太赫兹CSAR运动目标距离速度估计与重定位方法

圆周合成孔径雷达(CSAR)中,由于雷达平台绕观测场景圆周飞行,雷达和地面目标之间的距离方程复杂,目标的距离向参数和方位参数之间有复杂的耦合关系,导致单独估计动目标距离向速度参数的难度加大。提出一种基于子孔径分解的太赫兹CSAR运动目标距离向速度估计方法,选择合适的子孔径角度,对CSAR进行子孔径分解,在子孔径条件下,通过小角度近似,可以实现运动目标距离向速度和其他参数间的解耦合,准确估计运动目标的距离向速度,实现运动目标的精确重定位。仿真和实测数据验证了该算法的有效性。     

基于目标CSAR回波模型的SAR自动目标识别算法

基于模板的SAR目标识别需要存储海量的目标模板,给识别系统的设计和算法效率的提高都造成了严重的困难,而基于模型的方法克服了上述问题,并已成为下一代目标识别算法研究的热点。该文提出的基于圆周SAR(CSAR)回波模型的识别算法,从目标的3维CAD模型出发,利用弹射线原理构建目标的CSAR回波,并通过在线实时预测目标聚束SAR图像来完成识别。同传统的基于散射中心模型的算法相比,利用CSAR回波的算法不仅预测结果准确,而且算法简单高效。仿真实验验证了算法的有效性,并比较了相关算法的优缺点。     

太赫兹CSAR运动目标参数估计与重聚焦方法

为了提高太赫兹圆周模式下的动目标运动参数估计精确度和成像质量,提出了一种太赫兹圆周合成孔径雷达(CSAR)运动目标参数估计与重聚焦方法。首先对传统的谱峰测量法进行改进,并结合动目标阴影位置来估计方位速度。与现有方法相比,该方法结合了目标的真实位置对多普勒频移的影响,提高了运动目标方位速度估计值的准确性。利用分数阶傅里叶变换(FrFt)估计方位相位的多普勒调频率,结合方位速度可得到目标距离速度的估计值。利用估计结果构造一阶和二阶相位补偿函数进行方位相位的补偿,对于残余的二次及高次相位误差,利用相位梯度自聚焦算法(PGA)进行补偿。仿真和实测数据中动目标运动参数得到了精确估计,并实现了良好聚焦,证明了所提方法的有效性,大大提高了运动目标的成像质量。     

基于子图像特征的目标提取方法

针对特定目标提出一种新的基于子图像块的目标提取方法。先对图像分块,再对分块后的特征图重新构建特征量并进行阚值分割,从而实现粗检,辅以知识确定目标的大概区域,最后借助边缘特性提取出精确目标。试验结果表明,该方法计算量较小、便于硬件实现,对于复杂自然背景中对比度低及不均匀光照条件下的一定形状尺寸的目标提取获得满意效果。     

一种新的机载SAR图像几何校正和定位算法

机载合成孔径雷达常采用时域子孔径成像,所得到的图像是地面散射单元到成像平面的一种空变映射.通过联立求解等距离方程和等多普勒方程得到了这种映射的解析表达式,提出了一种新的图像无参考点几何校正和像素点定位的距离一多普勒算法,并用点阵仿真和外场试验验证了算法的有效性.     

SAR图像目标峰值提取及稳定性分析

SAR图像峰值本质上对应于目标和(或)背景杂波的散射中心,本文研究了由SAR图像提取目标峰值的方法：分析了目标峰值随目标方位角和仰角的变化,结果表明,目标SAR图像峰值在一定的方位角和仰角变化范围内具有一定的“稳定性”。这说明,利用峰值特征进行SAR图像目标识别是可行的。     

一种基于子孔径的GMTI方法

该文研究了一种基于子孔径分割的GMTI(Ground Moving Target Indication)方法。在该方法中将天线孔径沿方位向对称分割为两个子孔径。当天线波束在空间扫描时,两个子孔径先后扫过目标所在区域。由于两个子孔径之间有二分之一合成孔径时间的时间差,动目标在前后两个孔径中运动状态发生改变,而静止目标的运动状态不变。因此,可以通过比较目标在两个子孔径中运动状态的差异发现动目标,并根据目标轨迹判断其运动参数。为了避免方位压缩造成的动目标模糊或动目标能量损失,同时为保留目标运动轨迹,这里不进行方位压缩处理。与多通道GMTI方法相比较,此方法具有只需一副单通道天线,处理方法简单,运算量小,可与合成孔径雷达工作模式兼容等诸多优势。     

高分辨率SAR图像舰船目标几何结构特征提取

随着SAR图像分辨率的提高,利用SAR图像进行舰船识别成为遥感卫星获取海洋情报的新途径。几何结构特征是对目标的直观描述,提取方法简单,成为对舰船目标进行初分类的重要依据。本文首先介绍了几种典型的几何结构特征及其计算方法,并分析了它们在舰船识别中的作用,然后介绍了一种基于方位角估计的几何结构特征提取方法:对图像进行预处理抑制旁瓣,利用矩技术估计方位角,旋转目标至水平状态,采用逐步逼近的方法获得最小外接矩形,进而提取其他几何结构特征。实验结果证明本文方法提取的几何结构特征准确度高,算法稳定性好。      

基于分形几何边界提取的图像跟踪方法

为了满足现代武器装备对图像跟踪系统的实时性和跟踪可靠性的双重要求，针对武器装备所跟踪目标的特点，将基于分形几何的边界提取方法用于图像跟踪系统，提出了一种基于运动区域和边界图像的目标跟踪方案。文中的边界提取方法不仅能提取出目标的轮廓，还能较好地保留其内部细节，这样通过模板匹配得到的最佳匹配位置更加可靠。同时，基于运动区域的边界提取，大大减少了计算量，尤其是对于远景的目标跟踪。此外，在利用边界图像进行匹配的基础上，采用了自适应模板更新策略，目的是尽可能地克服形变、光照等影响，使跟踪过程准确可靠。仿真实验表明，该方法运算量小，能满足武器装备实时性的要求，并行之有效。     

基于阴影的SAR图像车辆目标三维特征提取

目标长、宽、高三维几何特征,对SAR图像解译与目标识别等具有重要意义。从SAR成像几何出发,根据SAR观测俯仰角、目标及阴影之间的几何关系,研究提出了基于两维高分辨SAR图像阴影信息的车辆目标三维几何特征提取方法。该方法既可由某一方位角的单幅SAR图像提取目标三维几何特征,也可通过任意有限(3～5)个方位角SAR图像的融合提取目标三维几何特征,而且融合还可有效提高目标三维几何特征的提取精度。通过大量MSTAR实测SAR图像数据的实验结果,验证了其有效性。     

遗传算法在SAR图像目标鉴别特征选择上的应用

针对SAR图像鉴别特征选择,在候选特征数较多情况下的应用,文中利用遗传算法提出了一种可靠、准确的鉴别特征选择方法。首先介绍了常用于目标鉴别的19个特征。然后利用遗传算法对上述特征进行了选择。并在评价环节中,对原有方法中适应度函数的权值进行了调整。通过对比实验表明,适应度函数权值的调整,能够加速种群的进化速度,提高了鉴别特征选择的准确性和有效性。     

圆周扫描地基合成孔径雷达极坐标格式成像算法

圆周扫描地基合成孔径雷达（圆周扫描地基SAR）成像是一种实现360度全方位观测的合成孔径雷达成像技术。现有的成像算法存在计算效率随场景扩大而降低和斜距近似导致的成像精度下降问题,难以实现实时成像。本文提出一种新的圆周扫描地基SAR成像的算法。该算法的基本思想是：首先,将球面波回波信号进行分解,表示为平面波积分形式;其次,构造扫描角度方向的滤波器,利用傅里叶变换的卷积定理,消除角度方向的高阶相位误差;进一步对信号进行极坐标转直角坐标插值,实现角度方向与距离方向的解耦;最终,通过二维逆傅里叶变换实现目标聚焦。通过仿真和实际数据实验对算法进行验证,并对本文算法与BP算法在成像质量和成像效率方面进行对比,证明本文算法可以实现高效成像。     

SAR图像舰船及其尾迹检测研究综述

近年来,利用合成孔径雷达(SAR)图像进行舰船检测的研究在海洋遥感领域得到高度重视.本文回顾了SAR图像舰船及其尾迹检测的起源与发展,分析了影响舰船和尾迹的物理因素,分别对舰船检测算法和尾迹检测算法进行综述、总结和对比,并对今后的研究发展方向进行展望.     

基于Markov随机场的SAR图像目标检测方法

提出了一种递增结构能量参数的Markov随机场模型的合成孔径雷达图像目标检测算法,利用模拟退火优化方法,获得最大后验概率准则下的目标检测结果。实验结果表明,该算法不仅能有效减少斑点噪声及背景杂波的影响,而且还可以排除具有较强回波的角反射器的干扰。     

一种新的机载圆轨条带SAR成像方法

圆轨条带合成孔径雷达(SAR)是近年来提出的一种新的SAR成像模式,与传统的直线轨迹条带SAR和凝视SAR存在相似之处,但也有其自身的很大区别。文中对圆轨条带SAR几何关系和成像原理进行了分析和推导,并结合机载平台的运动特性,提出了结合运动补偿的圆轨条带SAR成像算法,对运动误差的影响和成像性能进行了分析。最后,通过计算机仿真实验和实测数据处理验证了本文所提方法的可行性和有效性。     

圆周SAR子孔径频域成像处理方法研究

圆周合成孔径雷达(Circular Synthetic Aperture Radar,CSAR)因具有超高分辨率、三维成像能力、全方位信息获取等优势已经成为雷达领域的研究热点.在实际应用中,场景中目标通常仅在较小观测角度内具有近似恒定的散射特性.为此本文提出了一种基于子孔径划分的CSAR频域成像处理方法,该方法相比于时域成像处理具有更高的处理效率.文中给出了CSAR回波的频谱表达形式并深入分析了其特性;提出了CSAR子孔径频域成像处理的基本流程,理论上详细论证了文中所提算法的可行性.最后仿真试验证实了文中所提信号模型及成像处理流程的正确性.     

星载分布式SAR干涉信号仿真及相干性分析

仿真是进行星载分布式合成孔径雷达(SAR)干涉测量信号处理研究的重要途径。论述了利用小面单元模型、乘性噪声模型及系统的几何模型和信号模型等模型来仿真复图像和干涉图的方法,分析了仿真复图像的相干性。通过计算机仿真,实现了仿真过程,验证了复图像的相干性。     

SISAR侧影轮廓中线相位重构及其识别特征提取

本文主要研究了利用SISAR复侧影像的相位信息提取目标的识别特征的方法.通过分析复侧影像相位与目标侧影轮廓中线的关系,提出了一种利用侧影像相邻分辨单元幅度及相位关联特征重构目标侧影轮廓中线相位的算法;把重构的中线相位作归一化和差分处理作为目标识别特征,使该特征具有几乎不受目标飞行俯仰变化的影响的优点.仿真验证了所提中线相位重构的有效性及目标识别方法的可行性,并分析了信噪比对目标识别的影响.