基于DPCA和干涉技术的SAR动目标检测

通过分析相位中心偏置天线(DPCA)技术和干涉处理的优点和缺点,该文提出了一种用三孔径合成孔径雷达(SAR)对地面运动目标进行检测的新方法。该方法不仅能够检测出动目标,还能够精确估计动目标参数,即确定出动目标的真实位置和运动速度,然后对动目标聚焦成像。该文方法简单,运算量小,通过计算机仿真数据验证了该文算法的正确性和有效性。     

三通道TOPSAR-GMTI技术研究

多通道宽带雷达不仅要求能够对大场景进行高分辨成像,而且要求具有动目标检测的能力。该文提出一种三通道TOPSAR模式下对地面动目标检测与定位(GMTI)的方法。首先建立三通道TOPSAR-GMTI系统几何模型,并对三通道回波数据进行全孔径成像,然后采用相位中心偏置天线(DPCA)和双门限单元平均恒虚警(CFAR)检测方法完成动目标的检测,最后推导出TOPSAR-GMTI模式下动目标干涉相位与速度的关系,完成对动目标的速度估计并在SAR图像中对其进行重新精确定位。仿真数据处理结果验证了该算法的有效性。     

基于星载高低轨的单通道动目标检测技术

合成孔径雷达成像应用于观察包含运动目标的地面场景,特别是在对运动目标观察时间长的情况下,图像会产生由于距离徙动和多普勒频谱展宽引起的运动目标偏移。为了消除这些影响,本文提出一种适应于星载高低轨平台协作模式下对动目标进行检测成像的算法。距离徙动包括运动范围内的距离走动和距离弯曲可以通过广义keystone变换校正。然后,通过估计和补偿相位误差和折叠因子项,可以提高运动目标的分辨率。针对地面场景中的杂波,我们通过子孔径对消的方法进行抑制。该算法的有效性通过仿真结果进行验证。通过将广义keystone方法与子孔径对消方法结合,可以有效地对消静止目标杂波,从而更好的对动目标进行检测成像。      

双通道与单通道相结合的运动目标检测新方法

本文在采用双通道相位偏置天线(Displaced Phase Center Antenna,DPCA)的基础上,将DPCA中每一个通道的天线进行子图像划分,再结合两个通道所得的子图像作幅值对消,实现杂波抑制与运动目标的检测。该方法在运动目标具有方位向速度或距离向加速度时可获得比传统DPCA更好的检测效果,并通过剪切平均的方法实现运动目标的聚焦。本文首先介绍了DPCA与单通道中子图像对消的基本原理;其次,提出了将DPCA与子图像对消相结合的运动目标检测新方法,并通过剪切平均的方法聚焦运动目标;最后,本文给出了运用该方法的具体步骤,并通过仿真实验验证了本方法的有效性。     

基于多视平均和共轭相乘处理的SAR图像域DPCA慢动目标检测新方法

天线相位中心偏置(DPCA,Displaced Phase Center Antenna)技术应用于双通道SAR图像域检测地面慢动目标,具有操作简单、高效实用的特点,因此寻找性能更优的DPCA检测量具有重要的理论和实际意义.本文在深入分析经典图像域DPCA检测量存在的不足的基础上,引入多视平均、共轭相乘处理,提出了几种新的DPCA检测量.理论分析和实验验证表明:新DPCA检测量具有杂波和噪声抑制能力强、旁瓣抑制好、定位精度高等特点,说明共轭相乘操作和多视平均处理能够有效地弥补经典DPCA检测量的缺陷,有效提高检测性能.此外,理论推导了随机噪声和通道之间的绝对增益误差等干扰因素对DPCA检测量的影响,证明了新DPCA检测量具有较强的抗干扰性.     

旋转目标在三孔径InSAR中的幅相特性

该文首先建立了旋转目标的时频模型、多普勒模型;然后利用旋转目标的多普勒特点分析其SAR成像特点;最后分析了三孔径InSAR中偏置相位中心天线(DPCA:Displaced Phase Centre Antenna)杂波对消以及沿迹干涉(ATI:Along-Track Interferometry)的物理意义,得到了三孔径干涉对消处理后旋转目标的幅度、相位特性.这种分析方法比以往斜距近似分析更简单直观,并且仿真实验验证了结论的正确性,并且分析了其相位缠绕可能造成的动目标检测误差.为研究微运动目标在多通道SAR中的成像特性研究提供了初步的参考,证明了微动类型干扰对SAR动目标检测也能够形成不利影响.     

基于DPCA和多分辨分析的SAR微弱运动目标检测

图像域偏移相位中心天线(DPCA)方法可显著抑制双孔径合成孔径雷达(SAR)的静止杂波,但对消处理后的剩余杂波和噪声仍可严重影响微弱目标检测性能。该文提出采用二维多分辨分析在DPCA处理后图像域进一步抑制干扰,显著改善了SAR微弱运动目标的检测性能。数值仿真验证了新方法对杂波和噪声二种干扰成分的抑制性能。     

用聚束SAR对慢速运动目标进行轨迹跟踪和参数估计的方法

针对聚束式合成孔径雷达(SAR)动目标检测的问题,把回波信号进行连续重叠地时域分组,每组信号可以看成是来自一个时域子孔径, 然后在每个子孔径内分别成像。地面固定目标在每幅图像上的成像情况是相同的, 通过彼此相减就可以消去,达到了抑制杂波的目的,而运动目标由于每个时刻的位置都在变化,在每幅图像上的位置是不同的, 从而在相减后剩余下运动目标的图像,把这些图像拼接起来就再现了运动目标的运动轨迹,根据运动轨迹就可以对其运动参数进行估计。该文给出了这个方法的原理推导和具体的检测过程。仿真结果证明了该方法的有效性。     

基于子孔径分解的SAR动目标检测方法

 运动目标在合成孔径雷达SAR(Synthetic Aperture Radar)图像中的成像会出现模糊,散焦等现象,并且会在方位向出现明显的偏移,这些会导致运动目标的目标杂波比TCR(Target-to-clutter Ratio)降低.本文在子孔径分解技术的基础上提出一种从单通道SAR单视复图像SLC(Single Look Complex)中检测动目标的方法,该方法通过子孔径图像之间的相减操作来抑制杂波,从而提高TCR.通过对机载CV-580数据和星载Envisat ASAR 数据进行测试,证明了该方法的有效性.     

一种多相位中心天线的动目标检测和成像算法

提出了一种基于多相位中心天线的动目标检测和成像算法。通过对3个孔径回波信号进行处理，获得两路杂波对消后的动目标信号，再对这两路信号分别进行多普勒参数估计和干涉处理，确定目标的真实位置、方位向和距离向速度，然后对动目标聚焦成像；与以往的动目标检测算法相比，提出的方法能够获得运动目标的全部参数；最后通过计算机仿真验证了该方法的可行性和有效性。     

一种改进的自适应背景预测红外弱小目标检测算法

文章改进了自适应最小均方误差(LMS)算法,将基于历史检测效果的自适应最小二乘(RLS)算法应用于连续帧运动红外弱小目标检测.在已知n-1时刻滤波器抽头权系数的情况下,通过简单的更新,求出n时刻的优化滤波器抽头权系数.计算机仿真实验证明该算法能较大地提高图像信噪比,并以较低的虚警率在2～3帧内较为准确地检测出运动红外弱小目标.     

一种单通道SAR地面运动目标成像和运动参数估计方法

根据单通道高分辨SAR(Synthetic Aperture Radar)运动目标的回波包络和多普勒频谱的特性,本文提出一种利用二阶Keystone变换校正回波数据的距离弯曲,然后估计回波包络的斜率进行走动校正,再对运动目标的多普勒频谱进行分析得到运动目标的多普勒参数,进而对地面运动目标进行成像,同时完成对运动目标的定位,使运动目标在SAR图像中的正确位置上显示.另外,根据地面运动目标的多普勒参数和运动参数的关系,可以估计出运动目标的关键运动参数.结合仿真和实测数据的处理结果表明该方法可有效地对地面运动目标成像和运动参数估计.     

基于模糊函数-雷顿变换的SAR运动目标成像

该文从一个新的角度赋予模糊函数以新的用途。近似为线性调频信号的SAR运动目标回波信号的模糊度函数在模糊平面内具有很高的能量集中性。联合雷顿变换可以求出线性调频信号的调频率。在此基础上本文提出了基于模糊函数-雷顿变换的SAR运动目标成像算法,计算机仿真结果验证了算法的可行性。     

改进混合积累的单通道机载SAR高径向速度目标检测方法

高径向速度目标会产生严重的距离走动并伴随方位失配,方位压缩会使其散焦并弥散在SAR图像中,不易被检测。该文针对高径向速度目标的检测问题,提出一种基于单通道机载SAR的检测方法。该方法通过抽取等效双通道,利用相干对消抑制杂波,并去除动目标的频谱分裂,再运用Dechirp处理和Hough变换积累目标在距离单元内和距离单元间的能量,以获得更大的积累增益。与传统的混合积累方法相比,该方法在抑制杂波的基础上,更好地积累高径向速度目标的能量,从而有效提高该类目标的检测性能。仿真数据和实测数据均验证了该方法的有效性和优越性。     

基于马尔可夫过程的水下运动目标启发式搜索

在搜索海域存在障碍的情况下,该文将启发式搜索算法应用于对水下运动目标的搜索,研究了基于马尔可夫过程的运动目标启发式搜索算法。建立了马尔可夫水下运动目标规避模型、搜索器启发式搜索过程模型和马尔可夫水下运动目标的搜索概率模型。该算法由已知的目标先验位置分布信息不断地对目标的运动位置进行估计、更新,以获得精确的目标后验分布,再利用启发函数得到下一步的最佳搜索节点。仿真分析表明:在对水下运动目标搜索时,搜索器能有效地规避障碍,提高搜索效率,有助于研究水下目标的优化搜索。     

基于多普勒通道对齐的多帧步进频信号速度补偿方法

该文分析了利用多帧步进频信号联合处理实现运动目标距离-速度2维高分辨检测的信号处理方法,并针对目标运动引起处理结果波形发散的问题,提出了基于多普勒通道对齐的速度补偿方法。该方法利用不同步进频点测速结果之间的关系,通过对各频点的多普勒频域数据进行重组以及相位补偿,实现对运动目标的速度补偿。该算法可以在不需要任何目标速度先验信息的情况下,同时实现多个运动目标的速度补偿。理论分析及仿真表明,这一信号处理方法能够有效地补偿目标运动的影响,得到运动目标的距离-速度2维高分辨像,并且算法简单,运算量低,易于实现。     

一种实时水下运动目标轨迹测试系统的设计

设计了一种基于DSP和单片机的水下目标运动轨迹测试系统,给出了系统的硬件和软件设计,通过接收被测水下目标产生的合作声信号,根据定位模型,解算出水下目标的方位参数,并在PC机上实时显示目标的运动轨迹。     

假目标在动目标检测中的效果分析

首先讨论基于ATI与DPCA的两天线SAR的干涉图像对地面动目标进行检测的过程。根据SAR产生回波的原理,产生动B标,地面杂波及假目标的干扰信号。经仿真分析,在干扰能量较小时,真实的动目标还可以检测到,但是目标速度,方位参数估计出现错误;当干扰能量较大时,检测出许多虚假目标,动目标淹没其中,可以得到较好的干扰效果。     

一种高频SAR的动目标成像算法

首先建立单运动点目标的高频合成孔径雷达(HF-SAR)信号模型;然后基于频域校正距离徙动的距离-多普勒算法和适合动目标的方位脉压函数,设计了一种动目标成像算法;最后通过仿真比较分别用静目标和动目标的方位脉压函数对动目标回波信号进行成像处理的结果,得出了动目标的距离向速度导致成像位置偏移,而方位向速度导致图像散焦的结论。仿真结果表明文中设计的动目标成像算法能够实现HF-SAR对运动点目标的精确成像。     

静止轨道遥感卫星海面运动舰船快速检测方法

面向静止轨道光学遥感卫星,该文提出一种海上运动舰船目标快速检测方法。该方法首先利用多结构多尺度形态学滤波对海洋背景遥感图像进行背景抑制;然后采用自适应阈值分割和自组织聚类获得候选目标;再根据目标运动特征,利用静止轨道卫星凝视序列图像对候选目标进行多目标移动式邻域判决,剔除虚假目标;最后关联舰船目标以及融合卫星平台数据,可快速计算舰船状态等深层次动态信息。实验结果与分析表明,所提方法能有效检测海洋背景遥感图像中的多个运动舰船目标,准确获取各个舰船位置、航速、航向、运动轨迹等信息,具有算法简单,目标检测率高、虚警率低,稳定性好等优点。该方法为我国静止轨道光学遥感卫星在轨数据处理与应用提供了技术支撑。