条带合成孔径雷达成像的DJ-PGA修正算法

用于解决条带SAR成像自聚焦问题的DJ-PGA算法,因没有选取有利于相位误差估计的全部强点目标,以及未能对数据进行自适应加窗处理,致使在处理实测数据时会出现相位误差估计不准,造成图像聚焦效果不一致的问题.针对上述问题,该文提出了DJ-PGA修正算法,并对其进行了详细阐述.通过对文中所给出的不同算法Etna火山口实测数据条带SAR成像仿真图分析可以看出,修正PGA算法对实测数据具有更强的适应性.     

扩展距离像序列在ISAR成像相位补偿中的应用

逆合成孔径雷达（ISAR）的最终成像结果受到相位补偿算法的影响非常大。本论文在对ISAR成像原理进行介绍的基础上,分析了其ISAR中的相位误差及其成因,并针对多普勒中心跟踪法,详细了分析了横向交叉项对多普勒中心的影响,给出了一种基于扩展距离像序列的相位补偿方法,该方法能够有效减小横向交叉项对多普勒中心的影响,大幅地提高相位误差估计精度。     

基于对比度最优化的SAR图像相位调整算法

文中提出了一种基于对比度准则的非参数化合成孔径雷达(SAR)图像相位补偿方法——对比度最优相位调整算法.该算法收敛速度快,运算量小,相位误差估计精度高.和相位梯度自聚焦算法相比,它能够更稳定的估计高频和随机相位误差;和快速最小熵相位补偿算法相比,它的计算量大大减少.实测数据的处理表明了该算法的有效性.     

条带式合成孔径声呐相位梯度自聚焦算法

相位梯度自聚焦(PGA)算法是一种稳健的高分辨SAR相位校正方法,在SAR领域得到广泛应用;但PGA是针对聚束式合成孔径雷达提出的,不能直接用于条带式合成孔径声呐,为补偿小运动误差对合成孔径声纳图像造成的影响,文中考察了条带式合成孔径声呐运动误差模型和聚束合成孔径声呐运动误差模型之间的内在关系,推导了条带式合成孔径声呐的误差模型,提出了把相位梯度自聚焦应用到条带式合成孔径声呐的相应方式.首先,将条带式合成孔径声呐的成像沿方位向分割为有重叠的小的条带,然后,用聚束式PGA算法分别对各分块后的图像进行自聚焦处理,最后将各聚焦后的分块图像以适当的方式拼接在一起形成新的图像,从而实现条带模式合成孔径声呐的PGA处理.水池数据的处理证实了本文方法的可行性和有效性.     

联合误差估计的机载超高分辨率SAR成像

针对机载超高分辨率合成孔径雷达存在运动误差严重影响成像质量的问题,提出一种联合误差估计的超高分辨率成像方法。首先,依据合成孔径雷达成像几何,将惯导投影到斜距平面坐标系,反演出运动误差,通过插值运算完成距离空变粗补偿;接着,为了有效结合运动补偿,采用改进施托克插值的距离徙动算法完成徙动校正;利用子孔径误差相位提取和全孔径拼接的方法,完成运动误差的精估计和补偿;采用图像偏移算法实现残余方位空变误差相位估计和补偿。完成以上徙动校正和运动补偿后,对方位全孔径数据进行匹配滤波,得到超高分辨率合成孔径雷达成像结果。采用所提算法对机载X波段和Ku波段实测数据进行成像,得到二维0.05m超高分辨率成像结果,验证了该方法的有效性和实用性。     

水声通信变步长自适应多普勒补偿

针对水声通信中信号收发双方相对运动引起的多普勒效应,对于QPSK调制信号在自适应多普勒补偿的基础上提出一种变步长自适应多普勒补偿算法。该算法根据接收信号的均衡误差和相位估计,调节多普勒跟踪步长,估计出多普勒效应,通过线性插值法对接收信号进行多普勒补偿。通过计算机仿真,将其与恒定多普勒跟踪步长的自适应多普勒补偿方法进行了性能对比,结果显示该方法能够较好估计出多普勒效应,提高了接收性能。     

基于最大锐度半正定规划的线阵SAR自聚焦三维成像

线阵合成孔径雷达（LASAR）三维成像技术是一种具有重要潜在应用价值的新型雷达成像技术。但在一个脉冲重复时间中,LASAR系统中需采用阵列天线多个天线相位中心同时接收回波,仅利用载荷单个测量位置的导航测量系统（如惯性测量系统或全球定位系统）数据难以精确补偿LASAR阵列天线多个相位中心的运动误差。为了克服运动误差对阵列多天线相位中心影响,该文提出了一种基于最大锐度半正定规划的LASAR后向投影自聚焦成像算法。该算法建立了后向投影成像算法处理的线性数学模型,结合LASAR三维图像锐度最大化原则,利用迭代逼近最优方法对阵列多天线相位中心运动误差引入的相位误差进行估计。另外,为了提高自聚焦算法运算效率,仅采用主散射目标区域进行相位误差估计。仿真数据和实测数据验证了该算法的有效性。     

一种新的步进频MIMO-SAR带宽合成的处理方法

针对步进频多发多收合成孔径雷达通道间存在相位误差影响距离带宽合成的问题,提出了一种基于回波数据的通道误差估计的两步处理方法．首先,提出一种距离向相位调整的对比度增强算法来估计子带内高阶相位误差,通过补偿得到聚焦的子带信号; 接着,对子带信号进行上采样和频谱移动,建立了一种旁瓣平衡模型,并推导得到旁瓣偏离率和常数相位误差的关系表达式,将实测数据的旁瓣偏离率代入便可计算得到通道间的常数相位误差．通过以上两步估计补偿后,在频率域完成步进频信号带宽合成,实现分辨率的提升．对实测数据进行处理,得到0.06m的距离分辨率,并对补偿前后合成孔径雷达成像结果进行对比分析,验证了该方法的正确性和高效性．     

基于位移相位中心算法的合成孔径声纳运动补偿研究

运动补偿是合成孔径声纳（SAS）成像的关键问题，SAS系统一般利用多接收元回波信号的互相关特性进行运动补偿。在深入分析位移相位中心算法的基础上，给出了一种改进的SAS运动补偿算法。该算法首先修正声信号的实际传播距离与采用等效相位中心近似的传播距离之间的偏差，然后基于时延和相位误差估计运动误差，从而在扩大了算法适用的运动误差范围的同时，提高了运动误差估计的精度。文中给出了计算机仿真结果，从结果可以看出改进算法有效地补偿了运动误差，改善了成像质量。     

利用回波数据的高分宽测机载SAR运动误差提取方法

为实现高分辨宽测绘带SAR成像,提出一种基于回波数据的高分辨宽测绘带机载SAR运动误差提取方法,有效弥补了基于惯性测量单元/全球定位系统(INS/GPS)提取的运动误差精度低的问题.首先采用一种基于图像对比度最优的方法对SAR回波数据进行相位误差估计,然后利用加权总体最小二乘(WTLS)基于空变相位误差模型反演运动轨迹误差,最后利用得到的轨迹信息实现空变相位误差的补偿和残余距离徙动校正.实测数据处理结果证明该方法有效,相比传统自聚焦算法具有更高的估计和补偿精度.     

ISAR运动参数估计和补偿改进方法

在使用FFT距离多普勒算法进行ISAR成像处理时,回波相关性的减弱将加大运动补偿难度,带来较大的误差。该文在常规相邻相关法基础上,提出了一种改进的运动补偿方法。在距离向上,利用基准回波相关法与曲线拟合,克服了低回波相关性下包络对齐时出现的包络漂移、包络跳变等缺陷;在方位向上,利用DCFT变换,对目标的运动参数进行精确估计并加以补偿,减小了回波相关性降低对相位补偿的影响。仿真验证了该方法的有效性。     

基于邻近频点插值混合扩频信号多普勒频偏估计算法

针对直扩/跳扩混合扩频信号捕获算法中,要降低多普勒频率估计误差,但运算资源有限的问题进行了研究.采用一种基于插值预测的频率估计算法,利用不同频点之上的相关值进行多普勒频偏估计,以较低的计算量为代价,减小多普勒频率误差.在不同信噪比环境与不同接收信号多普勒频率下,对多普勒频率检测精度进行仿真.经过测试表明,该算法在信噪比不低于-23 dB时,对于直扩/跳扩混合扩频系统的多普勒频率估计误差的平均值小于20 Hz,且具有更加稳定的均方根误差,可以做到在不需要较多改变硬件的情况下,通过后期计算即可提高多普勒频率估计的精度.     

考虑单位长度参数变量的线路参数估计方法

高压线路的电阻、电抗和对地电纳在数值上差别很大,常规参数估计方法将其作为独立变量分别估计,导致电阻、电抗和对地电纳的估计值误差不一致,其中小阻抗的误差常常很大.针对上述问题,提出了一种基于单位长度参数和长度的线路参数估计新模型.其中,状态变量为线路两端的多时段电压幅值与相角,参数变量为线路的单位长度参数和长度.由于引入...     

四步相移干涉测量的相位补偿及仿真

在应用相移技术进行相位测量时，相移器的相移误差直接影响相位的测量精度．将快速傅立叶变换技术和四步相移技术相结合，对相位进行补偿，并推出相位误差补偿公式．利用快速傅立斗变换技术求出实际相移量与理论值的相移误差εi，代入相位补偿公式计算相位．通过计算机仿真，采用四步相移算法、四步相移补偿算法得到了各个采样点的相位误差．分析可得，采用四步相移补偿算法比直接采用四步相移算法得到的相位误差有更高的精度，相位误差平均值提高10倍以上．     

快变信道环境下的MIMO OFDM系统信道估计算法

为了实现对快变信道环境下的多输入多输出正交频分复用(MIMO OFDM)系统信道估计,提出了一种基于多项式的基扩展模型(BEM),并联合迭代判决反馈并行干扰抵消(PIC)检测的信道估计算法.利用BEM将信道估计转化为对少量模型参数估计的特性,并结合PIC检测算法,以达到精确信道估计和消除载波间干扰的目的.仿真结果表明,该算法与传统最小二乘、线性最小均方误差信道估计算法相比,在误码率约为10-3时,信噪比增益为5dB左右.此外,新算法不需要知道信道的时域统计特性,且采用了移相正交导频设计,在一定程度上降低了信道估计的复杂度.     

一种多通道运动目标重聚焦及运动参数估计方法

针对传统运动目标参数估计方法将运动目标假设为匀速运动的不足,提出了一种新的多通道运动目标参数估计方法．通过构造含有加速度的运动目标回波模型,拟合多通道方位向回波数据的瞬时频率曲线,求解方程组获得各种运动参数的估计值,并重新构造运动目标的方位向匹配函数,对运动目标进行重新聚焦．克服了用匀速运动目标模型对加速目标进行运动参数估计误差较大的问题．仿真分析验证了该运动参数估计方法的有效性．     

改进的三次相位函数法LFM雷达信号参数估计

为了研究对线性调频(LFM)雷达信号的参数估计,提出了利用改进的三次相位函数法对LFM雷达信号进行参数估计.三次相位函数法可提取信号的相位函数的各项系数,并且只需通过二阶非线性变换在信号参数空间形成最大值来进行估计参数,具有较高的精度和良好的低信噪比能力,但是计算量较大.针对三次相位函数法计算量大的问题,提出调频斜率搜索范围设定准则及双尺度调频斜率搜索法,可减少大量计算量,同时保持了低信噪比下的算法精度.仿真测试结果表明,新算法有效地减小了计算量,并且保证了低信噪比下的算法精度,算法性能得到了提高.     

基于单极点反馈积累理论的KF算法

状态误差协方差矩阵和状态估计的精度直接影响卡尔曼滤波（KF）性能.为减小滤波误差,提高卡尔曼滤波精度,基于单极点反馈积累理论,提出了一种改进的卡尔曼滤波算法.该算法利用单极点反馈积累思想,通过综合当前时刻和过去时刻信息实现对估计参数的良好逼近,更新卡尔曼滤波中的状态误差协方差矩阵和状态估计来提高其估计精度.理论分析和仿真结果表明：该算法与KF算法相比,对跟踪效果有一定改善,使位置、速度跟踪误差有效降低并保持其误差曲线平滑,提高了滤波/跟踪精度.