海面波合成孔径雷达成像仿真研究

目的：研究合成孔径雷达（SAR）对海面波成像的机理和海面波对雷波截面的调制机理。方法；选用速度聚束模型，采用不同参数仿真SAR对海面波成像的情况。结果：由于海面波的运动，使得SAR对海面波成像过程成为非线性，使SAR图像在方位向发生移位和模糊。结论：用这种仿真方法研究SAR对海面波成像是一种有效途径。     

一种面向无参考的顺轨干涉SAR海面相干时间计算方法

利用顺轨干涉ATI-SAR(Along-Track Interferometric Synthetic Aperture Radar)计算海面相干时间时,需要获取噪声引起的前后通道间的相关系数的下降.目前常用的做法是以陆地目标或双基线干涉SAR(Synthetic Aperture Radar)中基线长度为零的干涉数据作为参考.而现有的顺轨干涉SAR多为单基线干涉,且获取的海面图像中往往不包含陆地目标.针对这一问题,本文提出了一种面向无参考的顺轨干涉SAR海面相干时间计算方法.首先从SAR图像功率谱中估计噪声功率,计算图像的信噪比;然后根据信噪比计算出噪声引起的前后通道的相关系数的下降,进而计算出海面相干时间.将该方法运用于实际的机载顺轨干涉SAR数据,获取了海面相干时间.实验结果与仿真结果的对比表明,该方法能获取较为准确的海面相干时间,验证了本文方法的有效性.     

基于星载SAR图像水域提取的一种新方法

介绍合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)图像的特点,以SAR图像上水域的特征为基础,结合ISODATA聚类算法的特点,提出一种新的SAR图像水域提取方法,在试验中取得良好的效果。     

基于水下光电成像系统研究计算机仿真技术

在引入小角度近似原理的基础上构建相关的理论模型,对水下光电成像探测系统计算机仿真技术进行一定程度的研究。从接收信号分类、系统结构模型、信号以及前向散射辐射量等方面入手,构建信号辐射演算模型。由于散射光的客观存在,在距离相对恒定的情况下,对水下成像面各要素的信号辐射量的量化、后向散射辐射量等方面展开了讨论,并进行计算机的相关仿真技术研究。     

基于小波分析的近岸海面风场反演研究

提出了利用小波变换多尺度分析合成孔径雷达(SAR)影像获取海面风向信息并结合岛礁、船舶等物体背风面形成的风阴影进行风向模糊剔除的近岸海面风场反演算法.与二维傅里叶变换谱分析方法得到的风向反演结果相比,小波分析法可充分发掘不同尺度影像中包含的风向信息,降低了对影像周期性线性纹理特征的依赖,提高了风场反演的分辨率和精度.由...     

一种估计星载 SAR 多普勒模糊数的新方法

在分析CS（Chirp Scaling）成像算法的基础上,发现弯曲因子C,和等效调频率因子K对多普勒模糊数DAN（Doppler Ambiguity Number）的变化非常敏感,不正确的DAN,将使C,因子和E因子失效,最终导致SAR图像的清晰度下降和位置发生变化．据此提出估计星载SARDAN的新算法：将DAN的变化与描述图像清晰度的评价函数（熵或均方差）联系起来,通过观察所得图像的熵或均方差随DAN值的变化,找到最小熵或最大均方差时所对应的DAN,即为正确的值．用Radarsat的实际数据验证了算法的有效性．分析表明,基于图像均方差的DAN估计优于图像熵的DAN估计,前者在成像区域场景反差较大和较小时均适用,而后者在成像区域场景反差较小时表现不稳定．     

一种基于矩特征和特征光流的运动目标跟踪方法

提出了一种基于矩特征和特征光流的运动目标跟踪方法.首先进行角点特征提取,按照提出的基于矩特征的局部范围内匹配角点的策略,完成了序列图像的角点匹配;然后,按照本文提出的光流聚类准则完成了两个图像目标的聚类.仿真实验表明,本文算法在减少计算量的同时可提高跟踪精度,且可克服目标做小角度旋转时的失跟问题.     

一种估计星载SAR多普勒模糊数的新方法

在分析CS（Chirp Scaling）成像算法的基础上,发现弯曲因子C,和等效调频率因子K对多普勒模糊数DAN（Doppler Ambiguity Number）的变化非常敏感,不正确的DAN,将使C,因子和E因子失效,最终导致SAR图像的清晰度下降和位置发生变化．据此提出估计星载SARDAN的新算法：将DAN的变化与描述图像清晰度的评价函数（熵或均方差）联系起来,通过观察所得图像的熵或均方差随DAN值的变化,找到最小熵或最大均方差时所对应的DAN,即为正确的值．用Radarsat的实际数据验证了算法的有效性．分析表明,基于图像均方差的DAN估计优于图像熵的DAN估计,前者在成像区域场景反差较大和较小时均适用,而后者在成像区域场景反差较小时表现不稳定．     

一种星载合成孔径雷达数字成像算法

提出了一种星载合成孔径雷达数字成像抑制相干斑的算法--OMRD(Overlapped Multilook Range-Doppler)算法,该算法基于星载合成孔径雷达成像基本原理和传统的RD算法,通过距离向脉冲压缩,距离徙动校正,方位向合成孔径处理,去除相干斑噪声处理,实现了星载合成孔径雷达的数字成像,降低了相干斑噪声的影响,提高了图像信噪比.对ERS-1星载原始数据进行实验成像,得到了清晰的意大利罗马地区图像.实验结果表明,OMRD算法是一种有效的星载合成孔径雷达成像抑制相干斑的算法.     

利用CMOS快速数字成像系统拍摄高速运动的物体

研制的CMOS快速成像系统,是基于CMOS图像传感器阵列的成像系统,其传感器阵列具有较高的空间分辨率和时间分辨率,因此可获取高速运动物体的瞬间物理状态。实验结果表明,采用4×4阵列的CMOS成像系统可拍摄到0.5μs的图像。     

一种有效的机载合成孔径雷达动目标成像方法

为实现机载合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,简称SAR)实际回波数据中的运动目标聚焦成像,本文在用前置滤波法检测出运动目标的基础上,提出了利用目标子图像匹配方法来估计动目标的方位向速度,得到相应的运动目标聚焦参考函数,然后对运动目标进行聚焦成像,并给出了利用该方法得到的运动目标聚焦图像．成像结果表明,目标子图像匹配方法对动目标成像是有效的,易于工程实现,有实际应用价值．     

海面波合成孔径雷达成象仿真研究

目的研究合成孔径雷达(SAR)对海面波成象的机理和海面波对雷达截面的调制机理. 方法选用速度聚束模型, 采用不同参数仿真 SAR 对海面波成象的情况. 结果由于海面波的运动, 使得 SAR 对海面波成象过程成为非线性,使 SAR 图象在方位向发生移位和模糊. 结论用这种仿真方法研究 SAR 对海面波成象是一种有效途径.     

应用CZT成像算法处理非线性调频SAR信号

在雷达领域,非线性调频(NLFM)信号正越来越广泛地被应用．对于综合孔径雷达(SAR),利用NLFM脉冲压缩既可改善脉压系统性能,又可提高系统的安全性和抗干扰性,但是如何应用现有的成像算法处理NLFM SAR信号仍少有研究．本文提出了一种改进的Chirp Z-Transform(CZT)算法．该算法适用于处理NLFM SAR信号．作者从NLFM函数族中选取了一组NLFM信号进行处理,不失普遍性地证明了应用改进的CZT算法处理NLFM信号和线性调频(LFM)信号,可以得到相同的距离单元迁移(RCM)校正效果．     

星载合成孔径雷达多普勒调频斜率的时频估计方法

分析了星载合成孔径雷达（ＳＡＲ）回波的时频特性，提出了利用Ｖｉｌｌｅ－Ｍｏｙａｌ分布估计星载ＳＡＲ多普勒调频斜率的方法，处理ＥＲＳ－１实测数据的结果表明，其结果优于目前常的子孔径相关方法。     

New SAR Imaging Algorithm via the Optimal Time-Frequency Transform Domain

To address the low-resolution imaging problem in relation to traditional Range Doppler (RD) algorithm, this paper intends to propose a new algorithm based on Fractional Fourier Transform (FrFT), which proves highly advantageous in the acquisition of high-resolution Synthetic Aperture Radar (SAR) images. The expression of the optimal order of SAR range signals using FrFT is deduced in detail, and the corresponding expression of the azimuth signal is also given. Theoretical analysis shows that, the optimal order in range (azimuth) direction, which turns out to be very unique, depends on the known imaging parameters of SAR, therefore the engineering practicability of FrFT-RD algorithm can be greatly improved without the need of order iteration. The FrFT-RD algorithm is established after an analysis of the optimal timefrequency transform. Experimental results demonstrate that, compared with traditional RD algorithm, the main-lobe width of the peak-point target of FrFT-RD algorithm is narrow in both range and azimuth directions. While the peak amplitude of the first sidelobe is reduced significantly, those of other side-lobes also drop in various degrees. In this way, the imaging resolution of range and azimuth can be increased considerably.     

高分辨率合成孔径雷达图像舰船检测方法

寻找针对高分辨率SAR图像的舰船目标检测算法。利用KSW双阈值分割技术，其效果比传统检测方法好，有利于进一步的目标分类和识别。且必须根据SAR图像分辨率来选择舰船检测算法。     

合成孔径雷达线性调频信号的线性度约束研究

合成孔径雷达(SAR)发射的信号为线性调频信号，由于受系统的影响，频率和时间并不满足线性关系，可能会发生某种畸变．这样就会存在一个线性度的问题．本文描述了线性度对于调频信号的压缩产生的影响，并且利用压缩信号的特点得到了对于线性度的具体约束，然后通过仿真验证了约束的正确性．     

混合采样机载MIMO雷达成像方法

针对传统合成孔径雷达(SAR)在进行机动目标成像时,极易造成SAR图像中出现散焦与模糊现象,本文通过融合MIMO雷达单次快拍与SAR合成孔径技术,提出了一种混合采样高分辨率机载MIMO雷达机动目标成像方法。该方法利用目标与载机的空间位置信息进行运动补偿,而无需估计目标多普勒信息,因此,能够有效避免传统SAR存在的机动目标多普勒参数估计难题。仿真实验证实了新方法实现机动目标聚焦成像的有效性。