基于TS201的SAR方位向预处理器的优化设计

为满足高分辨率、多模式合成孔径雷达(SAR)系统的方位向预处理需要,利用AD公司的高速DSP芯片ADSP-TS201来实现预处理功能,提高了距离向处理点数、FIR滤波器阶数和运算精度。预处理参数可以根据不同的需要实时改变。该文介绍了预处理器的原理,针对TS201的内部结构和指令特点对软件代码进行优化。实测表明,该预处理器在采用64阶FIR预滤波器、降4倍采样、输入距离线为16 384点时,PRF超过1 800 Hz。     

ADSP-TS201在SAR信号方位预处理中的应用

在机载SAR的实时成像处理器中,回波信号方位向带宽以及方位向采样率不能很好的满足成像处理的要求,本文选择ADSP-TS201处理器芯片对回波信号在成像之前对其进行方位向预处理。在软件实现过程中充分利用此芯片的功能特点,使得预处理在精确度和效率上都很好的满足了成像处理的要求。     

一种实时自适应滤波的方法和在SAR方位向预处理中的应用

传统的SAR方位预滤波器采用的是固定系数的FIR低通滤波,在实际的飞行成像中,这类固定系数的滤波器会在方位向产生比较严重的幅度调制,进而严重影响实时成像质量,提出的SAR方位向自适应预滤波器克服了固定系数滤波器造成的图像方位调制干扰,同时极大改善了自动聚焦效果和成像质量。     

基于转台成像的SAR分辨率分析

传统SAR的分辨率公式在超宽带信号和大转动角度的成像情形下不再适用,故通过分析转台成像的点扩展函数,分析了SAR成像的方位向分辨率,特别是考虑了相对带宽对分辨率的影响,提出了超宽带信号下方位向分辨率的修正公式;并通过仿真实验,得出了大转动角度时方位向分辨率的经验公式,分析了转台成像的方位向极限分辨率.对于距离向分辨率,仅提供了分辨率的近似公式,并进行了距离向的极限分辨率分析.     

基于TMS320C6415实现机载SAR方位向预滤波处理

本文介绍了HJ-1-C卫星地面快视处理系统中方位向预滤波器的研制,该预滤波器采用了自行设计的、基于TMS320C6415的高速信号处理板,优化的软件设计保证了硬件资源的高效利用。本文对方位向预滤波处理的实现原理、硬件结构、软件设计进行了详细介绍。试验测试结果表明该预滤波器设计是成功的。     

星载SAR影像上船舶方位向模糊去除算法

目的 掌握海上船舶分布状态对于海上交通流分析和通航安全管理具有重要作用。遥感技术,特别是星载合成孔径雷达(SAR)技术的发展,为大范围海上船舶检测提供了有效的手段,但受SAR成像机制影响,海上船舶目标在星载SAR影像上通常存在着不同程度的方位向模糊噪声,这些噪声易被误判为船舶,导致船舶识别中虚警率提高。方法 本文简述了方位向模糊噪声的产生原因,提出了一种新的星载SAR影像上船舶方位向模糊去除算法,该算法的核心是构建目标方位向角度一致性、方位向位置偏移距离和方位向模糊能量衰减3个判别规则,对潜在SAR影像亮斑目标进行逐层筛选,实现船舶真实目标和方位向模糊目标的判别。结果 选取中国渤海海域和黄海海域的30 m分辨率的Radarsat-2数据进行案例分析,并与船舶自动识别系统(AIS)实测数据进行比对校验,结果表明,传统的双参数恒虚警率(CFAR)算法和基于K分布的CFAR等算法对于船舶难以剔除方位向模糊,容易造成虚警,而本文算法对实验影像的船舶方位向模糊去除准确率优于95.8%,能够有效剔除船舶方位向模糊。结论 该算法为星载SAR影像上船舶方位向模糊去除提供了新的手段,有助于提高SAR影像上船舶目标检测的准确性。     

带距离徙动校正的压缩感知PFA成像方法

目的 极坐标格式算法（PFA）是合成孔径雷达（SAR）聚束模式下的一种高分辨率成像算法,方位向增加孔径长度带来了数据存储和传输的负担,利用压缩感知进行合成孔径雷达成像可以减小采样率,以前的研究往往认为图像是2维可分离的而忽略距离徙动的影响,造成了图像质量的下降。提出一种在方位向利用压缩感知处理的PFA成像算法,可以校正距离徙动,保证压缩感知成像的图像分辨率。方法 在方位向进行压缩感知处理的过程时,采用了随距离空间频率变化的傅里叶基。结果 该方法可以有效代替PFA处理过程中的方位向插值,消除距离徙动的影响,保证距离向和方位向的分辨率。结论 仿真和实测数据的处理结果证明了该方法的有效性。     

机载SAR实时成像处理器方位向处理及DSP实现

介绍了基于距离-多普勒算法的成像处理器方位向处理,并针对机载合成孔径雷达(SAR)实时成像探讨了采用DSP并行计算技术实现方位压缩的原理和结果.     

星载SAR散射波欺骗干扰研究

在散射波干扰方式下,SAR干扰信号的多普勒频率与雷达回波信号不一致,造成虚假图像散焦和成像位置偏移,甚至不能成像,只能算是一种噪声压制干扰.本文提出了一种新的散射波欺骗干扰的实现方法,通过距离向延时和方位向相位补偿,使得散射渡干扰信号与回波信号距离向频率、方位向相位一致,取得了较好的干扰效果.     

极化方位角对Yamaguchi参数分解的影响

以极化方位角估计为基础,对由方位向地形引起的极化分解误差进行深入探讨,详细分析方位向地形对4参数Yamaguchi分解的影响,同时利用全极化SAR方位角估计减少地形因素带来的影响。最后,利用AIRSAR系统于1992年在San Francisco地区的全极化数据进行实验分析。实验结果表明,利用极化方位角补偿的方法,可以改善Yamaguchi分解的精度。     

应用于机载SAR运动补偿的SINS/GPS组合导航系统设计

针对机载SAR运动补偿的需求,以DSP为处理器设计了一套SINS/GPS组合导航系统。使用强跟踪卡尔曼滤波算法估计系统误差,利用闭环校正法进行修正,实现了SINS/GPS的数据融合。通过Matlab仿真和跑车实验验证了系统设计的可行性和有效性。该系统具有低成本、实时性和同步于SAR雷达PRF信号的优点。     

基于多小波域SOT结构的SAR图像去噪与压缩算法*

合成孔径雷达（SAR）图像固有的相干斑噪声严重影响了SAR图像的判读和进一步压缩处理,提出一种在多小波域将空间方向树（SOT）去噪与压缩相结合的SAR图像压缩算法。首先利用SOT对高频子带的多小波系数进行软阈值去噪,滤除相干斑噪声;然后采用改进的多级树集合分裂（SPIHT）算法编码形成嵌入式码流。利用大量的机载SAR图像对该算法进行了仿真验证,实验结果表明采用该算法进行SAR图像压缩提高了重建图像的PSNR,同时对相干斑噪声进行了有效的抑制。     

基于Vega软件的SAR实时仿真技术

进行合成孔径雷达（SAR）成像仿真是研究成像雷达的一个重要手段。本文在分析SAR成像仿真机理的基础上,提出了一种利用视景仿真软件Vega进行SAR实时成像的仿真方法。利用软件平台VC＋＋、Multigen Creator和Vega设计机载合成孔径雷达（SAR）成像仿真系统,分析了影响机载SAR成像质量的各种参数,论述了利用Vega的雷达仿真模块——RadarWorks开发机载SAR成像仿真软件的流程以及整体系统的实现等关键技术。     

基于深度学习的SAR目标识别DSP设计

SAR图像目标识别主要针对桥梁、机场等战略军事目标以及飞机、坦克、汽车等战术目标,进行精确的识别分类及定位,是SAR图像解译的重要一环。首先,构建C6678的卷积神经网络主要处理层,然后结合C6678的处理及存储特性,对卷积层和网络调度进行优化设计,完成了YOLOv3-TINY目标识别网络在C6678上的设计实现方法。该方法能够对常用卷积神经网络模型进行重构及修改,解决了C6678等多核DSP处理平台运行深度学习网络的难题。实验结果表明,该方法在检测性能上与GPU一致,考虑到机载SAR的实时图像帧率,虽然该方法在C6678的实时性能相对GPU还有较大差距,但其能够满足机载SAR实时处理需求。     

基于FPGA实现的星载SAR实时成像系统研究

针对星载SAR实时成像处理的研究目前主要集中在实时成像运算器(SAR processor),而未见到实时成像系统(SAR imaging system)的研究,提出了一种CS算法的星载SAR实时成像系统的体系结构,并基于FPGA实现了原型系统,该体系结构可以自主完成星载SAR实时成像,并具有良好的可扩展性,利用模拟信号源和高速数据记录仪对原型系统验证,1个信号处理单元在50MHz工作频率下,约11s内完成16384×16384个样本的星载雷达原始数据的成像处理,用4个信号处理单元就可达到为PRF为2000Hz的星载SAR的1:1实时成像要求.     

基于TS201的STAP并行处理系统实现

空时自适应处理(STAP)是新一代机载信号处理机的关键技术之一,它对系统的实时性有严格的要求.在分析实时STAP性能需求的基础上,利用基于TS201的高性能数字信号处理板,实现了一个STAP并行处理系统.结合STAP处理特点和系统体系结构,提出了一个局部串行全局并行的系统算法模型,并在模型实现中采用了高效的通信与同步方法.该模型有效的增强了系统的负载平衡特性.实测结果表明,系统满足STAP处理实时要求,并且有很好的可扩展特性.     

图像分解和区域保护在SAR图像压缩中的应用

在机载通信链路带宽有限的条件下,SAR图像的有损压缩是解决实时性和带宽限制的可行方案。提出了一种基于图像分解的敏感目标区域自动提取与保护的SAR图像压缩策略。首先将SAR图像分解为结构分量和纹理分量,然后在纹理分量中对包含潜在目标的区域进行检测,生成敏感目标区域掩码,最后对潜在目标区域进行保护性的低损压缩,对背景区域进行高损压缩。实验结果表明,恢复后的图像与标准的JPEG2000算法相比在同样的码率条件下具有更好的视觉效果。     

基于SAR成像算法的高性能信号处理模块

针对SAR成像算法高速实时处理、宽幅海量存储的特点,设计并实现一种基于多PowerPC处理器的高性能并行信号处理模块.该处理模块利用多种高速串行总线构成不同层次的互联网络以适应不同类型的数据流传输,结合具有混合并行结构的底层处理节点以完成SAR成像算法在该处理模块上的映射.应用结果表明,基于该处理模块构建的信号处理系统...     

加权Hausdorff距离算法在SAR/INS景象匹配中的应用

提出了一种基于特征图像分支点提取的加权Hausdorff距离图像匹配算法，并给出了相应的权值求解公式．为满足景永匹配导航系统实时性的要求，给出了细化处理的预处理方法，减少了特征文件的冗余度，提高了匹配搜索的快速性．同时，基于细化后提取出的分支特征点，应用加权Hausdorff距离算法进行图像匹配，克服了斑点噪声对合成孔径雷达（SAR）图像匹配的影响．仿真分析袭明．该算法能满足SAR／INS景泉匹配辅助导航系统实时性和准确性的要求．