条带式合成孔径声呐相位梯度自聚焦算法

相位梯度自聚焦(PGA)算法是一种稳健的高分辨SAR相位校正方法,在SAR领域得到广泛应用;但PGA是针对聚束式合成孔径雷达提出的,不能直接用于条带式合成孔径声呐,为补偿小运动误差对合成孔径声纳图像造成的影响,文中考察了条带式合成孔径声呐运动误差模型和聚束合成孔径声呐运动误差模型之间的内在关系,推导了条带式合成孔径声呐的误差模型,提出了把相位梯度自聚焦应用到条带式合成孔径声呐的相应方式.首先,将条带式合成孔径声呐的成像沿方位向分割为有重叠的小的条带,然后,用聚束式PGA算法分别对各分块后的图像进行自聚焦处理,最后将各聚焦后的分块图像以适当的方式拼接在一起形成新的图像,从而实现条带模式合成孔径声呐的PGA处理.水池数据的处理证实了本文方法的可行性和有效性.     

宽测绘带的合成孔径声呐宽带Chirp Scaling成像算法

合成孔径声呐要实现高分辨率成像不可避免地需采用宽带发射信号,但目前大部分快速算法都是建立在窄带近似基础上的,采用宽带信号作为发射信号使得现有大量的成像算法不再适用。针对此问题,本文提出了一种改进的基于宽测绘带条件下的宽带非线性Chirp Scaling算法,它通过引入三次和四次预滤波使得频域二维传递函数的三阶耦合项随距离时变,并同时引入四次Chirp scaling因子控制新的距离向调频率随距离二次变化。仿真表明,改进的算法可在保证较高测绘带宽度的前提下提高合成孔径声呐的成像分辨率。     

多子阵SAS逐线成像算法研究

常规的高效率合成孔径成像算法都是针对单阵设置的,并且普遍作了Stop-and-Hop假设,当SAS成像系统作用距离较远时,由Stop-and-Hop假设引起的系统误差不容忽略.传统的方法是利用逐点算法进行系统误差修正,计算量大,不适合实时处理.针对这一情况,该文采用收发分置的几何模型处理多子阵SAS回波数据,提出一种多子阵SAS逐线成像算法,修正系统误差的同时提高了运算效率.仿真试验和湖试结果验证了分析的正确性和算法的有效性.     

基于多传感器数据融合的合成孔径声纳运动补偿算法

利用集中卡尔曼滤波技术对多传感器数据进行融合得到运动误差最优估计值,实现比单一设备更高的量测精度.实验结果表明,经过数据融合后的运动补偿图像辐射性能得到提高,目标能量集中,聚焦良好.     

多尺度数据融合算法及其应用

ＢａｓｅｖｉｌｌｅＭ及ＣｈｏｕＫ Ｃ等基于二叉树多尺度随机过程提出了一种多尺度数据融合算法。该算法实现简单,速度快、易于并行化。本对此算法做了进一步的研究,提出了一种新的多尺度模型构造方法,该方法简单,便于实现。仿真计算表明,采用此方法构造的多尺度状态空间模型对信号有较好的近似,完全可以应用ＣｈｏｕＫＣ等提出的多尺度融合算法,滤滤效果明显,可用于多尺度数据融合。     

多传感器数据融合中的容错算法

给出了一个适应多传感器环境或分布式传感器系统的容错算法．该算法将冗余传感器映射为区间,采用区间重叠的方法,在系统有ｎ个传感器,其中至多ｆ（ｆ＜ｎ／２）个出错的情况下,能够得到一个包括正确值的区间的集合,根据此结果可推断出所有可能错误的传感器对及可能错误的传感器的个数．算法简单易行,复杂度为Ｏ（ｎｌｏｇｎ）．     

海底小目标高分辨合成孔径声呐成像技术研究进展

海底小目标的成像探测问题是海底探测领域的经典难题,合成孔径声呐技术为小目标高分辨成像与探测提供了主要技术手段。本文分析了现阶段合成孔径声呐所面临的主要能力提升问题,介绍了合成孔径声呐高分辨成像的基本原理以及多子阵成像技术,并且针对合成孔径声呐面临的技术难点,对运动误差估计与补偿技术、高测绘效率成像技术、非稳定直航下的高分辨成像技术进行了讨论,介绍了相关技术路线与研究进展,并在此基础上展望了海底小目标高分辨成像技术的发展趋势与应用前景。     

航空吊放声呐多通道检测的数据融合方法

针对航空吊放声呐系统提出了一种多通道信号检测的新方法,讨论了在连续波（ Ｃ Ｗ）信号和调频（ Ｆ Ｍ）信号两种工作方式下这种方法的性能,并与现有的方法作了比较,分析和仿真实验结果表明,这种方法对弱信号检测有２～３ ｄ Ｂ的性能改善,而且提高了目标的测速精度。     

合成孔径雷达成像处理CS算法

本文围绕海底管道检测,应用合成孔径雷达进行信号检测,介绍合成孔径雷达信号成像处理CS算法并进行仿真。     

基于多传感器的数据融合技术

近年来,多传感器数据融合技术已受到广泛关注,它的理论和方法已被应用到许多研究领域。主要论述了多传感器数据融合技术,介绍其概念、原理、结构、方法及应用,并总结了当前数据融合研究中存在的主要问题及其发展趋势。     

Linear frequency diversity array synthetic aperture radar imaging based on enhanced back-projection algorithm

Based on the signal model of multiple carrier frequency (MCF) for linear frequency diversity array synthetic aperture radar (LFDA-SAR), we propose an enhanced back-projection (EBP) algorithm. Compensation for the quadratic phase error in echoes is executed and the spatial-variant range drifting amount and phase of the target are amended during the process of back-projection. The proposed algorithm can effectively rectify the image blurring and geometric distortion problem in classical back-projection imaging results, realize a high precision imaging of targets with an arbitrary imaging geometry and distinguish adjacent strong and weak targets. All results verify the effectiveness of the proposed algorithm.     

Modified nonlinear chirp scaling algorithm for curvilinear trajectory synthetic aperture radar

The original nonlinear chirp scaling（NCS） algorithm was extended for high precision processing of the highly squinted curvilinear trajectory synthetic aperture radar（CTSAR）.Based on the analysis of slant range model and the frequency spectrum characteristics of the echo signal,a novel nonlinear chirp scaling function and more complex phase compensation factors with both velocity and acceleration parameters were proposed in the new algorithm for accommodation to curvilinear trajectory.The processing flow and computational complexity of modified NCS algorithm were fundamentally the same as the original NCS algorithm.However,the higher order phase compensation,range cell migration correction（RCMC） and range-variant secondary range compression（SRC） caused by the non-linear aperture and the severe range-azimuth coupling were accomplished accurately and efficiently without interpolation.Simulation results show that data acquired with a curvilinear aperture and a squint angle up to about 50° for X-band can be processed with no evident degradation of impulse response function.     

宽带宽测绘带SAS非线性线频调变标算法

为解决大带宽发射信号下的宽测绘带合成孔径声呐成像问题,提出了一种扩展的非线性线频调变标成像算法。算法通过将点目标响应的二维谱进行泰勒级数展开并保留至四阶项,有效提高了算法的宽带适应性;通过考虑等效调频斜率随时延差量的一阶线性及二次非线性变化特性,有效提高了算法的宽测绘带适应性;通过在推导由三次和四次相位滤波及非线性线频调变标操作时引入的相关参量的过程中,充分考虑等效调频斜率随时延差量的二阶非线性变化特性,精确补偿了距离向频率高阶相位项带来的误差,有效提高了成像质量。仿真试验结果验证了算法的有效性。     

Improved chirp scaling algorithm integrated motion compensation for parallel-track bistatic synthetic aperture radar

To compensate motion errors of images from the parallel-track bistatic synthetic aperture radar ( BiSAR),an improved chirp scaling algorithm (CSA) is proposed.Since velocity vector of the moving aircra...     

干涉合成孔径声呐复图像配准

利用干涉合成孔径声呐技术能够获得海底的三维地貌图,而干涉合成孔径声呐复图像之间的精确匹配技术是提高合成孔径声呐干涉测量精度的关键之一.首先讨论了干涉合成孔径声呐复图像配准过程中所要考虑的问题.然后给出了一种复图像配准方法,在该复图像配准过程中,使用的是基于窗口区域的图像配准方法,并把复图像中相应配准窗口之间的相关系数作为评估配准精度的标准,使用该方法能够获得子像素级的配准精度.最后把该数据处理方法应用到了仿真和消声水池试验数据的干涉处理之中,最终取得了令人满意的结果.     

Inverse synthetic aperture radar imaging based on sparse signal processing

Based on the measurement model of inverse synthetic aperture radar (ISAR) within a small aspect sector, an imaging method was presented with the application of sparse signal processing. This method can form higher resolution inverse synthetic aperture radar images from compensating incomplete measured data, and improves the clarity of the images and makes the feature structure much more clear, which is helpful for target recognition. The simulation results indicate that this method can provide clear ISAR images with high contrast under complex motion case.     

互质阵列下基于重叠有效孔径的DOA估计算法

为了解决互质阵列下DOA(Direction of Arrival)估计算法因使用空间平滑预处理而带来的阵列有效孔径损失、分辨率降低等问题,提出了一种矩阵重叠预处理方法.该方法通过分割空间平滑协方差矩阵,利用其子矩阵具有相同信号子空间的特性,将子矩阵进行重叠处理,扩展协方差矩阵行数,进而增大有效孔径.仿真实验结果表明:所提方法可以提高DOA估计的分辨率,低快拍下的估计精确度也有所提高.同时,本文将U-ESPRIT(Unitary Estimation of Signal Parameter via Rotational Invariance Techniques)算法应用在互质阵列上,通过使用矩阵重叠预处理并结合U-ESPRIT算法,取得了较传统方法更为准确的DOA估计效果.     

旋转式合成孔径雷达干涉成像方法

为满足复杂低空环境三维成像需求,构建了旋转式合成孔径雷达干涉成像模型．针对不同高度的系统平台存在旋转轴中心偏移问题,采用旋转轴和场景整体平移的方法,将轴偏移等效为场景位置移动,进而分析场景位置变化对方位带宽和干涉相位的影响,获取斜距差和偏移量的关系式,最终通过构建补偿函数来实现附加相位补偿．仿真结果表明,该方法能够有效地消除轴偏移的影响,并能实现场景高程精确测量．