大成像窗口幅相失真的全线性修正

雷达成像是近年来雷达测量领域里最活跃、最前沿的研究领域,其最终目的是完成目标的识别,在未来的雷达系统中有着重要的应用。为实现对弹头目标群的有效探测和识别,地基宽带相控阵雷达必须有大成像窗口以覆盖整个目标群。由于幅相失真的移变性,带来大成像窗口系统系能的下降。本文论述了幅相失真的一般提取和修正方法,提出了基于大成像窗口去斜体制接收系统的全线性修正方法。     

去斜率线性高频合成孔径雷达成像研究

为获得高距离分辨率，雷达一般发射宽带或超宽带信号，这给数据采集带来了很大的困难。A／D采样是数据采集的瓶颈，所以必须降低大时间宽带积信号的采样频率，当雷达发射线性调频信号时，去斜率方法能有效降低接收机中频带宽，从而减小数据采集难度和数据量。本文将去斜率原则用于高分辨率合成孔径雷达，通过原理分析和仿真实验证明了该方法的正确性和有效性，并给出了成像步骤和实验结果。     

基于Dechirp处理的雷达宽带测量技术

介绍了基于Dechirp处理的地基雷达宽带测量技术,讨论了基于Dechirp处理的宽带线性调频信号处理原理和HRRP成像模型,阐明了由于宽带信号线性调频非线性、运动目标的多普勒调制以及宽带测量系统幅相误差等造成的距离像失真和补偿方法,并给出了仿真验证结果。     

基于目标稀疏性的雷达距离超分辨

雷达目标在观测空间中通常是稀疏的。当雷达发射线性调频信号时,目标回波的匹配滤波实际上是频域去斜脉压,回波信号在频域去斜后变成复正弦波。基于目标稀疏性和去斜回波的复正弦形式,可以构造多目标频域去斜回波的距离维稀疏信号模型,然后利用凸优化方法求解目标的距离,同时实现雷达距离超分辨。本文提出了一种基于目标稀疏性和频域去斜的距离超分辨方法,理论分析和仿真实验表明,该方法的距离分辨率超过了常规脉冲压缩技术,从而实现了雷达距离超分辨。     

去斜率线性调频合成孔径雷达成像研究

为获得高距离分辨率 ,雷达一般发射宽带或超宽带信号 ,这给数据采集带来了很大的困难。A/ D采样是数据采集的瓶颈 ,所以必须降低大时间带宽积信号的采样频率。当雷达发射线性调频信号时 ,去斜率方法能有效降低接收机中频带宽 ,从而减小数据采集难度和数据量。本文将去斜率原理用于高分辨率合成孔径雷达 ,通过原理分析和仿真实验证明了该方法的正确性和有效性 ,并给出了成像步骤和实验结果     

基于单距离匹配滤波的太空碎片雷达成像

对于尺寸小于雷达距离分辨率的太空碎片进行雷达成像,以前提出的方法只有SRDI (Single Range Doppler Interferometry)。该文针对太空碎片运动特点,给出了一种单距离匹配滤波太空碎片成像方法。该方法利用一个距离单元横向回波数据经不同旋转半径参考信号匹配滤波后得到太空碎片二维像。仿真结果表明这种方法比SRDI方法计算量少、成像效果好。     

极化有源雷达校准器的幅相失真分析及修正

极化有源雷达校准器（Polarimetric Active Radar Calibrator,PARC）可用于宽带高分辨雷达的定标,以使高分辨成像技术能准确刻画雷达目标的细微特征,但其作为有源器件会引入额外失真从而影响系统失真补偿。本文基于成对回波理论及频域失真补偿原理,通过将频域补偿转换为时域滤波,提出截取滤波器系数的方法以修正PARC失真。实测数据结果表明了理论分析和提出的修正方法的正确性,修正后的PARC可近似理想地补偿系统失真。     

雷达工作体制对作用距离的影响

从雷达方程的角度讨论雷达作用距离的影响因素.推导了匹配滤波的改善因子,得出了单个脉冲信号的作用距离方程;对比了步进频率信号脉压后和单脉冲脉压信号相参积累后的作用距离;借助计算机仿真对理论推导结果进行验证.     

一种机载宽带数字阵列SAR成像优化方法

机载合成孔径雷达（SAR）利用雷达与目标的相对运动,将尺寸较小的天线用数据处理的方法等效合成较大的天线孔径的雷达。随着雷达阵列技术的发展,机载数字阵列SAR成像技术得以工程应用。但因宽带数字阵列的时延补偿带来了带宽损失,在SAR成像过程中用于脉压的调频斜率须进行一定的优化,才能得到更好的成像效果。本文首先介绍了数字阵列SAR雷达的时延和相位补偿方法以及因时延补偿带来的调频斜率的变化,其次针对调频斜率的失配对脉压结果的影响分析及其内在原因,最后结合飞行试验和地面试验数据对宽带数字阵列SAR成像优化方法进行了验证。该方法对数字阵列SAR雷达成像优化具有一定意义。     

LFM脉冲压缩技术仿真研究

通过线性调频信号,研究脉冲多普勒雷达回波信号处理中的脉冲压缩技术,并针对其效果进行仿真分析得出一些有意义的结论。在介绍匹配滤波工作原理的基础上,结合工程实际,给出了实际目标回波脉压的仿真方法及所能达到的性能指标。讨论了影响雷达距离分辨率的因素并进行计算机仿真,为系统实现提供依据。     

合成孔径雷达中匹配滤波与解调频压缩方法的性能分析

匹配滤波与解调频脉压是合成孔径雷达中常用的两种处理方法,理论上这两种方法在获得的信噪比和分辨能力上是相同的,但实际应用中却存在差异。本文首先从理论上分析了当回波存在多普勒偏移以及调频率存在误差时,这两种压缩方法对测距精度与距离分辨率产生的影响。接着重点讨论了两种压缩方法的抗噪声性能,在假设同波中存在白噪声时,对输出结果的信噪比进行了分析。理论分析和仿真结果表明,匹配滤波方法比解调频方法的抗噪性更好,解调频方法的抗干扰能力低于匹配滤波方法。本文结论对SAR系统的设计具有一定的参考价值。     

宽带LFM信号数字脉压匹配滤波和去斜率方法的比较

在线性调频(LFM)信号数字脉压中，采用不同的数字脉压处理方法对脉压结果会有不同的影响。本文经理论分析和仿真验证，比较了数字脉压匹配滤波和去斜率两种方法的脉压性能。在这两种方法中，采样率、目标回波信号时延和目标多普勒频率的变化对数字脉压结果都有一定的影响，并且目标回波信号时延和目标多普勒频率之间有一定的对应关系。仿真试验结果为在工程应用中选择合适的数字脉压处理方法提供了依据。     

基于方位波数域聚束模式PFA的运动补偿新方法研究

该文在对聚束模式SAR数据进行极坐标算法(PFA)形式成像的过程中,通过研究载机运动误差对散射点方位向波数表达式的影响,给出了一种基于方位波数域进行运动误差估计及相关补偿的新方法。该方法首先应用距离匹配滤波和方位dechirp实现对原始数据的2维调频率去斜处理,同时经过距离FFT和极坐标算法的操作将原来极坐标下的数据重采样到直角坐标系下的2维波数域,最后对数据进行距离和方位的分块误差估计及补偿。这种方法能很好地针对运动误差造成的方位二次及高次误差相位项进行精确补偿,同时也能处理误差相位的空变性问题,因此可以获得相对传统时域补偿方法更好的图像聚焦效果。实测数据的处理和分析,验证了该文所述方法的有效性,证明了与传统时域运动补偿方法相比的优越性。     

多载频MIMO雷达的一种新的信号处理方法

多载频MIMO雷达(Multi-Carrier MIMO radar)是指利用频率分集和空间分集的方法来实现发射信号正交的具有多个发射和多个接收天线的雷达系统,该文研究了该体制雷达基于Dechirp处理实现距离高分辨的方法,分析了IFFT相参合成法以及伪峰产生原因,提出了一种新的处理方法空域合成带宽法,它将空域分散发射的多载频LFM信号,先做Dechirp处理,然后再将通道分离后的各路信号顺序时移拼接合成一个大带宽的LFM信号,最后再对合成后的信号做IFFT处理以获得高分辨距离信息。它实现简单,能够在不增加运算量的条件下有效的抑制伪峰,并受目标运动影响小,计算机仿真验证了这些结论。     

高速运动目标的ISAR成像方法

针对高速目标的ISAR成像问题,该文提出基于运动参考解调频的运动补偿方法。该算法利用由雷达辅助测距信号测得的参考距离和对目标距离像包络对齐的结果拟合出目标运动轨迹,对回波进行以拟合轨迹为参考距离的解调频处理,完成回波的脉冲内速度补偿和相干化,最后通过Keystone变换消除目标的转动分量引起的越距离单元走动。给出了应用该方法的具体步骤,通过仿真实验证明该算法的有效性。     

基于欠采样的宽带线性调频信号参数估计

基于中国余数定理解频率模糊和解线调方法,提出一种无模糊欠采样的宽带线性调频信号的调频斜率和初始频率的估计算法.首先,欠采样宽带线性调频信号与其两路不同延迟共轭相乘,根据两路输出信号的单频特性,利用FFT、谱峰检测(PSD)和中国余数定理进行宽带线性调频信号的调制斜率无模糊估计;其次,根据估计的调制斜率数字合成无载波的线性调频信号对另外两路不同延迟的欠采样宽带线性调频信号解线调处理,利用类似方法进行宽带线性调频信号的初始频率无模糊估计.利用频谱细化技术,参数估计精度可进一步提高.计算机仿真证实了算法的有效性.     

电子散斑相位检测的滤波方法研究

本文提出空域中值迭代滤波方法和频域离散余弦变换滤波方法,利用三步相移技术成功实现相位检测.对两种方法所得结果进行了比较.实验结果表明这两种方法对ESPI条纹图像进行处理是有效的.     

超宽带信号实时脉冲压缩的工程实现方法

超宽带雷达具有极高的分辨率，已成为一种新的探测目标工具。由于其信号带宽宽，对回波信号进行实时脉冲压缩处理是个技术难点。本文介绍了以通用数字信号处理模块为硬件平台，采用全去斜的脉冲压缩处理方法和并行处理技术来实现超宽带信号的实时脉冲压缩处理。     

Range Resampling in the Polar Format Algorithm for Spotlight SAR Image Formation Using the Chirp z -Transform

Besides an inverse two-dimensional (2-D) Fourier transform, the polar format algorithm (PFA) for the spotlight synthetic aperture radar (SAR) image formation can be normally divided into two cascaded processing stages, which are called the range and azimuth resampling, respectively. This paper focuses on a new implementation of the first stage, i.e., the range resampling, using the chirp z-transform (CZT). The presented algorithm requires no interpolation. It works for the SAR system directly digitizing the echo signal, as well as that employing the dechirp-on-receive approach. The parameters of the CZT, including the frequency spacing and the start frequency, are derived to accommodate the PFA in both cases. Related filtering and compensation procedures are developed for the chirp z-transformed range signal with and without dechirp, respectively, in order to achieve a signal format entirely suitable for the azimuth resampling. Furthermore, incorporating the new algorithm with the existing CZT-based azimuth resampling and focusing algorithm, we can achieve a PFA totally free of interpolation. The presented approach has been validated by point target simulation, and the test is carried out with a very critical relative bandwidth of 30%