星载SAR实时成像处理系统结构设计

星载SAR的全天候、全天时、二维高分辨等优点使其成为最重要的对地观测手段之一,发展星载SAR的实时成像处理技术可以大幅提高卫星系统的快速反应能力。本文对DSP、FPGA和ASIC 3种可以应用在星载SAR实时成像处理系统中的技术途径进行了比较分析,在此基础上,设计了一种异构并行的星载SAR实时成像处理系统结构,指出了该结构对于星载环境的适应性。通过将CS成像算法在该结构上进行算法分解与映射,在实时条件下给出了全系统多级流水线结构的实现方法,证明了该结构适合完成星载SAR的实时成像处理任务。     

系统级仿真与验证方法在精确打击武器成像系统中的应用

合成孔径雷达(SAR)实时成像处理系统的快速仿真与验证是系统实现的前提条件,也是以SAR系统为图像匹配末制导方式的精确打击武器设计的必经之路。根据随机信号理论,对SAR成像系统的误差特性进行了简单分析。研究了基于系统级描述语言的、高效的、快速的系统级算法仿真与验证方法,使得在系统设计之初,就能够验证系统的功能与性能,并探索系统实现的体系架构。在此基础上以System C为系统级描述工具,对SAR成像的RD算法进行了单精度浮点和定点成像的仿真比较。     

空空导弹雷达导引头成像研究

文中探讨了空空导弹成像雷达导引头的工作模式、成像算法.空空导弹弹载SAR平台的大斜视角和大机动特点对成像算法的实时性、运动补偿提出了更高的要求.根据空空导弹和目标的运动特性,文中分析了不同制导阶段成像模式的选择方法和成像算法的设计.     

高斯型功率谱随机噪声斜视合成孔径雷达距离-多普勒成像算法

由于斜视随机噪声合成孔径雷达(SAR)的信号没有解析式,且通常的线性调频信号SAR的成像算法不再适用,提出了一种随机噪声斜视SAR距离多普勒(RD)成像算法.该算法根据随机噪声信号距离向处理的特点,先进行距离向部分处理,然后在二维频域进行距离弯曲和距离走动校正,因此,其对小斜视随机噪声SAR能获取较好的图像.仿真结果表明该算法的有效性和正确性.     

对SAR的转发欺骗式干扰仿真研究

通过建立机载合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)工作模型,介绍有源假目标欺骗干扰的产生,在研究SAR欺骗式干扰的基础上针对转发的欺骗式干扰进行了分析研究,通过建立条带式SAR地面目标处成像模型,对欺骗式干扰产生的过程进行了研究,对转发的欺骗式干扰如何影响成像质量做了重点分析,在使用调频变标算法进行成像的基础上,利用仿真手段模拟实现了转发欺骗式干扰对成像质量的影响,证明使用该方法能够有效的保护己方的重要目标。     

基于优化Golomb序列和ω-k算法的低飞平台大斜视合成孔径雷达成像

低飞平台大斜视合成孔径雷达（SAR）高度低,对脉冲重复频率要求高,斜视角大,导致多普勒中心远离零点,基于传统成像方法面临严重散焦的问题。针对低飞平台大斜视SAR成像问题,建立了脉冲重复频率与斜视角之间关系模型。从避免距离模糊、方位模糊、回避发射波干扰等出发,以实现高分辨率成像为目的,合理设计脉冲重复频率,解决了成像中散焦问题。基于循环算法优化Golomb序列,并利用信号良好自相关性获得高的距离向分辨率。基于STOLT插值,利用ω-k成像算法处理原始数据,得到了良好成像效果。仿真证明该算法可有效解决大斜视平台SAR成像问题。     

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ECS的前视视景增强雷达运动补偿算法

机载前视视景增强雷达技术,能够解决传统侧视SAR成像雷达无法对正前方目标进行成像的缺陷.研究了一种收发分置的线性阵列接收形式的前视视景增强雷达成像过程,简单介绍了适用于该系统的增强型调频变标算法(ECS算法),推导并给出了在载机速度不可忽略的条件下对速度进行补偿的方法,并通过点目标成像仿真分析成像质量,验证了补偿算法效果.     

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。     

多DSP共享总线紧耦合并行雷达信号处理方法

针对MusIc算法运算量较大、单片DSP处理速度较慢的问题,研制了一个高速空间谱估计处理器,该处理器在硬件上采用6片ADI公司高性能浮点ADSP21160NCB-100共享总线紧耦合并行处理的设计,将性能优良的基于阵列信号处理的谱估计算法应用到雷达信号测向实际工程中,以实现高精度、超分辨、高实时性的二维到达角估计.实测结果表明:该方法提高了系统的测向速度,实现了对目标测向的MUSIC算法,推动了空间谱估计算法的工程应用.