典型线面目标合成孔径雷达参数化成像

在复杂场景(特别是城区场景)合成孔径雷达(SAR)遥感成像中,存在大量线、面目标,如城区中的道路和建筑物边缘等目标,这些线面目标微波散射信号方向性强。传统SAR从单一视角获取场景的散射信息,且传统成像算法均基于点目标模型,使得传统SAR图像中线面目标主要特征表现为一系列的强散射点,而非线散射特征和面散射特征,最终造成SAR图像中目标不连续,SAR图像解译困难。因此,该文通过建立典型线段、三角面元目标的参数化回波模型,对线面目标SAR成像机理进行了深入细致的研究;并基于提出的参数化模型对线面目标进行参数化成像,即首先基于贝叶斯理论和所提的参数化模型对典型的线面目标进行分类判决,随后采用再成像的方式获得有效表征线、面目标散射特征的SAR图像,为线、面目标SAR图像解译提供有效支撑。最后,数值仿真实验成功验证了所提算法的有效性和正确性。      

合成孔径雷达参数化成像技术进展

传统合成孔径雷达(SAR)成像可视为点目标散射模型约束下数据空间到图像空间的映射。然而,真实目标多为延展目标,与传统线性成像处理中的点目标散射模型存在失配,会导致SAR图像表征失真。常见的现象是使延展目标多呈现为孤立强点,阻碍了基于SAR图像的目标辨识等应用。SAR参数化成像技术是为解决上述模型失配问题而诞生的一种非线性成像方法,特点是兼顾点目标和延展目标的散射模型。具体来说,是通过利用不同类别目标的回波或图像的相位与幅度特征对观测角度的敏感性,辨识目标类型,反演目标散射参数,进而根据目标散射的参数化模型,重建目标图像的技术。在对延展目标成像时,可获得比传统线性成像方法更好的图像质量。该文主要介绍了线型延展目标的参数化成像技术,对应真实场景中的孤立强点和连续边缘,深入讨论了基于回波域、图像域的参数化成像技术和试验结果,展望了未来SAR参数化成像技术的发展趋势。      

一种强杂波环境下雷达目标微振动信号提取方法

基于宽带雷达的微振动测量是典型非接触式振动测量手段之一,具有可穿透障碍物、全天候工作的优势,在公路/铁路桥梁安全性监测、生命体征测量、目标识别等多个领域发挥重要作用。典型的雷达测振模型基于回波相位调制模型,即目标回波的相位变化线性依赖于目标振动。当目标位于强杂波环境中时,目标微振动对回波相位的调制程度减弱,容易被系统相位噪声淹没,因而难以高精确提取。为解决这一问题,本文提出一种基于慢时间差分共轭相乘的目标微振动信号提取方法,首先对目标复高分辨一维像作慢时间差分;然后差分结果与当前时刻目标像共轭相乘,取其实部;最后对上一步结果作积分得到目标上的微振动信号。该方法适用于强静止杂波环境下无宏观运动目标上的微振动信号高精度提取。      

瞬时动作按钮开关设计

本文介绍了一种瞬时动作按钮开关的设计,从产品的结构设计到环境适应性设计等方面系统阐述了按钮开关的可靠性设计思路,为开关元件设计提供一定的参考。     

面向顺飞双站小卫星条带SAR的电扫多普勒中心导引方法

多普勒导引是保证星载条带SAR正常工作的重要手段。传统星载双站SAR通过分别对主、辅星进行偏航控制实现多普勒导引,该方法对天线安装、波束宽度、基线长度等因素有较高的依赖性。高频段小卫星条带SAR波束较窄,对主、辅星分别进行多普勒导引会引入较大的增益损失;且对于天线指向星下点的小卫星,调整偏航角不再改变信号的多普勒中心,传统方法失效。为解决上述问题,本文提出了一种面向顺飞双站小卫星条带SAR的电扫多普勒中心导引方法。该方法采用电扫描的方式对主、辅星波束指向进行联合调整,并通过多普勒方程的联立保证调整后多普勒中心为零,因此实现了在不降低回波增益的条件下抑制多普勒中心的变化,从而大幅放宽了顺飞双站小卫星SAR受天线安装指向、雷达波段、基线长度的限制。本文使用Ka波段双站小卫星的参数进行了仿真实验,实验结果符合预期,验证了本文方法的有效性。      

基于SVD-SRNet的SAR三维成像方法

合成孔径雷达（SAR）三维成像是传统二维SAR成像在雷达精细信息获取与感知领域的重要发展,可分辨重叠于二维SAR图像同一像素中的多个目标。稀疏信号处理是进行SAR三维成像的有效方法,但由于稀疏信号处理的非线性特征,常需迭代运算,效率较低。研究人员已提出利用深度学习技术实现快速解算非线性信号处理问题的思路,在三维成像领域已有初步应用。然而,由于SAR三维实测数据稀缺,三维成像网络的训练只能依赖于仿真数据进行,并且仿真数据与实测数据存在差异大的问题,导致基于深度学习方法的SAR三维成像精度受限。为此,本文提出了一种基于奇异值分解的信号空间归一化超分辨网络（SVD Signal-Space Normalization Super-Resolution Net,SVD-SRNet）,能够解决由于仿真数据与实测数据存在差异大导致的三维成像网络化方法鲁棒性低的问题,与传统方法相比所提方法具有更优异的成像精度。计算机仿真试验和无人机SAR实测数据试验证明了本文所提方法的有效性。      

分布式地基雷达深空探测技术

地基雷达深空探测可以获得天体的轨道、形貌、材质等信息,可用于深空的科学研究。地基雷达深空探测的回波信噪比极低,需要增大天线口径、提高发射功率,由于口径、体积等方面的因素,单台套雷达天线不能无限制地扩大,发射功率也不能无限制地提高,因此需要研究可扩展性强的雷达体制。分布式雷达是一种由多部单元雷达和中心控制处理系统组成的新体制雷达,通过增加雷达单元数量,可以实现口径的空域扩展和能量合成,等效形成一部大口径、高功率的雷达,结合长时间积累技术,分布式地基雷达将实现更远距离和更高分辨的深空目标探测,看到更加遥远的天体。     

基于参数化运动补偿的地基雷达对月成像技术

地基雷达对月成像可以获得月球表面的电磁散射特性、地形地貌特征等,可用于月球的科学研究。地基雷达对月成像技术是将合成孔径技术应用到天文探测当中,延迟多普勒技术是地基雷达天文成像应用最为广泛的技术,其关键在于运动补偿。目前,国外在地基天文雷达领域的研究上已趋于成熟,而我国正处于起步阶段。为解决地基雷达对月成像中的难点问题,本文首先基于地月运动几何模型分析了延迟多普勒成像理论的关键问题,包括成像原理、分辨率和模糊问题。接着,本文提出了一种参数化运动补偿算法,该算法以图像熵值为评价指标进行参数搜索,并采用布谷鸟搜索算法提升参数搜索效率。最后,通过仿真验证了算法的有效性,为将来开展试验验证提供了技术支撑。      

星载双基地FMCW-SAR高分辨时域成像算法

双基地合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)收发天线分置,结构灵活、功能拓展性强;调频连续波(Frequency Modulated Continuous Wave,FMCW)SAR成本低,广泛应用于空/地基SAR平台.将双基地构型与FMCW体制结合,应用于卫星平台,即构成星载双基地F...     

基于方位向去斜的星载滑动聚束两步成像处理算法研究

两步成像算法通过方位向去斜处理可以有效地降低星载滑动聚束SAR原始回波的多普勒带宽。为了有效地防止频谱混叠,脉冲重复频率(PRF)需要大于方位向去斜后的残余多普勒带宽,这也是两步算法可以应用于滑动聚束SAR数据处理的前提。为此,论文首先在距离向频域和方位向时域内详细地推导方位向去斜处理后残余多普勒带宽的解析表达式,得出残余多普勒带宽与距离向带宽、波束方位向宽度和波束方位向转角有关;然后在距离向时域和方位向时域内通过分析距离徙动引入了距离向信号对方位向信号的幅度加窗效应,定性地分析和验证频域内推导的残余多普勒带宽方程的正确性。最后,通过计算机仿真验证了文中理论分析的正确性。