基于双通道DPCA技术的前视SAR微动目标检测

针对将DPCA技术应用于前视SAR微动目标检测领域,首先分析了传统双通道SAR的DPCA对消原理,然后根据前视SAR的特性,提出基于天线收发同置的前视SAR双通道DPCA模式,研究前视微动目标回波经过DPCA对消后的信号幅相特性,确定微动目标所在的距离域,最后在MATLAB中对检测方法进行了仿真,仿真结果表明,当回波信噪比大于-5dB时,微动目标检测概率达到95%.     

双基地合成孔径雷达技术

双基地合成孔径雷达（SAR）系统的发射和接收装置承载于不同的平台，系统配置灵活多样，接收装置适装性强，电磁隐蔽性好，不仅能实现对地侧视成像，还能够实现前视成像，是SAR技术新的发展方向之一。由于双基SAR在几何构型、工作模式、分辨特性和应用领域等方面与传统单基SAR存在明显差异，在成像理论、系统组成、收发同步、参数估计、运动补偿、成像处理和试验验证等方面，双基地SAR也存在一系列新的理论、方法和技术问题。近年来，国际雷达界对这些问题开展了广泛深入的研究工作，获得了一些新的认识。该文拟从空间关系和物理概念角度，论述双基SAR成像原理、构型分类、应用特点、系统组成、性能参数、研究现状和发展趋势，简要分析双基SAR与单基SAR的异同，并对双基SAR未来的发展趋势做简要的展望。     

前视探地雷达三维合成孔径成像及多视处理

提出了一种变波速条件下前视探地雷达三维合成孔径成像及多视处理方法。该方法利用非平稳卷积滤波处理在频率域重构目标图像频谱,经傅里叶反变换后实现前视探地雷达三维合成孔径成像;利用估计的目标入射角实现折射校正及前视探地雷达多视处理。对实测数据进行处理,结果证明了该方法的有效性。     

星载多发多收SAR多维编码波形设计与分析

多发多收合成孔径雷达(MIMO SAR)解决了传统SAR存在的高分宽幅矛盾。为提高MIMO SAR对通道之间干扰能量的抑制能力,采用多维波形编码技术进行系统设计,并研究了MIMO SAR的波形设计问题。针对两种新型信号形式:正负线调频信号及正交频分复用调制线调频信号,与短时移正交信号(STSO)进行对比分析及成像实验验证。根据MIMO SAR多个孔径同时发射信号、多个孔径同时接收回波的特点,结合多维波形编码技术进行回波处理。在俯仰维,利用数字波束合成技术进行多个子测绘带的划分,实现大测绘带成像;在方位维,利用多通道重构算法将周期非均匀采样的回波恢复为均匀采样,实现高分辨率成像,在此基础上开展新体制SAR发射信号的设计与成像实验验证。实验结果表明,较之其他两种信号,STSO信号的峰值旁瓣比、积分旁瓣比及分辨率等性能最优,对模糊能量抑制更为彻底,在MIMO SAR中性能良好,与传统SAR的性能近似。STSO在MIMO SAR体制中具有良好聚焦性能,且各项成像指标良好,在一定程度可降低系统设计的复杂度。     

姿态稳定度误差对星载聚束SAR成像质量的影响分析

针对当前工程设计中星地一体化指标分解不充分导致工程实现难度增大的突出问题,研究了姿态稳定度误差对星载聚束SAR成像质量的影响;在构建距离向与方位向姿态稳定度误差模型的基础上,分析了成像过程中姿态稳定度误差与成像质量指标之间的定量传递关系.理论分析和仿真结果表明,姿态稳定度误差会引入成对回波,姿态稳定度误差频率越高成对回波离主瓣越远,幅度越大成对回波的幅度越大,成对回波会导致SAR成像分辨率、旁瓣比等指标恶化.研究成果可为卫星方案设计阶段误差分配与指标体系构建提供理论支撑.     

地球同步轨道SAR凝视成像变脉冲重复频率技术

实现对特定区域凝视观测成像是地球同步轨道SAR（GEO SAR）非常重要的应用。针对地球同步轨道SAR凝视观测回波大距离徙动造成信号接收窗口难以选择的问题,提出了一种地球同步轨道SAR凝视成像变脉冲重复频率（PRF）设计方法。给出了变PRF设计的准则,详细推导了周期性变PRF过程中脉冲丢失的位置,分析对成像质量的影响,采用后向投影算法对方位非均匀采样信号进行成像聚焦。最后仿真验证变PRF设计的有效性。     

星载SAR多相位中心多方位波束技术研究

运用多相位中心多方位波束（MPCMAB）技术能够有效解决条带模式的常规星载SAR系统中方位向分辨率与脉冲重复频率之间的矛盾．通过分析多相位中心多方位波束SAR与常规条带SAR回波数据之间的内在联系，提出了多相位中心多方位波束SAR的回波数据分通道相位补偿和多通道有序组合的成像算法．仿真证明了该技术的有效性．     

前视扫描SAR超分辨成像

提出了一种前视SAR超分辨成像算法.方位维分辨通过安置线性阵列,采用"多发多收"的工作方式,通过波束形成技术得到较窄的发射波束以覆盖有限观测场景,利用目标的稀疏先验信息建立正则化问题,然后通过求解最优化问题实现超分辨成像.该算法在有限阵列长度的条件下可以获得更优的成像结果,有效降低了系统的成本和复杂度.仿真结果验证了该文分析的正确性和算法的有效性。     

中轨SAR海面运动舰船回波建模研究

中轨SAR具有宽测绘带及重访时间短的优势,是低轨SAR与高轨SAR的重要补充。然而,相对于低轨SAR,中轨SAR具有合成孔径时间长,轨道特性复杂等特点,常规斜距模型不适用于中轨SAR。考虑了回波非"停-走-停"的情况,结合轨道及运动舰船特点,对中轨SAR舰船目标斜距模型进行定量化分析。得到舰船在静止、匀速运动、加速运动时四阶斜距模型能够满足成像要求,当受海浪影响时四阶斜距模型将失效的结论。最后实现中轨SAR海面舰船回波精确建模。     

脉内聚束SAR方位高分辨率宽测绘带成像

针对星载合成孔径雷达(SAR)方位高分辨与宽测绘带之间的矛盾,提出脉内聚束SAR模式实现高分辨宽测绘带成像．建立了脉内聚束SAR模型,分析了脉内聚束SAR回波信号特性,得出脉内扫描技术会导致不同方位子场景上散射点相互叠加引起距离模糊的结论．针对该距离模糊,利用俯仰维多孔径进行空域滤波解模糊;并分析了地形起伏对成像结果的影响．脉内聚束SAR利用脉内扫描获得更长的合成孔径,以此实现高的方位分辨率; 同时在采用低脉冲重复频率的情况下,获得宽测绘带,从而实现了高分辨宽测绘带成像．仿真实验结果验证了该方法的有效性．     

前视探地雷达波速估计及合成孔径成像研究

前视探地雷达的成像处理和地下电磁波的速度估计是前视探地雷达应用中两个重要研究课题。该文利用非平稳滤波矩阵将雷达接收数据经频率域非平稳卷积滤波,实现了目标图像的重建;通过波速扫描和合成孔径成像处理,利用目标图像聚焦的锋利性测度-图像灰度方差估计地下电磁波的速度。对仿真数据和实测数据进行处理,证明了所提方法的有效性。     

Three-dimensional scattering center modeling and a fast SAR simulation method for ship targets

The direct SAR imaging method has a low efficiency when used for realizing the target echo simulation and SAR imaging,which will meet,with difficulty,the requirement of rapid SAR generation in the closed-loop verification process of sea detection guidance.In this paper,we propose a SAR simulation method based on three-dimensional(3D) scatter centers.First of all,the 3D scattering centers of a ship target from different perspectives are obtained by the 3D fast imaging based on the ray tube integral and 3D scattering center extraction based on the CLEAN algorithm.Then,the target SAR echo data and image aggregation processing are quickly calculated to obtain the SAR complex image through the geometric modeling of SAR imaging from the corresponding perspective.The method makes comprehensive use of electromagnetic scattering center extraction and complete SAR processing flow,which can significantly improve the efficiency and flexibility of target imaging simulation under the condition of maintaining the electromagnetic calculation accuracy.The calculation accuracy,efficiency,and flexibility of the proposed method are verified by taking a typical ship target as an example.     

一种曲线轨迹下的弹载前斜视成像算法

针对弹载SAR存在前视盲区的问题,提出了一种导弹运动轨迹配合的前斜视距离多普勒成像算法.该算法要求导弹沿曲线轨迹飞行,这样雷达天线以一定的斜视角指向目标,前视转换为前斜视模式就能够对目标成像.考虑到曲线轨迹下距离方程复杂、成像难度较大,首先获得距离方程的高阶近似表达式,并在时域作距离徙动校正;再利用级数反演法获得二维频率域表达式;最后通过二维匹配滤波获得成像结果.仿真实验验证了该算法的有效性.     

机载条带SAR图像绝对定位方法研究

在不考虑地形起伏的情况下,基于机载条带合成孔径雷达（SAR）图像的无参考点定位,建立了机载条带SAR图像绝对定位的模型,推导了SAR图像绝对定位的公式体系,并分析了载机的高度、航向角以及载机经纬度误差对SAR图像绝对定位精度的影响．最后,结合实际机载SAR成像相关参数,验证了该绝对定位方法的正确性,并对绝对定位误差进行了分析,给出了一些有用的结论．     

Imaging method for the extended scene of missile-borne bistatic forward-looking SAR

Due to such problems as high order terms in double square roots and more serious range cell migration than monostatic or bistatic SAR in range history, caused by high velocities and accelerations in both the transmitter and the receiver platforms in a new and special bistatic synthetic aperture radar imaging mode, i.e., missile-borne bistatic forward-looking synthetic aperture radar, an imaging algorithm correcting space variance for the extended scene for is proposed. The range walk is firstly corrected in the time domain to reduce the two dimensional (2D) coupling. And then the space variance of phase terms, in the 2D frequency spectrum of the echo signal with high precision gained by the method of series reversion, is analyzed quantitatively. The imaging is completed through polynomial fitting and variant match filter designing. With simple operation and less computation, our algorithm is convenient for imaging processing and subsequent procedure in the missile-borne platform. Simulation results show our imaging method significantly corrects the space variance, improves the focus quality of fringe targets, and thus extends the imaging scene.     

双站SAR图像几何失真校正方法研究

针对双站合成孔径雷达(SAR)中由于发射机、接收机斜视角和速度的不同导致获取图像存在几何失真的问题,提出了一种基于坐标尺度变换的双站SAR图像几何失真校正方法．首先根据双站SAR的几何关系,详细分析了目标的斜距历程．采用等效相位中心原理,将双站SAR模型等效于单站SAR模型,结合RD成像算法,建立了几何失真校正的数学模型．最后通过该数学模型,对静止二维点阵目标的成像结果进行了几何失真校正,校正结果与地面设定的场景完全一致,从而验证了该校正方法的有效性和正确性．     

条带式合成孔径雷达成像方法研究

提出准正侧视合成孔径雷达小斜视角度的校正方法和子孔径参考信号相位对齐算法．准正侧视合成孔径雷达(SAR)成像的校正方法采用正侧视的予孔径聚束算法对准正侧视SAR的实测数据进行成像，根据所成的像估计出小角度斜视角，采用校正的斜视子孔径聚束算法完成最后的成像．子孔径参考信号相位对齐算法本质是将各个子孔径参考信号的相位调整为同相，并构造新的聚束窗函数进行SAR成像．理论分析指出，在不增加采样数据的条件下，该方法能增大雷达方位向成像场景范围．计算机仿真结果证实了所提方法的正确性．