmit beam forming is implemented to suppress the clutter in each range region. Simulation results demonstrate that, by making full use of the limited channels, the proposed method could weaken the influence of heterogeneous clutter in each region and reconstruct moving target signals without range ambiguity, so as to expand the detection region evidently.     

Method to suppress moving targets in SAR images

In the high-resolution wide-swath (HRWS) SAR system, the moving targets are usually smeared and imaged at incorrect positions in the resulting SAR image by utilizing the traditional stationary scene imaging processing. Moreover, these defocused moving targets may cover the stationary scene. The number of spatial degrees of freedom required for suppressing moving targets by the traditional space-time adaptive processing framework is equal to the number of the moving targets in the SAR scene multiplied by the PRF undersampling number. This requirement is hard to meet in practice. In order to overcome the above problem, a new space-time adaptive processing framework based on azimuth Deramp processing is proposed in this paper. Firstly, the moving targets are coarsely focused in the space-time plane through the azimuth Deramp processing. In this case, only one spatial degree of freedom is needed for suppressing one moving target. If there are multiple targets, it can effectively reduce the required degrees of freedom by utilizing the dynamic steering vector concept. Last, simulation results are provided to show the validity of the proposed method.     

双通道两视干涉相位差解径向速度模糊方法

针对合成孔径雷达地面动目标显示(SAR-GMTI)系统中动目标径向速度估计存在模糊的问题,提出了基于双通道两视干涉相位差实现无模糊估计径向速度的方法．该方法在距离频率域构造两视数据,将不同通道数据做干涉处理以得到两视数据的干涉相位．两视数据的干涉相位差不存在缠绕问题,可以用来无模糊地估计径向速度．理论推导证明,所提方法有效提高了最大不模糊速度．文中着重分析了两视数据距离频率间隔对径向速度估计性能的影响．通过仿真和实测数据处理验证了所提方法．     

稳健的InSAR动目标检测与测速方法

针对干涉合成孔径雷达(InSAR)构型下动目标检测与测速中存在相位耦合以及地形起伏引起的杂波非平稳问题,提出一种动目标检测方法.首先利用两幅SAR图像的相关性进行图像配准,然后进行去平地相位及高程相位补偿,采用噪声子空间投影法,有效地抑制了起伏杂波,实现了InSAR构型中运动目标的检测,进一步提高了动目标检测性能和测速精度.理论分析和实测数据结果证明了该方法的有效性和实用性.     

分布式SAR系统中运动目标检测定位技术

建立了分布式卫星SAR系统动目标检测定位和测速模型,提出了一种基于改进的ESPRIT算法的多通道动目标检测定位和测速方法。该方法用DPCA技术检测动目标,再利用改进的ESPRIT算法确定动目标数并定位,提取运动参数。理论和仿真结果表明该方法能正确检测动目标并确定运动参数,与传统FFT方法比较,尤其对于成像后在一个方位分辨单元内的多个动目标情况,该方法具有明显优越性。     

一种非均匀环境下多通道SAR动目标检测算法

针对非均匀环境中SAR-GMTI动目标检测性能下降的问题,提出了一种新的动目标检测算法。该算法首先通过广义内积（GIP）来修正杂波的协方差矩阵,从而达到抑制均匀杂波的目的,然后利用恒虚警（CFAR）检测技术提取动目标及强干扰目标,最后根据杂波抑制剩余信号的多普勒中心来剔除强干扰目标。理论分析及实验结果表明,该方法不仅能够很好地抑制均匀杂波,且能剔除强干扰目标,适用于强干扰存在的非均匀环境。     

基于联合特征导向矢量的多通道SAR地面动目标检测定位

提出了一种新的多通道合成孔径雷达动目标检测定位方法．首先计算目标的特征系数矢量,然后根据其空域导向矢量和特征系数矢量构造联合特征导向矢量,最后利用包含特征导向矢量的自适应权进行杂波抑制,同时估计目标的运动速度,进而对其重新定位．仿真结果表明该方法对图像配准误差具有稳健性,在图像配准误差达到一个像素的情况下,该方法仍能获得与图像精确配准时相当的目标检测性能和测速定位精度．     

基于两视处理的单通道SAR地面运动目标检测和定位

提出一种基于两视处理的单通道合成孔径雷达运动目标检测和定位方法．该方法根据静止场景和运动目标的多普勒谱的偏移不同,先把回波的多普勒谱分成对称两段分别成像。然后对两子视合成孔径雷达图像进行非相干相减，从而对消地杂波，增强数据的信杂噪比,提高运动目标检测能力,在对运动目标进行定位时．从合成孔径雷达图像中加窗取出运动目标的复信号并计算其多普勒谱。通过估计运动目标多普勒谱相对于静止目标的平移量．可对运动目标进行较准确的定位并可进一步降低虚警概率。     

多通道SAR-GMTI处理的统计特性分析

为了提高多通道合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)对地面运动目标检测((Ground Moving-Targets Indication,GMTI)的性能,并建立有效的信号检测模型,针对沿迹干涉测量(Along-Track Interfero-metric,ATI)和偏置相位中心天线(Displaced Phase Center Antenna,DPCA)处理,给出一种统一的多通道SAR-GMTI检验量的简单表达式,推导出多通道SAR-GMTI的检验量服从1×1的复中心Wishart分布,即卡平方(χ2)分布,并分别得到基于ATI和DPCA而实现运动目标检测的概率密度表达式。     

基于道路辅助的机载SAR动目标检测和参数估计

经典的合成孔径雷达（SAR）动目标检测方法无法实现地面非匀速动目标的参数估计,为解决这一问题,本文根据动目标成像的特点,提出一种基于道路信息辅助的机载双通道SAR动目标检测方法。根据双通道SAR系统空间几何模型和回波信号模型,首先采用DPCA技术实现杂波抑制和动目标的检测,然后利用道路信息确定动目标的位置和速度,最后根据动目标方位向的散焦程度,估计动目标的距离向加速度。仿真结果验证了该方法的有效性。