一种基于位移相位中心法的合成孔径声呐运动补偿改进算法

位移相位中心法在合成孔径声呐载体运动误差较小时是一种运动补偿的有效方法，然而，当运动误差较大，不能用相位误差描述时，其补偿效果不佳，本文提出了一种基于位移相位中心法的改进算法，改进算法首先估计时延，在估计和修正时延误差的基础上再估计相位误差，从而修正运动误差对SAS回波的影响，改进算法的适用扩大，更适用于SAS各运动误差较大的情况，文中给出了仿真计算结果，验证算法的有效性。     

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.     

干涉合成孔径声呐复图像配准

利用干涉合成孔径声呐技术能够获得海底的三维地貌图,而干涉合成孔径声呐复图像之间的精确匹配技术是提高合成孔径声呐干涉测量精度的关键之一.首先讨论了干涉合成孔径声呐复图像配准过程中所要考虑的问题.然后给出了一种复图像配准方法,在该复图像配准过程中,使用的是基于窗口区域的图像配准方法,并把复图像中相应配准窗口之间的相关系数作为评估配准精度的标准,使用该方法能够获得子像素级的配准精度.最后把该数据处理方法应用到了仿真和消声水池试验数据的干涉处理之中,最终取得了令人满意的结果.     

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.     

合成孔径声呐系统相位修正

提出了一种合成孔径声呐(SAS)系统相位误差的修正方法，即在数据预处理以前用一个相位相乘来对由Stop—and—Hop假设和移位相位中心假设引入的系统相位误差进行修正。采用ω-κ算法对相位校正前后的点目标成像进行比较，结果表明，这种修正方法正确可行、简单实用。     

机载SAR相位误差补偿算法及实现

结合多普勒参数和PGA自聚焦算法,提出了逐步补偿相位误差的方法.多普勒参数估计能够有效去除载机运动不理想所引入的相位误差,主要包括线性相位误差和二次相位误差.PGA算法能够很好地补偿电磁波传输过程中媒质不均匀等原因造成的相位三次及以上误差,两者相结合可以有效地补偿SAR成像中所存在的相位误差,从而实现高精度成像.实测数据分析验证了该方法的有效性,完成宽幅实测数据成像,并对成像结果进行理论分析,得出成像的实际物理过程及刻画成像区域范围的影响因素.     

合成孔径声呐多接收阵数据融合CS成像算法

多接收阵合成孔径声呐中收、发阵元空间的分置,使得斜距历程成为2个独立的双曲函数之和;因而很难获得其快速成像算法所必须的距离多普勒域和二维频域内的解析表达式.文中将收、发相位历程对方位向多普勒频率的贡献分开来考虑,把多接收阵模式下的时域回波数据等效为准收发合置项和收发分置畸变项的二维卷积.因此去收发分置畸变项处理之后,多接收阵合成孔径声呐就转换为传统的收发合置合成孔径声呐成像问题.在此基础上,文中给出了一种基于该方法的CS成像算法.最后,仿真实验和湖试结果验证了该方法的有效性.     

广义相关导向矢量的InSAS干涉相位估计

针对干涉合成孔径声呐(InSAS)的干涉相位估计问题,利用InSAS复图像对方位向无偏移的特点,提出一种基于广义相关导向矢量模型的干涉相位估计方法.通过构造广义相关导向矢量模型,充分利用当前像素及其周围像素对的相干信息,进而采用所构建的代价函数估计出干涉相位.该方法具有图像自适应精确配准功能,能够在配准误差不超过一个分辨单元的情况下获得准确的干涉相位估计结果.仿真数据及InSAS实测数据的处理结果证明了方法的有效性.     

海底小目标高分辨合成孔径声呐成像技术研究进展

海底小目标的成像探测问题是海底探测领域的经典难题，合成孔径声呐技术为小目标高分辨成像与探测提供了主要技术手段。本文分析了现阶段合成孔径声呐所面临的主要能力提升问题，介绍了合成孔径声呐高分辨成像的基本原理以及多子阵成像技术，并且针对合成孔径声呐面临的技术难点，对运动误差估计与补偿技术、高测绘效率成像技术、非稳定直航下的高分辨成像技术进行了讨论，介绍了相关技术路线与研究进展，并在此基础上展望了海底小目标高分辨成像技术的发展趋势与应用前景。     

合成孔径声呐技术研究(综述)

合成孔径声呐（ＳＡＳ）技术已经成为９０年代水声领域研究的热点之一。本文的目的是综合述这一技术的研究进展,为开展这方面研究的人员提供一定的参考。文中首先回顾了ＳＡＳ技术的发展历程。然后对合成孔径在水声应用中的介质稳定性、运动补偿、测绘速度及成象算法等几个关键问题的研究现状进行了综述。     

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。     

相位梯度自聚焦在FFBP聚束SAR处理中的应用

基于孔径分解和图像递归融合的快速分解后向投影算法具备接近频域算法的运算复杂度和媲美后向投影算法的聚焦性能．与频域成像算法不同,使用快速分解后向投影算法重建的直角坐标系图像或极坐标系图像均无法满足传统自聚焦方法的使用条件．为了解决这个问题,在原快速分解后向投影算法的基础上创新地引入了虚拟极坐标系,提出了改进快速分解后向投影算法,为自聚焦处理提供图像域与距离压缩相位历程域之间的傅里叶变换对关系．其次,建立全新的重叠子孔径构型,提出了嵌套多孔径相位梯度自聚焦的改进快速分解后向投影算法．最后,利用X波段聚束合成孔径雷达实测数据对该方法进行了验证．     

Motion compensation approach for wide-swath missile-borne SAR imagery

In wide-swath missile-borne synthetic aperture radar (SAR) imaging, the range-variant residual phase modulation, which is introduced by the presence of trajectory deviations, will seriously degrade the focusing quality of the final image. To deal with this problem, a motion compensation approach for missile-borne SAR is proposed. In the approach, the signal model of motion error for diving movement is established. Then, according to the inertial navigation system (INS) information, the range-variant residual Doppler rates of the echoes are extracted by using the Doppler rate estimation, on the basis of which the corresponding phase error can be calculated and compensated. Simulation results show that, by using the proposed approach, the influences of the motion error on focusing are greatly reduced with the well focused image obtained.     

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.     

一种改进的相位梯度自聚焦算法

当相位梯度算法挑选的散射点不是孤立散射点时,导致相位误差估计的准确性下降．对相位梯度算法中特显点的选取方法进行了改进,提出了一种基于自适应孤立特显点选择的相位梯度方法．该方法首先利用方位滑窗对各像素点进行质量评估,从而挑选出质量最好的孤立特显点用于相位误差估计,接着利用质量评估值指导多个特显点的加权综合以进一步提高相位误差估计的精度．分析和实测数据表明,对于强散射点不孤立的场景,该方法的适用性更好．     

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。     

一种新的频域带宽合成的斜视高分辨SAR成像方法

针对步进频信号带宽合成存在相位跃变的问题,提出一种新的频域带宽合成方法.由于雷达与目标相对运动是导致合成频谱相位跃变的主要原因,因此,该方法根据雷达与目标相对运动的斜距形式对各个子脉冲引入的相位误差进行补偿.文中采用了改进的步进频数据处理方法,首先对子频带进行脉冲压缩,然后进行带宽合成、二次距离压缩及徙动校正,从而避免了子频带进行徙动校正后对带宽合成的影响.在完成带宽合成后,采用调频变标(Chirp Scaling,CS)算法得到了斜视二维高分辨合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)图像.为了证明该方法的有效性,给出了仿真及实测数据的处理结果.由理论仿真与实测数据的对比分析可知,该方法有效地实现了窄带步进频信号合成宽带信号.     

斜视圆迹环扫SAR模式特性分析及成像方法简

Circular scanning SAR(CSSAR) is a new mode for fast large area SAR imaging by increasing the azimuth scanning speed. The squint CSSAR possesses the advantages that the side-looking CSSAR does not have due to its unique observing direction. However, the available signal characteristic analysis and imaging method for side-looking CSSAR become questionable when applied to the squint CSSAR. This paper establishes the echo range model and analyzes several parameters such as azimuth scanning speed, Doppler characteristics and azimuth resolution according to the moving feature of squint CSSAR. Furthermore, the internal relationship between the squint CSSAR and the classical stripmap mode is revealed. The range approximation model as well as the corresponding imaging method is analyzed. Computer simulation results validate the conclusions and the imaging method.     

采用Vernier阵技术的SAS图像重建

在采用Vernier阵技术时，为了避免由于等效相位中心(DPC)近似而引起的合成孔径声纳(SAS)图像模糊，提出一种新的数据处理方法，该方法根据收发分置成像的几何特性，采用修正的距离一多普勒算法对单个接收元信号独立进行合成孔径处理，并将独立处理产生的所有图像相干叠加，得到SAS系统的高分辨图像。对DPC近似处理、单个接收元合成孔径处理以及相干叠加处理的计算机仿真结果进行了比较，结果验证了该处理方法的可行性和有效性，并且进一步验证了Vernier阵技术的高分辨特性。