无人机载高分辨条带SAR运动补偿方法

条带SAR运动补偿技术一直是无人机载高分辨雷达成像的难点之一,传统基于导航信息的运动补偿方法往往不能满足要求。本文融合CS与PGA算法,提出了一种高精度、低成本无人机载高分辨条带SAR运动补偿方法。该方法具备高精度距离徙动校正、二次距离压缩能力,能够不依赖导航信息完成对SAR平台非理想运动的高精度补偿。利用两部国产X波段无人机载SAR实测数据对该方法进行验证,实验表明该方法对不同分辨率、不同成像场景SAR数据均具有很好的聚焦效果。与MD算法相比,该方法能够补偿高阶相位误差,处理后SAR图像的目标边缘轮廓更为清晰明显,细节信息更为丰富完整。     

基于运动补偿的弹载SAR成像算法研究

根据弹载大斜视SAR成像具有平台运动速度快、成像处理时间短和非匀速直线运动等特点,在已知运动误差的情况下,推导出描述目标回波距离和相位变化的一系列参数,提出了一种结合运动补偿的距离-多普勒(RD)成像算法.仿真结果表明,该算法能有效的解决天线相位中心(APC)偏离预定的理想位置所引起的散焦问题.     

基于波前编码的弹载相控阵探测器凝视高分辨成像

为实现前视高分辨成像,新型精确制导弹药需对其搭载的相控探测器成像算法进行研究。提出一种基于波前编码的凝视高分辨成像算法,结合自适应单脉冲响应曲线（MRC）实现前视高分辨探测。利用波前编码形成探测波束非平面波前,以增加瞬时回波信号中所携带目标区域强散射点的有效信息;同时自适应MRC技术为载弹提供方位向的高分辨测角能力,直接利用回波信号动态优化MRC使测角剖面聚焦,并对影响成像精度的因素进行了分析。仿真实验和外场试验结果表明：非平面波前成像误差最大值为2.4 m左右,实际回波信号进行成像处理时方位向与距离向的误差均小于2.5 m,满足载弹实际需求。     

弹载毫米波SAR多普勒调频率估计方法

针对空空导弹合成孔径雷达(SAR)成像运动误差补偿困难的问题,提出了一种多普勒调频率估计方法。该方法以图像偏置(MD)法为基础,在弹载SAR burst工作模式下,选取合适的方位向分块序列大小和相关运算移动量,以适应弹载条件较高的脉冲重复频率(PRF)和复杂运动环境。试验证明,该方法能从雷达回波数据中准确估计多普勒调频率,提高成像质量。     

基于运动误差补偿的弹载SAR成像CS算法

针对弹载SAR在成像过程中复杂的运动状态,建立了斜视匀加速运动模型,在此基础上,通过补偿运动误差,将运动模型简化为正侧视匀速运动模型,进而应用经典CS算法,对点目标进行成像。仿真结果表明该方法可有效完成加速度补偿,实现点目标的清晰成像。     

基于FPGA的调频连续波合成孔径雷达实时成像处理方法

针对无人机载高分辨合成孔径雷达(SAR)实时成像对硬件资源消耗巨大的问题,提出了高效能的无人机载实时聚焦SAR成像处理方法。该方法基于单片FPGA,实现了结合运动补偿和距离多普勒二维匹配的高分辨率合成孔径雷达实时成像处理。仿真和外场实验表明,所提出的硬件架构在集成度和性能功耗比方面都取得了显著提升,在单位电路面积和功耗下大幅提升了SAR成像系统的处理性能,具有重要实际工程使用价值。     

基于调频傅里叶变换的低信噪比ISAR成像

针对LFM体制下ISAR雷达在低信噪比下对未知运动目标成像的难题,提出利用调频傅里叶变换的方法进行积累成像方法.在分析了脉间目标LFM回波信号特征的基础上,将目标回波信号在快慢时间域进行联合匹配和积累,通过能量积累后的目标位置估计搜索出目标的精确运动参数,并构建补偿函数实现目标运动补偿,从而获得低信噪比下的精确ISAR像.计算机仿真结果进一步表明了该方法能在低信噪比下稳健成像.     

斜式模式距离-多普勒-距离星载合成孔径雷达成像算法

距离一多普勒一距离(R-D-R)成像算法是根据雷达回波信号的傅里叶谱的相位特性进行相位补偿和聚焦的,且运算量不大。本文对该算法进行了修正,使该算法适用于斜视模式的机载和星载SAR成像。在数学推导的基础上,给出了算法流程和该算法的点目标成像仿真结果,并把该算法应用于星载SAR成像,给出了它的Radarsat-l原始数据的成像结果,验证了该修正算法可应用于机载和星载SAR成像处理。     

弹载探测器自适应高分辨前视成像策略研究

为满足新型炸高可选择近炸引信的任务需求,提出一种弹载毫米波探测器的自适应高分辨前视成像策略。利用探测器截获的目标区域回波数据,动态提升同一距离维内的方位向测角精度,从而准确获取探测区域内目标的方位信息;通过距离测量以及方位角优化,最终形成高分辨前视方位-距离像。该策略突破了传统单脉冲测角时仅利用理想状态下方位角鉴别曲线的误区,基于截获的回波数据对该鉴别曲线进行误差修正,最终使方位向测角精度达到同距离维最优。实验结果表明：自适应高分辨前视成像策略具有可行性与优越性;经过8次迭代后,可获取同一距离维下的最优鉴角曲线,实现方位向自适应聚焦;与传统实波束扫描成像策略相比,该策略能够使方位向角度分辨率提升10倍,且算法复杂程度能够满足弹载平台要求。     

频率步进雷达距离像的成像方法及误差分析

讨论了频率步进毫米波雷达高分辨率距离像的成像方法，分析了目标运动速度和步进频率误差等对目标距离像的影响，并利用散点的回波模型进行了计算机仿真，为精确制导过程中的目标识别提供了有效途径．