基于三阶多项式傅里叶变换的SAR地面加速运动目标参数估计与成像

该文主要针对加速运动目标的参数估计及成像问题,推导了加速度目标的SAR回波频谱,分析了回波相位三次项估计和补偿对运动参数估计和SAR成像的必要性。提出一种利用Hough变换估计距离走动率和径向速度、相位补偿法校正距离徙动效应,并基于三阶多项式傅里叶变换(LPFT)对三次相位估计的新方法。利用Hough变换,在不明显增加计算量的前提下,达到加速运动目标的运动参数精确估计和精确聚焦成像的目的。最后通过仿真数据验证了该算法的有效性。     

一种弹载侧视SAR大场景成像算法

导弹的俯冲加速运动所带来的较大距离徙动使得SAR成像难度较大。该文根据弹载SAR平台的运动特点,使用高阶逼近模型建立了SAR的回波信号模型。考虑到大场景下的距离空变问题,对目标斜距随时间的变化进行了详细的分析。结合级数反演法,得到了弹载SAR回波信号的2维频域的精确表达式。基于此式,提出了一种适用于弹载SAR俯冲加速运动下的大场景成像算法。理论分析和实验结果表明,该算法对较大场景取得了较好的成像效果,距离向和方位向分辨率都达到了理论分辨率。     

基于DPCA的机载SAR系统运动误差及其补偿

基于相位中心偏置天线（DPCA）技术的机栽SAR系统在实际运用中普遍存在着因雷达平台运动不稳定导致DPCA约束条件不满足的问题，这在很大程度上影响了机载SAR系统的杂波抑制性能。针对这个问题，该文以双天线机载SAR系统为模型，通过对DPCA的对消原理和运动误差的分析，结合插值理论，对载机匀加速运动状态下造成的运动误差提出了一种基于三次样条函数的运动补偿算法。通过计算机仿真，验证了该算法的有效性，且算法易于工程实现。     

高波段SAR与UWB SAR运动补偿效果分析

对于相同的分辨力要求,高波段SAR合成孔径较短,因此运动补偿处理相对较为容易,而超宽带(UWB)SAR,却需要较长的合成孔径,运动补偿处理难度较大.本文分析了高波段SAR和UWB SAR的特点,采用同一次飞行试验中高波段SAR和UWB SAR实测数据,提取出基于多普勒调频率的运动补偿前后高波段SAR和UWB SAR图像中点目标的相位误差及其频谱,分析了运动补偿的效果,得出了基于多普勒调频率的运动补偿对高波段SAR和UWB SAR聚焦性能的改善程度.     

弹载大前斜SAR的运动误差模型及精度分析

通过建立弹载大前斜式SAR的运动误差模型,分析了导弹在平飞段正侧式SAR、平飞段大前斜式SAR和下压段大前斜式SAR三种情况下运动补偿的精度要求,以及在不同合成孔径时间条件下弹载下压段大前斜式SAR成像对运动补偿的精度要求.分析结果表明,平飞正侧视SAR对运动补偿精度要求最高,下压段大前斜视SAR对运动补偿精度要求最低;合成孔径时间越长,运动补偿精度要求越高.     

机载双站SAR运动补偿研究

与单站SAR相比,双站SAR的几何关系更复杂,运动误差来源更多,因而运动补偿难度更大.本文提出了一种有效的双站SAR运动误差的估计和补偿方法.文中首先根据双站SAR运动误差的几何模型,推导出径向运动误差随距离变化的解析式,接着利用从回波数据估计的多普勒调频率和图像对比度来估计运动参数,最后利用估计的运动参数对数据分别进行径向和沿航向运动补偿.该方法可有效校正收发平台的三维运动误差,并可降低双站SAR系统对惯导的要求.仿真和实测数据的实验结果验证了该方法的有效性.     

一种改进的基于DEM的机载重轨干涉SAR运动补偿算法

该文研究了基于DEM(Digital Elevation Model)的高精度重轨干涉SAR运动补偿算法。分析了平地假设及波束中心近似造成的残余运动误差的影响,表明对重轨干涉SAR系统进行基于DEM的高精度运动补偿的必要性。分析了对外部DEM数据精度要求,指出利用低精度DEM数据进行精确运动补偿获取高精度DEM数据的可行性。针对现有基于DEM运动补偿算法的不足提出改进算法。该算法根据载机轨迹偏移和地形起伏自动调节参数,可实现精确且高效的运动补偿。对X波段重轨干涉SAR数据进行运动补偿处理,验证了该算法的有效性及其在精度和效率两方面相比于现有算法的优势。     

运动目标对SAR成像影响的量化分析

为全面了解SAR成像特性,研究了运动目标对SAR成像的影响。首先分析了匀加速运动和匀速转动两种典型运动形式的目标对方位成像的影响,并给出了运动目标方位向成像特性的表达式,然后通过解线频调得到了因多普勒频移而产生的距离向走动量表达式。理论分析和仿真表明:运动目标对SAR方位成像影响较大,对距离成像影响很小。研究结果有助于深刻理解运动目标的SAR成像特性。     

基于非理想运动误差补偿的SAR地面运动目标成像(英文)

传统的SAR地面运动目标成像算法主要集中在距离徙动校正和目标的运动参数估计上.但在SAR实测数据处理中,非理想运动误差补偿对动目标聚焦成像质量至关重要,而且该误差既不能通过固定的SAR运动误差补偿算法来补偿,也无法通过采用自聚焦技术解决.该文根据含有非理想运动误差的SAR运动目标回波信号模型,对影响动目标多普勒中心的两类非理想运动误差进行深入分析,提出一种将INS惯导数据与距离走动轨迹相结合的非理想运动误差补偿算法,并通过实际数据和计算机仿真数据验证了该算法的有效性.      

基于DSP和FPGA的相控阵机载SAR运动补偿系统的实现

机载SAR采用相控阵天线是一个重要发展方向,而运动补偿对机载SAR系统至关重要.根据相控阵原理,提出了采用相位扫描控制波束指向的机载SAR运动补偿算法,并采用ADI公司的TigerSHARC系列第二代超高性能DSP芯片ADSP-TS201S和FPGA实现了该算法,在某机载雷达上进行了测试,获得了较好的实验结果.     

基于Radon变换的双站SAR多普勒参数估计

多普勒参数的估计方法是机载双站SAR的一个关键问题,只有获取准确的多普勒参数,才能得到高质量的SAR图像。该文首先建立了平飞模式的双站SAR模型,然后分析了平飞模式下双站SAR方位向多普勒参数的特性,基于此提出了利用Radon变换实现双站SAR多普勒参数估计的方法。该方法能够准确地估计出实时多普勒中心和多普勒调频率,是一种可行的双站SAR多普勒参数估计方法。计算机仿真也验证了该算法的有效性。     

SINS/GNSS组合导航系统中激光多普勒测速仪参数估计

为了提高SINS/GNSS组合导航系统的全局性能,考虑加速度与高斯包络对激光多普勒测速仪的影响,提出SINS/GNSS组合导航系统中激光多普勒测速仪参数估计方法。通过分析SINS/GNSS组合导航系统工作原理,明确SINS/GNSS组合系统状态;采用预先梯度评估方法,对梯度方向进行估计迭代,以提高导航定位精度,将获取的方位偏差代入卡尔曼滤波器中进行处理,保证SINS/GNSS组合导航系统实际应用的可靠性;获取对应费希尔信息矩阵,采用正弦信号的圆频率估计方差获取CRLB;分析激光多普勒测速仪测速过程中存在的问题;在信号成分参数分解前提下,将各距离门回波近似看作多个Chirp分量合成信号,对距离压缩后的数据实施自适应Chirplet分解,完成激光多普勒测速仪参数估计。实验结果表明:所提方法能够得到准确的参数估计数值,为SINS/GNSS组合导航系统的有效应用提供理论参考。     

基于椭圆轨道的Geo-SAR精确多普勒参数解析计算方法

该文综合考虑了轨道偏心率、地球扁率和地球自转三方面的因素,推导得出高精度星载SAR多普勒中心频率和多普勒调频率解析式。鉴于2维姿态导引对于Geo-SAR的必要性,进一步分析了姿态导引后和零姿态导引两种情况下的多普勒参数,为Geo-SAR的多普勒参数计算提供了实用且有效的方法。该文得到的多普勒参数解析计算式适用于任意轨道高度和任意姿态的星载SAR,且具备很高的精度。基于该结论,研究了运行于椭圆轨道的Geo-SAR多普勒中心和多普勒调频率特性。     

Pilot-symbol-aided channel estimation for OFDM in wireless systems

In this paper, we investigate pilot-symbol-aided parameter estimation for orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) systems. We first derive a minimum mean-square error (MMSE) pilot-symbol-aided parameter estimator. Then, we discuss a robust implementation of the pilot-symbol-aided estimator that is insensitive to channel statistics. From the simulation results, the required signal-to-noise ratios (SNRs) for a 10% word error rate (WER) are 6.8 dB and 7.3 dB for the typical urban (TU) channels with 40 Hz and 200 Hz Doppler frequencies, respectively, and they are 8 dB and 8.3 dB for the hilly-terrain (HT) channels with 40 Hz and 200 Hz Doppler frequencies, respectively. Compared with the decision-directed parameter estimator, the pilot-symbol-aided estimator is highly robust to Doppler frequency for dispersive fading channels with noise impairment even though it has some performance degradation for systems with lower Doppler frequencies     

基于PHAF的多普勒参数估计

在通常情况下,多普勒参数是影响SAR成像质量的主要因素。目前,估计多普勒参数的算法主要有Mapdrift、相位梯度自聚焦以及对比度最优自聚焦等自聚焦算法,这些算法有一个共同的缺点,不能估计并补偿高阶多普勒参数。该文通过基于乘积型高阶模糊度函数(Product High-order Ambiguity Function, PHAF)算法来估计多普勒参数的新方法,该方法无需利用惯导数据预先计算多普勒调频斜率初值,可与杂波锁定并行完成,并且具有估计高阶多普勒参数的能力。仿真实验比较了PHAF和MapDrift分别在小信噪比,存在高阶误差时的自聚焦能力。结果说明该算法计算量小、鲁棒性强、估计精度高,在小信噪比情况下仍可得到较准确的估计结果。最后给出的成像结果说明该文提出的算法能够大大改善成像分辨率。     

The Doppler sensitivity of large TW phase modulated waveforms

The narrowband approach to coherent processing of large-TW waveforms in Doppler delay multiplies the data stream by the complex conjugate of the undilated envelope and uses FFT processing to test Doppler. This results in a correlation loss that depends fundamentally on the TW product of the waveform envelope and the amount of Doppler-induced time-base dilation occurring in the data. It is shown that it is possible to reduce the number of dilated envelope replicas required to cover a given Doppler band by dividing the band into subbands. Each narrowband is processed using an envelope replica with a fixed dilation parameter, and the width of each band is a function of a specified correlation loss limit, the TW product, and a Doppler sensitivity parameter that depends on the specific time-frequency allocation of the envelope. Examples are provided for envelopes with both continuous and discrete (FSK) allocations with emphasis on the class of unit allocation (UA) codes that includes all full Costas arrays, for which upper and lower bounds for Doppler sensitivity are derived     

Maximum-likelihood estimates of the frequency of signals of laser Doppler anemometers

The likelihood function for estimation of parameters of laser Doppler anemometers is derived and ways for estimation of the most informative parameter, specifically, the Doppler frequency (velocity) are demonstrated. For the most widespread anemometer designs, the results of a model experiment, which characterize the quality of the estimates, are reported.     

卫星姿态对星载SAR多普勒参数的影响

通过对SAR卫星运动的分析,推导出椭圆轨道星载SAR考虑姿态角（横滚、俯仰、偏航）的多普勒性质的表达式.讨论了卫星姿态角对多普勒性质的影响.并就卫星姿态对星载SAR多普勒参数的影响进行了仿真试验,理论和仿真结果表明卫星姿态对星载SAR多普勒参数有较大的影响.     

匹配傅里叶变换的SAR多普勒参数估计

讨论了SAR的基本信号模型，针对这一模型提出了应用匹配傅里叶变换估计SAR多普勒参数的新方法。文中给出了理论分析和仿真，并用机载SAR回波实际数据进行了多普勒参数估计，根据估计的多普勒参数给出了成像结果，表明了该方法可对SAR数据进行盲处理估计出多普勒参数，且精度高。     

多普勒频移测量方法研究

多普勒频移是表征多径衰落信道时变特性的重要参数。从实测角度出发,根据多普勒功率谱与信道时间差相关函数之间的傅里叶变换关系,提出了一种基于接收信号电平测量的多普勒频移测量方法。开发了相应的数据处理软件,将测量数据以直观的图形表示出来,利用此测量方法在多条野外线路上进行了多普勒频移测量,获得了较精确的数值,为进行多径衰落信道下通信系统的合理设计起到了重要作用。