合成孔径雷达舰船航迹成像模型及其数字仿真

该文描述了一种合成孔径雷达(SAR)Kelvin舰船航迹成像的数学模型，该模型考虑了流体粘性和海洋背景的影响，在一定条件下对Kelvin舰船航迹的合成孔径雷达成像进行了计算机数字仿真。仿真结果较好地反映了航迹的表面分布情况，为研究舰船航迹在合成孔径雷达图像中的成像机理提供了理论分析依据。     

机载SAR实时运动补偿和成像的FPGA实现

提出一种基于现场可编程门阵列(FPGA)实现机载合成孔径雷达(SAR)实时运动补偿和成像的设计方案。该方案采用重叠子孔径算法和相位梯度自聚焦算法实现空变运动误差的补偿和成像。整个设计集成在一片Xilinx公司的Virtex-IV芯片中。该设计适用于发射线性调频信号的聚束式和条带式SAR数据处理。文中给出了详细的设计步骤,并对资源应用情况和运算速度进行了分析。最终成像结果表明,该设计方案完成了实时运动补偿及成像的功能。     

空间轨道目标ISAR成像方法

研究了高速空间目标逆合成孔径雷达(Inverse synthetic aperture radar,ISAR)成像问题;根据空间目标回波模型提出了先进行速度补偿再进行平动补偿的ISAR成像方法。研究了高速运动目标回波模型,针对空间目标回波为线性调频信号的特点,提出采用CLEAN算法的线性调频信号参数估计方法对回波进行速度补偿。最后对自旋和非自旋两类轨道飞行目标成像进行了分析。仿真结果验证了理论分析的正确性和成像方法的有效性。     

运动目标成像处理及其实现研究

立足于运动目标帝时成像的工程实现,提出了与静止目标成像兼容性较好的运动目标了带成像法,并采用DSP技术实现了基于此方法的运动目标实时成像处理器系统。介绍了子带成像算法及其实现,并给出了实验结果。     

基于矩阵分解的海洋SAR图像舰船检测

针对海洋原始图像与低秩和稀疏矩阵分解模型数据结构不一致的问题,本文提出一种新的基于矩阵分解的海洋SAR图像舰船检测方法。首先该方法需对结构化相似的海洋SAR图像进行重组;然后根据重组矩阵特性适应性设计一个分解精度更高、分解速度更快的新矩阵分解模型,并利用增广拉格朗日乘子法求解模型,在不依赖任何杂波模型和检测统计量的前提下,实现代表舰船目标的稀疏成分的提取;最后利用形态学处理进行优化,实现海洋SAR图像舰船目标的检测。基于高分三号SAR卫星数据的实验结果表明,相比已有的基于鲁棒主成分分析的舰船检测方法,本文方法在处理复杂海况时,能更快速度地以较好的形状从海杂波中准确提取舰船目标,具有更好的鲁棒性。     

舰船目标三维转动 SAR 成像仿真研究

机载合成孔径雷达(SAR)对海面舰船目标侧视成像时,雷达与目标间的相对运动既包含载机与舰船的平移运动,也包含舰船在复杂海况下的横滚、俯仰和偏航等三维转动,运动形式会造成图像模糊.为了解决三维转动引起的成像散焦不清晰问题和提高系统的稳定性,在短时远距的典型条件假设下建立了舰船目标成像的距离-多普勒模型,并重点分析舰船横滚...     

近地轨道多目标ISAR成像方法研究

空间目标的逆合成孔径雷达(ISAR)图像包含丰富的信息.但足当雷达波束中包含多个运动目标且目标在距离维无法分辨时,很难得到多目标ISAR图像.通过对回波信号的分析,建立了宽带线性调频雷达信号的近地轨道多目标ISAR成像模型.在分析了空间目标的高速运动对多目标成像的影响后,提出了用商阶模糊度函数积进行多分量多项式相位信号参数估计的方法.利用估计的参数进行同波分离、速度补偿,消除目标高速运动对多目标成像的影响.最后通过仿真验证了分析结果的正确和算法的有效.并提出了近地轨道多目标成像的一般方法.     

基于机载InSAR生成DEM技术研究试验

本文描述了机载双天线合成孔径雷达干涉测量数据生成数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)技术,针对机载双天线InSAR数据自动生成DEM的数据处理流程进行试验,主要包括:复图像配准、干涉条纹图滤波、相位解缠、相高转换。本文基于VC++开发了机载InSAR干涉处理原型系统,利用分辨率为2m×2m的机载双天线X波段InSAR数据进行了干涉处理实验,并将生成的DEM和实测的控制点数据进行了对比分析。试验结果证明基于机载双天线InSAR数据生成DEM技术可满足1:50000的精度要求。     

复杂运动目标雷达成像研究进展

雷达成像是获取目标精细结构特征的重要技术途径.对于复杂运动目标,传统基于距离-多普勒(range-Doppler,RD)原理的逆合成孔径雷达(inverse synthetic aperture radar,ISAR)成像性能下降:在距离维上,高速运动导致一维距离像展宽,且雷达系统硬件能力制约了大带宽实现,约束成像纵向...     

一种鲁棒的三通道SAR慢动目标检测、定位算法研究

该文研究三通道合成孔径雷达(SAR)在通道不平衡条件下的慢动目标检测、定位问题。实际系统中,由于雷达系统存在通道幅相不一致等误差,干涉SAR/GMTI技术的杂波抑制性能急剧下降,无法检测慢动目标并进行定位。本文提出了一种分块SAR图像通道误差校正算法,进而采用空域自适应处理对慢动目标进行检测及定位。仿真实验表明该方案对系统误差的敏感度显著下降,具有很好的鲁棒性,非常适合实际工程实施。     

基于自聚焦的变门限SAR/GMTI动目标检测方法

高分辨率合成孔径雷达（Synthetic aperture radar,SAR）合成孔径时间长导致动目标散焦严重、信杂噪比（Signal clutter noise ratio,SCNR）降低,增加了对动目标的检测难度。针对这种情况,本文提出了一种基于自聚焦的变门限SAR/(Ground moving target indication,GMTI)动目标检测算法。该算法利用距离相位误差和方位相位误差之间存在的固定关系实现对动目标的两维相位误差的估计与补偿,达到提高SCNR的目的。通过两级不同门限的恒虚警率（Constant false alarm rate,CFAR）检测分别实现动目标检测和排除虚警。实测数据结果表明,本文算法能有效地检测动目标,降低虚警概率。     

SAR-GMTI investigation in hybrid along- and cross-track baseline InSAR

A joint-pixel clutter suppression method based on slope compensation is proposed in this paper. In order to eliminate the effect of the terrain interferometric phase caused by the cross-track baseline in hybrid baseline InSAR, the local independent identical distribution of the clutter is satisfied by using the slope compensation technique, and thus the clutter can be suppressed successfully by using the orthogonality of the clutter subspace and the noise subspace. This approach utilizes the information contained in the current pixel as well as in its neighbors, showing robustness to the image coregistration errors. Both the simulated data and the real airborne data are used in proving the validity of the presented approach. Supported in part by the National Nature Science Foundation of China (Grant No. 60802074) and the Program for New Century Excellent Talents in University     

利用DPCA方法对机载单天线SAR实际数据进行动目标检测

相位中心偏置天线(Displaced Phase Center Antenna，简称DPCA)方法利用两个移住相位中心，在满足特定条件基础上进行动目标检测。提出了一种利用DPCA方法对机载单天线SAR实际数据进行动目标检测的新方法。该方法针对单天线SAR实际数据，通过合理补偿，获得近似满足DPCA条件的两幅SAR复图像，进行复图像域杂波对消处理。动目标检测结果表明，单天线SAR数据的DPCA方法对动目标检测是有效的，同时，在没有两通道SAR实际数据情况下，为研究DPCA方法提供了一种有效的途径。     

基于信号子空间估计的多基线InSAR干涉相位图滤波方法

多基线干涉合成孔径雷达（Interferometic synthetic aperture radar,InSAR）利用长短基线之间的关系,能够获得优于单基线InSAR的高程测量结果。本文针对多基线InSAR的数据特点,提出了基于信号子空间估计的多基线InSAR干涉相位图滤波方法。该方法将不同长度基线下所获得干涉相位图中同一像素单元信号作为一个训练样本,通过信号子空间的估计完成多基线InSAR干涉相位图滤波。仿真实验结果表明,本文方法可以在运算时间相当的情况下,获得优于回转均值滤波算法和回转中值滤波算法的滤波性能,是一种可满足实时处理要求的有效的多基线InSAR干涉相位图滤波方法。     

合成孔径雷达在导航系统中的应用

综述了合成孔径雷达和干涉式合成孔径雷达的发展、导航系统的发展以及它们两者之间的相互渗透和相互辅助的应用情况。针对全天候、全天时的现代高分辨力微波遥感成像的合成孔径雷达,分析了合成孔径雷达与惯导系统组合的性能和方式,研究了惯导系统对合成孔径雷达不足的弥补方法,为合成孔径雷达技术在导航系统中的应用提供了有用的参考。     

绕环天线的干涉ISAR测高算法

提出了两副雷达天线在平面内绕环时的干涉逆合成孔径雷达(Inverse synthetic aperture radar, ISAR)成像算法.现有的干涉ISAR成像研究通常忽略了天线几何位置对成像影响,将天线设置为仅在高度上有差别的两副垂直天线.针对这一情况,本文推导了当两副雷达天线不垂直时、特别是在平面内圆周绕环时的干涉ISAR测高算法.研究结果表明,干涉ISAR高程测量不仅与基线长度有关,还与散射点横距坐标有关,于是需要对散射点横距进行估计.仿真结果验证了在此情况下干涉ISAR测高公式的正确性,并进一步分析了天线基线与有效基线之间夹角的变化对测高精度的影响.经统计,目标高度平均测量误差低于3%,几乎达到原两副天线垂直时的测高精度.     

合成孔径雷达图像中的动目标速度联合估计

为估计复数合成孔径雷达图像中动目标的速度,本文基于对称散焦滤波技术设计了联合速度估计方法.对于一个动目标雷达图像,该方法首先利用一距离向速度值在距离多普勒平面将目标的距离多普勒轨迹沿距离向对齐,然后利用一方位向速度值构建的对称散焦滤波器沿方位向将该目标图像重新聚焦,得到两个新的目标图像.通过计算这两幅散焦图像的锐度差,可建立一个以距离向速度和方位向速度为变量的锐度差曲面.在曲面的峰值或谷底处即可得到目标速度的估计值.理论分析和实验结果表明了该方法的可行性和有效性.     

改进YOLOv5的SAR图像舰船目标检测

近年来针对合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)图像中缺乏颜色和纹理细节的舰船检测技术在深度学习领域中得到了广泛研究,利用深度学习技术可以有效避免传统的复杂特征设计,并且检测精度得到极大改善.针对舰船目标检测框具有高长宽比和密集排列问题,提出一种基于改进YOLOv5的目标检测方法.该方...