一种适用于低频InSAR的改进空变维纳预滤波算法

为了提高低频干涉合成孔径雷达（Interferometric Synthetic Aperture Radar, InSAR）干涉相位图质量,本文提出一种改进的空变维纳预滤波算法。该算法首先改进了空变维纳预滤波算法的滤波器结构,通过改变了参数估计方法,减少了计算量,提高了计算效率;其次,引入了迭代处理,从而有效提升了预滤波处理效果;最后,联合公共带预滤波处理方法,去除多余噪声,进一步提升干涉相位图质量。仿真数据和实测数据处理结果表明：经过本文所提算法处理后,在未缩减频谱范围的前提下,可使相干系数和干涉相位图质量得到提升,从而验证了所提算法的有效性和实用性。     

可结合CSAR时域成像处理的改进PGA方法

以后向投影算法（Back Projection, BP）为代表的时域类成像算法能够适用于复杂轨迹下的雷达图像重建,且具有精确成像能力。然而,这类算法的成像过程往往不满足结合传统自聚焦算法的条件,从而限制了其对实测数据的成像性能。针对这个问题,本文提出了一种可结合圆周合成孔径雷达（Circular Synthetic Aperture Radar, CSAR）时域成像处理的改进相位梯度自聚焦算法（Phase Gradient Autofocus, PGA）。首先,基于CSAR的成像几何,推导了运动误差形式;在此基础上建立了运动误差条件下的BP成像处理信号模型;接下来,提出了可结合CSAR时域成像处理的改进PGA算法,并给出了详细的处理流程;最后,利用实测数据成像处理结果证明了理论分析的正确性和所提算法的有效性。      

基于去调频技术的斜视聚束SAR成像方法

针对具有方位谱混叠现象的斜视聚束式合成孔径雷达(SAR)成像问题,本文研究了一种基于去调频技术的成像方法.文中首先分析了斜视聚束SAR中的方位谱混叠现象,从理论上找出了斜视角影响方位粗聚焦的根本原因.基于分析结果,引入了回波信号非线性相位校正预处理法,彻底消除了斜视角的影响,从而得到正确的粗聚焦结果.然后基于斜视成像模型,推导了预处理回波信号的方位粗聚焦和精聚焦处理过程.在精聚焦的方位滤波处理中,针对非线性相位校正预处理导致的场景聚焦深度限制问题,提出了一种改进的非线性调频变标(NLCS)算法,实现了回波信号的高精度方位压缩.仿真实验结果证明了文中理论分析的正确性和所提方法的有效性.     

基于CSAR图像的目标高度提取方法

圆周合成孔径雷达（Circular Synthetic Aperture Radar,CSAR）可以对目标进行360°全方位观测,获得目标全方位散射信息。通过将CSAR成像数据划分成多个子孔径能够直接获取目标高度信息,本文在原有获取目标高度信息的方法基础上,进行了改进和创新,提出了一种新的提取目标高度信息的方法。本文通过对子孔径图像进行高度向投影,在一定程度上提高了计算精度,同时在子孔径选择时,也考虑了子孔径之间的相关性,有效地提高了算法的精确性。最后首次引入自主测量的L波段实测数据对本文所提算法进行验证,证实了该方法的有效性和准确性。     

一种基于极化圆周SAR图像的陆上桥梁提取方法

桥梁作为重要的人造目标,一直都是合成孔径雷达(SAR)图像解译的重要对象之一。目前针对桥梁检测问题已开展了较多研究,核心思想是:首先提取出河流水体,然后再根据河流与桥梁的位置关系检测桥梁。然而,已有的桥梁检测方法依赖于河流提取,很难实现陆上桥梁检测。因为陆上桥梁下方的背景不再是河流,而是陆地,其散射特性、形状分布与河流不同,不能采用传统的水体提取方法来检测陆地背景,进而无法利用桥梁的位置先验知识定位桥梁。针对该问题,该文提出了一种基于极化圆周SAR(CSAR)图像的陆上桥梁检测方法。首先,利用观测场景的圆周极化熵(CPE)实现疑似桥梁目标与陆地背景的分离(该实验中桥梁的CPE均值为0.4018,陆地背景的CPE均值为0.7819,两者具有明差别);然后,根据地物目标的极化熵方差特征和桥梁尺寸特性,抑制虚假目标;最后,根据桥梁的几何特征实现陆上桥梁的准确提取。该文所提方法解决了传统桥梁检测方法需要基于河流提取结果才能实现桥梁检测的问题。机载L波段极化CSAR实测数据处理结果证明了所提方法的正确性、有效性和实用性。      

数据筛选的低频UWB SAR图像快速可视化

目的 为了能够快速得到适于视觉解译的UWB SAR图像,提出了一种基于数据筛选的低频UWB SAR图像快速可视化算法.方法 该方法从统计学的角度出发,讨论了低频UWB SAR图像数据的统计特性和灰度分布模型;在此基础上,首次提出采用3σ准则对低频UWB SAR图像数据进行筛选;并使用修正映射函数映射.结果 对处理后所得图像进行质量评估,可以发现,所得灰度图在等效视数、中央凹特征和对比敏感度特征等方面要优于传统方法处理的处理结果,因而更符合人类视觉系统特征,更易于人眼视觉系统全面了解低频UWB SAR图像表征的场景信息.结论 与传统方法相比,该算法能自适应压缩图像动态范围,处理耗时短,所得图像细节突出,适于对低频UWB SAR图像数据实时处理.     

一站固定低频UWB BiSAR时间同步误差分析

时间同步技术是双基地SAR系统的关键技术之一.结合一站固定式低频超宽带双站SAR系统的工作特点,研究了其时间同步误差产生机理.在考虑了不同形式时间同步误差分量的基础上,分别建立了时间同步误差模型,从理论上推导分析了时间同步误差对一站固定式低频超宽带双站SAR成像质量的影响,并给出了量化的同步指标.最后通过仿真验证了理论分析的准确性.工作结果对于一站固定式低频超宽带双站SAR系统设计及同步方法的工程实践提供有力支撑.     

机载超宽带SAR运动补偿方法

基于机载合成孔径雷达(SAR)正弦运动误差模型,本文了研究了机载超宽带SAR运动补偿方法.首先,本文从理论上解释了传统"两步运动补偿法"原理,并分析了"两步运动补偿法"的优势与不足.其次,基于分析结果,文中提出一种"两步运动补偿法"的改进处理流程,称为"单步运动补偿法".在"单步运动补偿法"中,用于补偿距离空变相位误差的"二阶补偿"由在距离弯曲校正(RCMC)后的回波域内进行改为在RCMC前的回波域内进行.与原始"两步运动补偿法"相比,"单步运动补偿法"具有更好的高频运动误差补偿性能.文中详细推导了所提运动补偿方法,并通过仿真实验证明了该方法的有效性.     

基于运动目标聚焦像的单通道SAR运动目标定位方法

本文针对合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)"方位位置不确定"问题,提出了一种基于运动目标聚焦像的单通道SAR运动目标定位新方法.该方法根据运动目标与方位向天线波束关系,利用运动目标多普勒频谱的相对端点估计运动参数,实现准确定位.方法简单,计算量小,信杂比要求低,适用范围广.仿真与实测数据验证了该方法的有效性.     

太赫兹SAR高频振动误差补偿方法

太赫兹合成孔径雷达(SAR)系统或者搭载平台的微小高频振动会导致图像结果产生若干虚假点,严重影响图像质量.针对传统补偿方法对这种高频振动误差补偿存在的局限性,提出一种基于小波滤波的补偿方法.该方法首先对回波信号进行相位提取,然后应用小波滤波方法分离得到高频振动误差,最后对回波信号进行补偿.同时,分析了该方法的距离向空变误差和方位向空变误差,推导出了适用于小波滤波的条件.仿真结果验证了该方法的有效性.