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.     

SAR成象对方位向运动补偿的要求

载体偏离匀速直线运动的运动误差是合成孔径雷达成象的基本困难之一。本根据回波信号压缩波形的主要偏移二次相位误差、三次相位误差以及积分帝瓣比等图象质量指标最大允许值,通过详细推导给出了当方位向存在复杂运动误差时带状正侧视ＳＡＲ运动补偿的解析式。     

一种机载MIMO雷达地面运动目标成像方法

针对传统机载合成孔径雷达（SAR）对地面非合作运动目标成像中存在的运动补偿难题,通过空间并行采样获取目标散射信息,提出了一种机载MIMO雷达的高分辨成像方法.与机载SAR不同在于该成像方法采用单次快拍的方式,从而可避免对非合作运动目标进行运动补偿.同时采用单次快拍成像方法可避免传统SAR方位向上长时间多脉冲采样积累,提高了信息获取的实时性.仿真结果证实了所提出方法的可行性.     

一种距离向偏移的SAR运动补偿方法

分析了载机距离向偏移对SAR图像质量的影响，提出了一种距离向非定点的运动补偿方法。建立了距离向偏移的回波信号模型。通过分析回波信号存在距离向偏移时的频谱得出距离向偏移对SAR图像的影响。即当载机沿正弦曲线运动时，SAR图像主瓣峰值降低，并且有成对回波产生。将运动误差分解为与斜距无关量和有关量，对无关量进行补偿，利用合理近似，对有关量进行补偿。该方法不但可以补偿景物中心的运动误差，而且可以补偿整个距离向的运动误差。仿真结果验证了该方法的可行性。     

虚假场景SAR欺骗式干扰技术及实时性分析

考虑到敌方合成孔径雷达平台存在运动误差的情况,提出了一种虚假场景合成孔径雷达欺骗式干扰新的实时性方法．该方法通过快速算法首先对虚假场景图像进行图像预生成处理,然后把预生成的虚假图像和干扰机所接收到的合成孔径雷达信号进行卷积,并进行实时信号转发,这样可以有效地模拟合成孔径雷达平台与干扰机之间的瞬时斜距变化,使得虚假场景回波信号包含了合成孔径雷达平台的运动误差,进而使敌方雷达在通过运动补偿和合成孔径雷达成像处理后得到更为逼真的欺骗式虚假场景．在合成孔径雷达成像分析的基础上,提出一种分步处理的虚假场景信号的快速生成方法,保证了虚假场景生成的实时性．仿真和实测数据的处理结果证实了该欺骗式SAR干扰的有效性．     

沿航向运动补偿的几何形变校正

进行沿航向运动补偿后SAR图像存在几何形变．影响于图像拼接和多波段SAR图像融合．对沿航向运动补偿后的几何形变量进行了推导。提出一种校正沿航向运动补偿后几何形变的方法．该方法利用多普勒调频率的扰动项构造相位补偿函数进行运动补偿。根据多普勒调频率计算目标在理想情况下的位置．以及经过沿航向运动补偿后相对理想情况的位置偏移量，对SAR图像插值完成几何形变校正．采用仿真和实测多波段数据验证该方法的有效性．     

毫米波小斜视SAR垂直航向运动分析与补偿

In millimeter wave high resolution SAR imaging, the existing squint SAR cross-track motion compensation algorithm brings into a phase error of more than π/4 during the imaging process. The phase error would worsen the compensation effect. This paper transforms the squint slant range with the motion error into the side-looking slant range. We adopt the side-looking cross-track motion compensation algorithm to cross-track motion compensation. The proposed algorithm works well on the millimeter wave real data in the 10° squint angle and the results are better than those obtained by existing algorithms in the same squint angle.     

逆合成孔径雷达的干扰仿真

从逆合成孔径雷达运动补偿的角度对ISAR成像的干扰机理进行了理论分析,并进行了基于ISAR回波真实数据的仿真实验。理论分析和仿真结果表明,只要施加的干扰信号使得运动补偿过程中相邻距离像复包络的相关函数最大值出现误判,就会有效地使ISAR成像失真。然后,将ISAR与普通脉压雷达、SAR的抗压制干扰能力进行了对比,结果表明由于ISAR成像必须经过运动补偿处理,其抗压制干扰能力相对较差。     

基于特征匹配的视频稳像算法

应用电子稳像技术的基本原理,以机载成像设备所摄取的图像为研究对象,实现了抖动视频序列稳像的过程。首先对参考帧图像提取特征点,在当前帧找到匹配的特征点以求取帧间运动矢量。采用Kalman滤波方法对运动矢量进行处理,去除抖动分量,再对参考帧进行逐帧运动补偿。经过穏像前后的视频序列帧间差值对比可知,很好的去除了视频序列的抖动。     

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.     

Motion compensation approach for airborne bistatic SAR imaging

In airborne bistatic synthetic aperture radar (BiSAR) imaging, not only the motion error of the airborne platform, but also the inaccuracy of data acquisition geometry will introduce an additional phase error that seriously degrades the focusing quality of the final image. For one-stationary BiSAR imaging, the influence of the inaccurate geometry is analyzed in detail and an applicable motion compensation approach is proposed. By using Doppler rates estimation, the phase error both from the motion error and the inaccurate geometry is appropriately compensated so that the focusing quality of the final image is consequently improved. Analyses of acquired raw data are presented to verify the proposal.     

快速后向投影合成孔径雷达成像的自聚焦方法简

Time-domain Fast Back-Projection (FBP) is an accurate and efficient solver to generate high-resolution Synthetic Aperture Radar(SAR) images. However, motion errors seriously degrade the performance of the FBP image when the accuracy of the position system does not reach the wavelength level. In this paper, we propose a novel multi-aperture map drift (MAMD) algorithm, which is implemented within the FBP iterations. The autofocus processing is realized by estimating the shift of sub-aperture images and it keeps the high accuracy of the FBP algorithm. Experiments by using real airborne SAR data validate the effectiveness of the proposed algorithm.     

用于非规则形状宏块划分的位移矢量预测方法

为了提高非规则形状运动补偿单元的位移矢量预测的准确性,去除运动信息的空间冗余,提出一种基于邻边长度的位移矢量预测方法.首先,根据邻边长度越长,相邻运动信息间的相关性越强的分析结论,选择最大邻边长度运动补偿单元的运动信息,用于当前非规则形状运动补偿单元的位移矢量预测.然后,将最佳位移矢量按照4×4块规则位置统一存放,以便预测后续编码宏块中运动补偿单元的位移矢量.实验数据表明,与H.264/AVC中位移矢量预测方法相比,本算法编码效率平均提高1.47%.     

运动测量误差对带状SAR成像影响的定量分析

定量分析运动测量误差对成像的影响是实际机载SAR系统设计中的重要问题。本导出了沿方位向及瞄准线同时存在恒定位置误差和恒定速度误差,以及同时存在恒定位置误差、恒定速度误差及恒定加速度两种情况下,SAR回波信号压缩波形主瓣偏移、二次相位误差、三次相位误差及四次相位误差的解析式。对4个点目标得到的方位像仿真结果和利用中解析式计算结果一致,证明了推导的正确性。     

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．     

H.264中运动估计和补偿新技术的研究

H.264是由ITU-T最新提出的视频压缩国际标准,同以往视频压缩标准相区别的主要特征就是加大了运动估计和补偿部分的比重,通过改善预测误差来提高编码效率.针对H.264中运动估计和补偿采用的新技术,分析了其为提高编码效率采取的关键措施：可变块大小的运动估计,1/4（甚至1/8）象素精度的运动补偿,多参考帧帧间预测模式等,并通过标准测试序列检验了它的性能,证实其能达到更高的编码效率.     

基于图像特征点的运动估计和补偿

文中讨论了一种新的基于图像特征点及其Ｄｅｌａｕｎａｙ三角形（简称ＤＴ）剖分的运动估计和补偿方法．由于图像特征点的运动与物体的真实运动有密切的关系,如果结合ＤＴ来估计运动矢量,可得到更好的效果．实验表明,文中的方法和传统的ＢＭＡ方法相比,运动估计和补偿精度有明显的改进．     

星载遥感器扫描运动控制补偿信号的生成与模拟

研究利用星载遥感器扫描运动控制补偿提高图像质量的方法。分析了图像运动主要干扰因素及其影响，把干扰因素分为长周期干扰和短周期干扰，分别采用图像运动补偿和扫描镜扫描运动补偿来修正。针对扫描镜扫描运动补偿，讨论了星载扫描镜扫描运动控制和扫描运动补偿方法。基于航天动力学，研究了扫描运动补偿信号的生成方法。通过模拟，得出了姿态等因素对扫描运动的影响和定量的补偿信号。     

地球同步轨道SAR曲线轨迹二维空间分辨率分析

针对地球同步轨道合成孔径雷达(GEO SAR)中,卫星轨道是曲线轨迹,且由于地球自转等因素的影响,卫星相对于点目标的运动轨迹没有显式表达式,且航迹速度在不同的卫星轨道位置差异很大的问题,提出了一种基于相位梯度分析的高轨SAR二维空间分辨率计算方法.文中提出了一种猜想,并采用介值定理证明:在合成孔径时间内,存在1个等效航迹速度,使得理论方位向分辨率位于1个范围之内,并计算得到了该方位向分辨率范围.最后,后向投影算法仿真实验验证了该方法的有效性.     

振动对弹载SAR中心运动参数影响研究

为了对导弹的杆臂效应进行分析,在考虑弹载SAR导弹费效比的前提下,设计SAR平台不带有惯导设备,考虑直接利用弹上惯组输出的运动参数信息,通过计算分析得到SAR天线中心实际的运动信息,用于SAR天线中心的运动补偿.建立了考虑振动和杆臂效应影响的惯导到天线中心的运动传递关系,并根据给出的典型弹道和振动情况进行仿真验证分析.