基于自适应加权方法的复值SAR图像的频域压缩改进算法

该文提出了一种基于自适应加权方法的复值SAR图像的频域压缩改进算法。该算法在原有频域压缩算法的基础上采用了自适应的加权方法,在低压缩比(20:1)的情况下能够很好地保留原始数据图像的特征,是一种有效的复值SAR图像的压缩算法。复值空域相关系数指标评估,以及原始数据、重建数据的幅度图对比和两幅数据图像之间的相关系数图都验证了算法的有效性。     

基于去调频宽带LFM信号的二次距离压缩算法及其实时实现

该文在基于匹配滤波的二次距离压缩算法(SRC)基础上,通过对去调频的线性调频(LFM)信号的时、频域关系的分析,给出基于去调频LFM信号的SRC算法,与距离多普勒算法(RD)和普通LFM信号SRC算法对比,分析该算法的运算量,说明该算法适合于去调频体制SAR实时成像处理。对于去调频SAR数据采用该算法压缩得到清晰的图像,同时对比斜视下SRC与RD成像的结果。验证了在高分辨率实时成像时SRC算法优于RD算法。     

基于相似度分段的数据智能自适应压缩算法

由于传统的压缩算法,在数据智能自适应压缩时没有对相似度分段距离进行计算,因此压缩比低,无法实现数据智能自适应压缩。为此提出基于相似度分段的数据智能自适应压缩算法研究。通过相似度分段距离计算,判定基准数据是否发生变化,如发生变化则记录此1/4周期数据,并替换基准数据;采用串表压缩,根据相似度分段距离,在编码中定义数据字符、字串、前缀以及后缀等压缩概念;计算基于相似度分段的自适应压缩特征值,解决数据量化误差大的问题;通过自适应压缩噪声补偿,完成数据智能自适应压缩。设计对比实验,结果表明,设计的压缩算法在3个数据集中压缩比均明显高于对照组,验证了设计压缩算法在数据智能自适应压缩中的可行性。     

基于改进RDM的SAR自聚焦算法

反射率偏移法(RDM)是合成孔径雷达(SAR)自聚焦的经典算法,当场景对比度较低时,RDM自聚焦效果变差。该文提出了一种RDM的改进方法,该方法利用多普勒调频率与距离的函数关系,自适应地修正低对比度区域对多普勒调频率估计的影响,保证良好的自聚焦效果。实际SAR数据实验证明了该方法的有效性。     

星载SAR原始数据压缩模块的FPGA实现

分块自适应量化（BAQ）算法是目前最适于工程实现的合成孔径雷达（SAR）原始数据压缩算法。文中介绍了该算法的基本原理，针对星载SAR数据的实时传输，重点介绍了可变压缩比BAQ算法的数据压缩模块方案及其FPGA设计实现硬件压缩，并给出了仿真结果。用FPGA实现原始数据压缩灵活可靠，适合在星载SAR系统中应用。     

一种基于二维信号稀疏重构的互质采样星载SAR成像处理方法

互质采样星载SAR通过方位互质采样代替传统方位均匀采样,可有效缓解空间分辨率与有效成像宽度之间的相互制约,提升SAR系统的对地探测性能。然而,方位向互质采样使得回波信号呈现方位欠采样及非均匀采样特性,导致传统SAR成像处理方法无法实现互质采样星载SAR的有效成像处理。该文提出一种基于2维信号稀疏重构的互质采样星载SAR成像处理方法。该方法在距离向脉冲压缩后,根据各距离门的多普勒参数截取2维观测信号并构造相应的稀疏字典,然后通过改进的2维信号稀疏度自适应匹配追踪算法完成方位聚焦处理。该方法不仅可以补偿SAR回波信号的距离方位2维耦合,还可以消除成像参数随距离空变对稀疏重构造成的影响,从而实现全场景的精确重构。点目标及分布目标仿真实验结果验证了所提算法可在远低于奈奎斯特采样率的情况下实现稀疏场景的有效重构。      

基于瞬时多普勒频率的匀速移变双基SAR的二维频谱及其成像算法的应用

该文提出一种新的方法求解匀速移变双基SAR的2维频谱表达式。通过使用瞬时多普勒频率,引入两个独立的方位频率,并由此推导出精确的严格解析谱。然后,利用匀速移变双基SAR的成像几何模型,求出这两个方位频率的表达式,从而得到最终的2维频谱。作为该频谱对于成像算法的一个应用,该文提出适用于平行等速双基SAR数据的距离多普勒算法。仿真数据的处理结果不仅证明了所得到的2维频谱的精确性,也证明了该文的距离多普勒算法的有效性。     

SAR原始数据时频域幅相压缩算法

采用时频分析的方法,结合SAR原始数据非平稳的时频振荡特性,提出了一种基于Gabor变换的SAR原始数据时频域幅相压缩算法.该算法首先对分块原始数据进行幅度-相位转换、2D-RDGT变换以及在时频域内对各频率平面根据方差进行比特分配,然后采用分块自适应量化算法量化各频率平面.实验结果表明,该算法与传统的BAQ算法和已有的幅相算法相比无论在数据域还是在图像域的压缩性能都取得了明显的改善.     

星载SAR原始数据BAQ压缩算法性能评估

对星载合成孔径雷达(SAR)原始数据压缩算法的压缩性能评估是全面了解算法性能、合理选择算法方案的有效手段。该文模拟了以真实SAR图像为背景,引入点目标阵列的SAR回波数据;定义了综合评估指标;对分块自适应量化(BAQ)算法进行了不同分块方案、不同压缩比下的压缩实验;得到了一系列评估指标的计算结果。研究结果表明:BAQ算法对图像域的空间分辨率没有影响;不会引起图像的几何失真;对辐射分辨率影响很小;压缩引起的图像主瓣峰值失真不能够用统一的因子校正。同时该综合评价指标也可以推广到其他压缩算法评估中。     

基于DCT的分块自适应量化算法及其用于SAR原始数据压缩

该文提出了一种基于离散余弦变换(DCT)和分块自适应量化相结合的SAR原始数据压缩算法。利用SAR原始数据满足局部平稳高斯随机过程的特点,通过将DCT系数进行重排,并对重排后的系数矩阵进行有效的量化比特分配和分块自适应量化,从而大幅度提高了量化增益。通过对真实SAR原始数据的压缩实验结果表明:该文算法与BAQ算法相比,以相对较低的运算复杂度增加,使图像域的压缩性能指标有了明显提高。     

基于级数反演法的聚束式广义双基成像算法研究

该文将级数反演法应用于聚束式广义双基成像。对于广义双基,其2维频谱表达式较普通双基更加复杂,很难用精确的解析关系表达,这对后续成像处理造成了极大的困难。通过级数反演法,可以得到信号的2维频谱展开式,在2维频域进行2次距离压缩,同时在距离多普勒域进行距离徙动校正。该算法保留了单基距离多普勒算法的高效性,由于2次距离压缩考虑到了方位向的影响,因此该算法对大合成孔径情况比较适合。用该算法对仿真数据进行处理,得到了良好的成像结果。     

Adaptive sampling for compressed sensing based image compression

The compressed sensing (CS) theory has been successfully applied to image compression in the past few years as most image signals are sparse in a certain domain. In this paper, we focus on how to improve the sampling efficiency for CS-based image compression by using our proposed adaptive sampling mechanism on the block-based CS (BCS), especially the reweighted one. To achieve this goal, two solutions are developed at the sampling side and reconstruction side, respectively. The proposed sampling mechanism allocates the CS-measurements to image blocks according to the statistical information of each block so as to sample the image more efficiently. A generic allocation algorithm is developed to help assign CS-measurements and several allocation factors derived in the transform domain are used to control the overall allocation in both solutions. Experimental results demonstrate that our adaptive sampling scheme offers a very significant quality improvement as compared with traditional non-adaptive ones.     

真实场景下机载脉冲压缩雷达地杂波模拟

真实场景下的地杂波模拟是雷达系统射频仿真的重要内容,文章假设机载脉冲压缩雷达的地面背景为平坦的中等干度裸地,深入研究了真实场景下宽带雷达地杂波的实时性重构算法。文章第一部分利用小微扰法和Weibull分布模型研究了背景的后向散射特性;第二部分利用子带分割原理计算了归一化的宽带地杂波功率谱;第三部分首先在不考虑多普勒效应的情况下通过推导证明无多普勒频移的宽带地杂波功率谱等于归一化的宽带地杂波功率谱与发射信号功率谱的乘积;第四部分提出了一种包括多普勒调制算法在内的基于杂波频域特征的宽带地杂波模拟算法,并且给出了仿真结果,证明了算法的有效性。     

一种用于距离维复杂空变多普勒SAR成像的改进运动补偿方法

沿距离维复杂空变的多普勒对SAR成像质量有很大影响,常规的距离多普勒 (RD)算法处理结果容易出现明暗交替现象,图像可视性较差。通过在方位预滤波和方位脉冲压缩时,沿距离块/门估计或者计算多普勒频率,在方位预滤波和方位脉压时把窗函数根据多普勒频率沿方位移动,能有效解决明暗交替现象,但是这种处理方法无法改善距离近端或远端的聚焦效果。基于上述问题,该文提出一种改进的运动补偿方法,通过沿距离维分块进行运动补偿和走动校正,把沿距离空变的多普勒校直,然后进行方位脉压处理。所提方法处理结果没有明暗交替现象,图像沿距离维连续完整,可视性较好,同时在远离距离中心处还具有良好的聚焦效果。实测数据处理结果验证了该算法的有效性。     

Multimedia transmission in MC-CDMA using adaptive subcarrier power allocation and CFO compensation

Multicarrier code division multiple access (MC-CDMA) system is one of the most effective techniques in fourth-generation (4G) wireless technology, due to its high data rate, high spectral efficiency and resistance to multipath fading. However, MC-CDMA systems are greatly deteriorated by carrier frequency offset (CFO) which is due to Doppler shift and oscillator instabilities. It leads to loss of orthogonality among the subcarriers and causes intercarrier interference (ICI). Water filling algorithm (WFA) is an efficient resource allocation algorithm to solve the power utilisation problems among the subcarriers in time-dispersive channels. The conventional WFA fails to consider the effect of CFO. To perform subcarrier power allocation with reduced CFO and to improve the capacity of MC-CDMA system, residual CFO compensated adaptive subcarrier power allocation algorithm is proposed in this paper. The proposed technique allocates power only to subcarriers with high channel to noise power ratio. The performance of the proposed method is evaluated using random binary data and image as source inputs. Simulation results depict that the bit error rate performance and ICI reduction capability of the proposed modified WFA offered superior performance in both power allocation and image compression for high-quality multimedia transmission in the presence of CFO and imperfect channel state information conditions.     

Processing of Azimuth-Invariant Bistatic SAR Data Using the Range Doppler Algorithm

This paper discusses bistatic synthetic aperture radar processing (complex image formation) using the Range Doppler Algorithm. The key step is to use an analytical form of the signal spectrum derived by the method of series reversion. The spectrum is used for secondary range compression (SRC), range cell migration correction, and azimuth compression. The algorithm is able to focus the azimuth-invariant bistatic configuration where the transmitter and receiver platforms are moving in parallel tracks with identical velocities. Moreover, the algorithm is able to handle reasonably high squints and wide apertures because SRC can be performed in the 2-D frequency domain.     

自适应数字预失真放大器的算法研究

由于功率放大器特性随温度,供电电压等因素的变化而改变,为了保证预失真功率放大器稳定工作,预失真系统的自适应性能就显得非常重要。基于查找表的预失真放大器广泛采用最小均方（least-mean．square,LMS）自适应算法。介绍了基于查找表的预失真放大器的基本结构,并根据步长参数和误差之间的非线性关系提出了一个新的变步长LMS算法。最后用MATLAB搭建了一个自适应预失真器的仿真系统。仿真表明,在迭代500次时,该算法对预失真放大器失真效果的改进明显优于以前的算法。     

一种基于HB加权的频域自适应时延估计新算法

为了提高低信噪比情况下的自适应时延估计精度和收敛速度，提出了一种基于HB加权的频域自适应时延估计新算法。给出了频域自适应时延估计算法和新算法的原理模型。最后将该算法应用于低空目标声测定位中，用实测的直升机噪声数据进行了仿真。仿真结果表明，在低信噪比情况下，新算法有更高的估计精度，收敛速度和稳健性。     

对空时二维自适应处理雷达的投散射宽时限扫频式干扰技术研究

针对传统干扰方法因干扰信号维度单一而难以在空时二维联合域对空时自适应处理器（Space-Time Adaptive Processing,STAP）产生有效干扰这一问题,提出了一种能覆盖整个空时二维平面的投散射宽时限扫频式干扰方法.该方法是向特定区域投射具有多普勒带宽的扫频信号,利用散射回波干扰STAP雷达.地形散射使干扰信号具有空时耦合特性,干扰信号空域连续,STAP处理器无法从空域识别抑制;宽时限扫频方式导致脉冲间多普勒频率存在差异,使雷达无法提取干扰信号多普勒频率,能占用处理器大量自由度.仿真结果表明,该方法产生的干扰功率谱能覆盖整个空时平面,使处理器自由度严重损失,导致STAP处理器性能下降,验证了该方法的有效性.     

一种PCM相参脉冲序列多普勒频率变化率估计算法

相位编码调制信号是一种典型的脉冲压缩信号,广泛应用于脉冲压缩体制的低截获概率雷达中。来波信号中多普勒频率变化率的高精度估计是基于质点运动学原理的单站无源定位与跟踪的一个关键技术。该文针对信号脉内相位调制和多普勒频率变化率信息非常微弱的特点,提出了一种快速高精度估计算法,通过相邻脉冲间的时域相关消除了相位调制对参数估计的影响,频域积累增强了信噪比,利用脉冲间的相参特性进行频谱相关消除了相位模糊,并放大了多普勒频率变化率信息。算法计算量小,为实际应用提供了良好条件。计算机仿真结果证明了算法的有效性。