压制性干扰的SAR成像特性分析

针对SAR压制性干扰的成像特性问题,分析了压制性干扰模型、特点及干扰成像前后的信干比关系,最后利用机载SAR真实数据对压制性干扰进行了不同信干比下的SAR图像仿真.仿真结果表明,压制性干扰要能对SAR成像结果有效干扰,需使处理后信干比不能大于1.24dB,而处理前的信干比会随着SAR参数的改变而改变.     

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。     

一种改进的非线性CS成像算法

文中分析了非线性ＣｈｉｒｐＳｃａｌｉｎｇ算法（ＣＳ算法）成像原理以及大斜视角下二次距离压缩随距离非线性变化产生的影响,提出了一种改进的非线性ＣＳ算法,该算法满足二次距离压缩随距离的非线性变化从而改善了散射点的聚集性能,经过理论分析和仿真实验验证了该方法的有效性。     

步进频率逆合成孔径雷达成像的一种运动补偿方法

对于步进频率逆合成孔径雷达成像,提出了一种新的运动补偿方法。在同一频率的脉冲序列中估计目标的加速度,利用对角脉冲序列相估计目标的速度,再利用距离精确估计速度,是一维搜索,节约计算量,计算机仿真结果表明,文中所用方法的参数估计精度满足成像的要求。     

具有三维转动目标的逆合成孔径雷达成像算法

传统的ＩＳＡＲ距离－多普勒法成像基于匀速运动的目标模型。当飞机目标作机动飞行时，转速和转轴经常是时变的，若用传统方法成像，会使图像模糊，甚至无法辨识。文中提出了距离－瞬时多普勒成像的概念和方法，它可对一般机动飞行目标成像，实测数据成像结果表明该文的方法是可行的。     

基于三维目标的ISAR成像中的加窗问题研究

针对窗函数在应用中存在的泄露问题,探讨了三维目标逆合成孔径雷达成像中的加窗问题,以提高多目标分辨能力,获取高精度的成像效果。     

合成孔径雷达成像处理CS算法

本文围绕海底管道检测,应用合成孔径雷达进行信号检测,介绍合成孔径雷达信号成像处理CS算法并进行仿真。     

合成孔径雷达慢运动目标成像处理的研究

从运动目标的回波特性出发，讨论了目标运动参数对合成孔径雷达（ＳＡＲ）成像的影响，介绍了一种运动目标成像算法。该算法能有效地区分静止目标和运动目标，实现静止目标与运动目标分别同时成像。并给出了对ＳＡＲ运动目标模拟数据的处理结果。     

近程SAR图像中的地面运动目标检测

探讨了单天线单通道近程合成孔径雷达(SAR)中的地面运动目标检测问题。利用KEYSTONE变换完成地面运动目标线性距离走动的校正，利用DECHIRP处理完成SAR聚焦后信号的Radon—Wigner变换，实现对运动目标信号的“聚集”。根据近程SAR的特点，在多卜勒频率-调频率平面将地面静止目标信号和运动目标信号分离并采用CLEAN技术，去除强静止目标信号对弱运动目标信号检测的影响，从而对运动目标信号进行有效的检测。仿真和实测数据的处理结果表明了这种方法的有效性。     

逆合成孔径雷达成像的机动目标平均补偿

逆合成孔径雷达成像中平动补偿可以分为两步进行,即平动粗补偿（包络对齐）和平动精补偿（自聚焦）。经过多年的研究,包络对齐和自聚焦都有一系列算法,但是,这些算法的提出和分析都是基于目标平稳飞行的。随着对机动目标瞬时成像研究的深入,表明当不发生距离走动的情况下,平稳飞行的包络对齐方法完全适用于机动飞行,但大部分自聚焦方法对机动飞行目标不再有效,为此提出一种基于相干积累的适用于机动目标的自聚焦方法,仿真和实测数据的处理表明该方法是有效的。     

利用尺度不变量特征的ISAR二维像自动识别技术

在平移、旋转、投影和遮挡等条件下,逆合成孔径雷达对目标成像不理想,会导致逆合成孔径雷达二维像目标识别困难．针对这个问题,提出了一种新的逆合成孔径雷达二维像特征提取方法,可以在不同的目标姿态获得有效的识别结果．利用尺度不变量变换,提取逆合成孔径雷达二维像的尺度信息,并按照从大到小的顺序重新排列,称为顺序尺度．将顺序尺度截取相同长度作为不变量特征,利用基于支持矢量机的识别算法选择RBF核函数,对逆合成孔径雷达二维像进行目标识别．仿真结果表明,利用顺序尺度作为特征变量,可以对逆合成孔径雷达二维像进行有效识别．     

ISAR Imaging and Cross-Range Scaling Based on Image Rotation Correlation

With the rapid advancement of technology, not only do we need to acquire a clear inverse synthetic aperture radar (ISAR) image, but also the real size of the target on the imaging plane, so it’s particularly important for the ISAR to rescale the images. That is, the ISAR image which is in the range-Doppler domain is converted into the range-azimuth domain. Actually, the key point to solving the problem is to estimate the rotation parameters. In this paper, a new scheme to rescale the images is proposed. For the sake of solving the problem of two-dimensional image blur and target high-speed, the instantaneous range instantaneous Doppler (IRID) method is used to obtain ISAR images, and the rotation parameters are estimated by comparing the rotation correlation of the two images. Using this method, the error of the estimated rotation parameters is greatly reduced, so that the target can be rescaled accurately. The simulation results verify the effectiveness of the proposed algorithm.     

高速运动自旋目标的ISAR成像建模与分析

针对目标兼有高速运动和自旋特征时的逆合成孔径雷达（ISAR）成像问题,主要研究了该类目标的ISAR成像方法。依据高速运动自旋目标的运动特点,建立了其ISAR回波模型,并在回波模型分析的基础上提出了该类目标的ISAR成像投影像概念及计算方法。仿真实验同时验证高速运动自旋目标ISAR投影像计算方法和ISAR成像处理算法的有效性。     

多视角ISAR成像研究

提出了多视角逆合成孔径雷达(ISAR)成像方法,对不同视角回波数据子孔径内部与外部分别选用不同对齐基准的方法进行包络对齐,然后采用多特显点综合法进行自聚焦．对各个视角接收信号融合,给出了一种参数化方法与非参数化方法相结合以进行稀疏孔径外推的算法,经外推后通过方位向FFT得到目标ISAR图像,该算法可有效应用于合成孔径雷达稀疏孔径成像．     

一种利用稀疏统计特性的超分辨ISAR成像方法

为提高短孔径逆合成孔径雷达的成像分辨率,利用逆合成孔径雷达图像的稀疏统计特性,提出了一种超分辨成像算法．通过结合逆合成孔径雷达像的强稀疏性,对成像过程建立近似的统计概率分布模型．利用最大后验概率及贝叶斯估计方法,推导了稀疏控制参数的显式表达,并通过共轭梯度法优化求解图像．另外,联合恒虚警概率检测和带宽外推技术的步进式成像过程,提高了参数估计和超分辨成像算法的稳健性．     

逆合成孔径雷达成象及运动补偿技术

本文讨论了逆合成孔径雷达（ＩＳＡＲ）中的成象和运动补偿技术，介绍了笔者在逆合成孔径雷达方面所做的工作，并给出了一些ＩＳＡＲ成象的实验结果。     

伪双站ISAR成像方法研究

提出了基于单站成像系统获取多站逆合成孔径雷达(ISAR)重建图像的方法,称其为伪双站ISAR成像法.该方法利用电磁波的多径效应,发射一组电磁波信号可接收到多组回波数据,通过对回波进行信号处理,能够获得比常规单、双站ISAR成像更多的目标有用信息.与常规双站ISAR相比,它的设备大大简化,且避开了双站ISAR成像最难解决的同步技术问题.深入分析了伪双站ISAR成像的几何配置、成像原理、雷达成像平面和坐标变换等问题.仿真实验结果验证了理论分析的正确性和成像方法的有效性.     

Weighted eigenvector method for sparse-aperture ISAR phase error correction

The traditional eigenvector method for autofocus can not obtain ideal results in low-SNR (signal-to-noise ratio) cases, because the contribution of the signal in different range bins to the final signal differs greatly. Thus, a weighted eigenvector method for ISAR(inverse synthetic aperture radar) phase error correction is proposed by adding different weights to each range bin according to its SNR. The method can not only deal with normal ISAR signals, but also can handle evenly under-sampled or block sparse, even unevenly sparse data. Finally, actual data processing results confirm the validity of the proposed algorithm.     

ISAR Imaging of Fluctuating Ship Target Based on a Novel Approach for Cubic Chirplet Decomposition with Local Polynomial Wigner Distribution

基于局域多项式魏格纳分布的三次Chirplet分解新方法及其在舰船目标逆合成孔径雷达成像中的应用

王勇,高建军

(哈尔滨工业大学 电子与信息工程学院)

创新点说明：

1） 本文提出一种三次Chirplet分解的新方法。通过计算散射点回波信号的局域多项式魏格纳分布,可获得三次Chirplet基函数的参数估计。解决了传统参数估计方法存在的算法复杂、计算量大等问题。

2） 本文提出一种基于三次Chirplet分解的舰船目标逆合成孔径雷达成像新方法,解决了舰船目标复杂运动情况下,传统的成像方法成像质量下降的问题。本文方法可获得舰船目标高质量的成像结果。

研究目的：

本文的写作目的主要是为了解决舰船目标复杂运动情况下如何提高成像质量的问题。同时提出新的信号参数估计方法,解决传统方法存在的算法复杂、计算量大等问题。

研究方法：

1） 基于局域多项式魏格纳分布的三次Chirplet分解的新方法。通过峰值搜索,可获得三次Chirplet基函数三次相位系数的估计,进而通过解调频等技术获得其它信号参数的估计。对于多分量信号,可通过洁净技术逐一估计出不同信号分量的参数。

2） 舰船目标复杂运动情况下,散射点回波信号可用多分量多项式相位信号模型来进行刻画。通过对多项式相位信号进行三次Chirplet分解,可获得其内在结构信息。进而采用距离——瞬时多普勒成像算法,可获得舰船目标高质量的成像结果。

仿真数据和外场实测数据成像结果验证了本文方法的有效性。

结果：

1） 文中构造了三维摆动的舰船目标及其回波信号模型,如文中图2所示。相应的成像结果如文中图4所示。此时获得了舰船目标高质量的成像结果。

2）文中选取舰船目标的外场实测数据,相应的成像结果如文中图6和图7所示,进一步说明了本文算法的适应性。

结论：

基于局域多项式魏格纳分布的三次Chirplet分解的新方法,可获得三次Chirplet基函数的高精度参数估计结果。将该方法应用于复杂运动舰船目标的逆合成孔径雷达成像中,可获得舰船目标高质量的成像结果。

关键词：三次Chirplet分解;局域多项式魏格纳分布;逆合成孔径雷达成像