基于包络相关法的包络对齐方法改进

在ISAR成像数据录取跟踪过程中，目标姿态突变等因素将造成回波中存在一些对成像作用较小且降低成像质量的数据，致使传统包络相关法的对齐精度不高。文中提出了一种改进措施，先用包络相关法进行初步对齐，接着将降低成像质量的数据剔除，再利用包络相关法进行包络对齐。该方法通过分析回波数据的一维距离像与成像数据的平均一维距离像的归一化相关系数，判断数据是否为降低成像质量的数据，进而对其进行剔除。实测数据成像对比实验表明，该方法是有效的。     

一种高效的ISAR距离对齐算法

距离对齐是ISAR成像的关键技术之一.传统的距离对齐算法无法同时保证较高的对齐精度和运算效率.为了提高距离对齐的运算效率,在深入研究累积互相关算法原理与实现的基础上,分析了其效率不高的原因.基于累积互相关原理,利用两信号在时域的圆周相关等价于其频谱在频域的共轭相乘这一理论,提出了一种高效的ISAR距离对齐算法.新算法直接在频域计算两信号实包络的累积互相关,相比传统的累积互相关法,对齐精度相当,显著提高了运算效率.理论分析与实测数据处理结果表明,该算法可同时保证良好的对齐精度和较高的运算效率,而且具有很好的鲁棒性,适合于ISAR实时成像.     

最优指数加权积累相关包络对齐方法研究

针对指数加权积累相关包络对齐中权值确定问题和运算量,分别提出了一种确定最优指数加权方法和递归计算积累相关方法.其中最优指数加权方法主要利用相邻脉冲回波之间相关性较强,而相隔越远的脉冲回波间相关性越弱的特点,按积累相关脉冲与待对齐脉冲之间相隔的"远近"原则赋予不同的权值,从而提高包络对齐精度和成像质量.而递归计算积累相关方法,则是充分利用积累相关处理中脉冲间内在关系导出的一种高效计算方法.理论分析、仿真和实际采集数据实验结果均表明了所提方法的有效性.     

基于距离单元统计模型的ISAR包络对齐方法

包络对齐是逆合成孔径雷达（ISAR）平动补偿的关键技术之一。本文通过分析目标平动和转动对距离像的影响,建立了距离单元统计模型,并提出了一种基于该统计模型的包络对齐方法。该方法通过两个步骤完成包络对齐：利用目标回波数据提取各距离单元统计模型的参数;搜索使各距离单元的联合概率密度函数取得最大值的距离偏移量进行包络对齐。分析...     

一种多目标ISAR成像方法

在逆合成孔径雷达(ISAR)多目标成像中,当各目标相互靠近且目标相对雷达的径向速度又相差较大时,存在使用已有的多目标成像方法无法对其成像的问题,文中提出了一种结合Radon变换、包络相关和DCFT的多目标成像方法。该方法采用Radon变换估计目标个数并对目标包络进行粗对齐;用传统的包络相关法结合目标隔离和曲线拟合法对目标进行精确的包络对齐;通过DCFT算法完成相位补偿,最后获得多个目标清晰的ISAR像。仿真实验结果验证了该方法的有效性。     

合成孔径成像激光雷达旋转目标成像

合成孔径成像激光雷达是一种新的主动式有源成像系统,它的一个突出优势是可以获得比合成孔径雷达更高的分辨率,和更接近光学图片的效果.首先,概述了理想情况下旋转目标成像的基本原理,分析了合成孔径成像激光雷达的二维分辨率.然后,针对合成孔径成像激光雷达实验中遇到的实际问题,即不能实现理想转台,会引入平动使包络相位无法对齐,进而影响成像质量,甚至无法成像.给出包络对齐和初相校正的平动补偿方法.包络对齐利用脉冲之间的相关性进行对齐;初相校正以转台模型的理想转台中心的相位为基准实现相位的对齐.最后.给出实验系统框图、工作模式、实验参数设计和最终成像效果图,对比了包络对齐和初相校正的结果,验证了系统的有效性和平动补偿的必要性.     

基于FFT的ISAR成像快速包络对齐方法

包络对齐是逆合成孔径雷达（Inverse Synthetic Aperture Radar,ISAR）成像中运动补偿的关键技术之一。现有的互相关法和最小熵法无法兼顾对齐精度和运算效率,不能很好地满足ISAR实时成像的需要。推导证明了两信号时域的圆周相关等于其频谱的共轭相乘,再基于改进的互相关法,提出了一种包络对齐快速算法,利用FFT实现快速圆周互相关运算,并结合插值处理提高包络对齐精度。理论分析和仿真实验都表明,该方法可同时实现较高的对齐精度和运算效率,能够满足ISAR实时成像的要求。     

调频步进雷达ISAR成像方法

针对调频步进雷达的ISAR(Inverse Synthetic Aperture Radar)成像问题,提出了一维距离像和ISAR成像的分步补偿方法.通过优化雷达系统参数,在保证抽取损失和伪峰幅度在容许范围内的同时最大化了一维距离像的速度补偿误差容限.一维距离像运动补偿参数通过拟合子脉冲包络对齐的平移量获得,当拟合脉冲数足够多时,估计精度在一维距离像的速度补偿误差容限以下;对目标一维距离像进行包络对齐和相位聚焦完成ISAR成像的运动补偿.最后,通过仿真分析验证了算法的可行性.     

逆合成孔径雷达运动补偿中一种包络对齐新方法

逆合成孔径雷达(ISAR)成像中,包络对齐是初相校正和图像重构的基础。基于刚体模型的包络相关法对具有大动态范围的回波处理时对齐效果较差,针对这一问题,本文提出了一种基于自适应幂变换的相关包络对齐新方法,对齐质量明显提高,大量实测数据验证了该方法的有效性。     

用改进的包络最小熵法进行包络对齐

包络对齐是逆合成孔径雷达(ISAR)运动补偿的基础。现有的包络对齐算法存在对齐精度较低的缺点。本文借助 Fourier变换的频域移位性质,改进了包络对齐处理的包络最小熵法。该算法在用包络最小熵法进行平动位移粗略估 计的基础上,利用频移因子对粗补偿的距离像进行小范围的调整和迭代,以获得更高的包络对齐精度。给出了详细 的算法流程和步骤。仿真数据和外场实测数据的处理结果都表明该方法的有效性。     

基于设计结构化Gram矩阵的ISAR运动补偿方法

运动补偿是ISAR（Inverse Synthetic Aperture Radar）成像算法中的重要步骤.本文将运动补偿归结为多参数估计问题,基于设计结构化Gram 矩阵的最优化理论提出了一种运动补偿方法.该方法可分为距离对准和相位补偿两部分,其中距离对准算法通过让所有距离像之间的相关性同时逼近最大值的准则实现偏移量的估计,而相位补偿算法则通过分析信号模型推导出最优矩阵从而利用最优化方法提取相位误差.实测数据处理结果表明,这两种算法都具有较强的鲁棒性和较高的估计精度,是一种有效的运动补偿方法.     

保偏光纤侧视光强相关峰锐度的定轴方法

在保偏光纤偏振轴的定位和对准技术中，侧视成像法为目前的主要方法。现有的侧视成像法对光强形貌特征具有较高要求，为了提高它们的通用性，提出了基于侧视光强相关峰锐度的定轴方法。该方法首先通过侧视光强曲线间的相关运算得到相关系数曲线，进而利用相关系数曲线的峰值尖锐程度作为特征值。相比于传统侧视成像法，该方法不受光强形貌特征的限制，因此具有更强的通用性。为了提高该方法的精度，对不同观测平面的定轴精度进行了比较，从而确定了具有理想定轴精度的观测平面范围。在此基础之上，对该方法的实际精度进行了实验验证，结果表明:利用该方法可以获得优于0.9的定轴精度。     

一种ISAR二维压缩感知成像的运动补偿方法

 通过发射一组具有随机脉冲重复间隔(PRI)的线性调频信号,并对经过去斜率(Deramp)处理的回波信号随机下采样,可以得到目标的二维随机观测回波数据.本文通过分析该类回波信号的模型和信号的稀疏性,针对ISAR(Inverse Synthetic Aperture Radar)二维压缩感知成像技术提出了一种运动补偿算法.实测数据处理结果表明,本文提出的算法可以有效地针对ISAR二维随机观测回波数据实现运动补偿.     

逆合成孔径雷达成像仿真

逆合成孔径雷达的运动补偿问题已有很多讨论,并在实际中得到成功的应用。运动补偿是ISAR成像技术的关键,分两步进行：包络对齐和相位校正。本文从全局效果出发,研究了平均包络最小熵包络对齐法和最小熵相位校准法的原理及算法实现,并对仿真数据进行成像处理。实验结果表明,平均包络最小熵法和最小熵相位校正法在ISAR雷达的运动补偿算...     

基于像差共轭组合模型的自适应光学系统控制方法

在单位圆的同心孔径圆域内,某些特定Zernike模式具有相关关系,其中具有较强负相关关系的模式组合在一定系数条件下叠加后,一定的同心孔径内的像差会相互抵消,波面变得更加平坦,这称为模式间的共轭性。文中设置了一组畸变波前,用自适应光学系统进行校正得到残差,然后用Zernike多项式对变形镜的校正残差进行了分解,通过分析首次发现在均方误差值较大的残差波前中,低阶、高阶两部分像差间存在着明显的负相关关系,两部分像差的系数会随着变形镜控制信号的调整体现出有规律的变化,并且在一定的系数组合方式下,这两部分像差呈现出共轭性。基于以上研究结果,提出一种控制方法,该方法通过优化变形镜控制电压来调整镜面面型,使得残差中的低阶、高阶两部分像差系数实现最佳匹配,从而降低光瞳同心孔径圆域内的像差均方根值 (RMS),最终实现该孔径范围内系统成像质量的提升。分别针对点目标成像和扩展目标成像进行了仿真,结果表明:该方法相比于传统闭环共轭式校正方法,在面对复杂像差时能够得到质量更好的光学成像,有效扩展传统自适应光学系统的适用范围。这种控制方法在变形镜有较大拟合残差的场合具有很好的应用前景。     

一种新的ISAR距离对齐算法

距离对齐是逆合成孔径雷达(ISAR)成像处理中的或对齐精度不够高,或运算效率过低,无法满足ISAR实时成像的要求.由于距离对齐算法本质上是一种优化方法,基于优化原理,将启发式方法与搜索法相结合,提出了一种新的距离对齐算法.该算法结合使用频域法和累积互相关法,具体分两步实现:首先利用频域法进行粗对齐,然后将第一步得到的结果作为启发式信息进行累积互相关,大大减小了其搜索范围,得到了精确的距离对齐效果.通过将新算法与其他算法的运算量进行分析比较,结果表明该算法运算效率较高.而对实测数据的成像处理结果证明该算法具有良好的对齐精度.这说明新算法在效率和性能上达到了良好的平衡,适合于ISAR实时成像.     

有孤立源存在时ISAR成像运动补偿

当目标中存在一相对孤立点且具有较强反射的小散射源时,ISAR运动补偿问题转化为对各次回波信号进行距离对准并用回波相位对各次回波进行相位补偿的问题.在此用回波相位近似估计回波多卜勒频率,并提出了一种新的多卜勒频率去模糊方法,用去模糊的多卜勒频率重建目标运动轨迹,对各次回波进行距离对准。