基于方位向相位编码技术的方位向多通道SAR距离模糊抑制方法

距离模糊一直是影响合成孔径雷达(SAR)成像质量的重要因素之一。方位向相位编码(APC)技术是一种有效抑制距离模糊的方法,但是由于APC技术高度依赖于高过采样率,对于多通道SAR系统,APC技术的距离模糊抑制效果很有限。该文提出一种新的基于APC技术的多通道系统距离模糊抑制方法。该方法首先通过APC技术将部分距离模糊信号产生方位平移,通过额外增加接收通道数提供的额外信号自由度,能够在方位向上通过合适的数字波束形成(DBF)技术同时滤去距离模糊和重建方位向信号,因此距离模糊信号可以被很好地抑制。该文最后给出仿真结果,证明该方法的有效性。     

基于频率分集阵列的机载雷达距离模糊杂波抑制方法

针对机载预警雷达运动目标存在距离模糊的问题,该文提出一种基于频率分集阵列体制的空时自适应处理(STAP)距离模糊杂波抑制方法。该方法利用频率分集引入的距离维可控自由度,将距离模糊数反映到信号的导向矢量中,通过将不同距离模糊区域的杂波和目标信号在空间频率域实现分离,并在不同的距离模糊区实现杂波抑制。该方法仅在一个脉冲重复频率下即可实现运动目标检测和距离解模糊,大大提高了机载雷达系统的性能。仿真实验验证了该文方法的有效性。     

基于波束优化赋形方法的斜视星载SAR模糊抑制研究

距离模糊和方位模糊会严重影响星载合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）的成像质量。现有的利用天线波束赋形来抑制模糊的方法在雷达正侧视成像时取得了优异的效果,但并不适用于雷达斜视的情况。针对这一问题,提出了一种基于平面阵列天线波束赋形的星载SAR二维模糊（距离和方位模糊）抑制方法。使用距离-方位模糊综合的模糊比（Ambiguity to Signal Ratio,ASR）指标来替代距离模糊比及方位模糊比,结合对不同斜视情形下天线波束变化的分析,充分考虑包含镜像模糊区在内的所有模糊区,建立了模糊比-天线权重优化模型。以模糊能量为目标函数、天线方向图掩模作为约束确立二次锥（Quadratic Cone Programming,QCP）优化问题,求解得到阵元幅度相位分布。仿真结果表明,所提方法可以通过调节模糊区对应的旁瓣幅值,灵活地抑制SAR斜视成像的距离和方位模糊,进而提高星载SAR的成像质量。     

星载SAR距离模糊分布规律及其改进设计

本文提出了一种不加大天线尺寸而又使距离模糊满足要求的新方法,它能够在保持原有天线尺寸不增大的情况下实现宽测绘带的高质量成象。这种方法采用交替发射线性调频斜率完全相反的调频信号,在对回波信号进行距离压缩时,由于主要模糊区回波信号与参考函数失配就被大大地抑制,从而使距离模糊大大改善并得到较宽的测绘带。     

时差定位中解高重频信号定位模糊研究

时差定位体制由于定位精度较高得到广泛应用,但长基线定位系统存在高重频信号的定位模糊问题。针对该问题,根据目标运动引起的径向偏移对到达时间产生微量调制这一规律,提出了径向微量偏移法,并讨论该方法的适用性,给出了算法相关处理流程。仿真结果表明,在目标具备一定径向速度分量时,该方法可以在较短时间内有效解定位模糊。     

组合调制脉冲序列在扩展合成孔径雷达测绘带宽中的应用

针对合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)的距离模糊问题,本文提出组合调制脉冲序列的方法.特点是可以在距离向和方位向两维上对距离模糊进行抑制.其中,在方位向上需要使用本文给出的方位向相位调制法.由于产生距离模糊的回波一定是两个(或多个)在不同时刻发射出的脉冲的地面回波的叠加,可以在发射前对其分别进行不同的相移,然后从回波中修正前者的相移,而后者仍保留两个相移之差.这样就使后者多普勒历程被修改而前者不变.     

Extraction of distributed parameters for multi-conductor transmission lines by the difference iteration method

The distributed parameters of the transmission lines have the significant impact to the signal propagation. In the conventional method of the distributed parameter extraction, the discontinuity of inverse trigonometric or hyperbolic can arise the problem about phase ambiguity which causes significant errors for transmission models. A difference iteration method (DIM) is proposed for extracting distributed parameters of high frequency transmission line structure in order to overcome the phase ambiguity in the conventional method. The formulations of the proposed method are first derived for two-conductor and multi-conductor lines. Then the validation is performed for the models of micro-strip transmission line. Numerical results demonstrate that the proposed difference iteration method can solve the problem about the phase ambiguity and the extracted distributed parameters are accurate and efficient for a wide range of the frequencies of interest and line lengths.     

随机稀疏调频步进信号距离像抗混叠方法研究

传统步进频率波形不模糊距离窗大小受载频步进量制约,将会导致距离像混叠等问题.针对此问题,基于压缩感知理论,研究了一种随机稀疏调频步进信号距离像抗混叠方法.首先对子脉冲进行脉压（Dechirp）处理,将处理后的回波信号看作为具有等效带宽线性调频信号回波的量测数据;其次根据子脉冲随机发射方式构造相应的量测矩阵,得到随机稀疏调频步进信号的压缩感知重构模型,并采用压缩感知重构算法得到高分辨一维距离像.最后,对该方法不模糊距离窗大小进行了分析,并给出了影响不模糊距离窗大小的因素和参数设置原则.所研究方法通过将随机稀疏调频步进信号的距离像合成处理等效为LFM信号的距离像合成过程,既降低了载频步进量对不模糊距离窗大小的限制,克服了距离像混叠问题,又提高了距离像合成性能.仿真实验进一步验证了本文方法的有效性.     

随机相位编码在多普勒天气雷达中的应用

利用多普勒天气雷达观测中小尺度强对流天气系统时,为了避免产生速度模糊,往往需要采用比较高的重复频率,这时远距离回波就会产生折叠,且与正常回波混叠在一起,使数据质量大为下降。文中介绍了距离折叠产生的机制,阐述了使用随机相位编码退距离折叠的原理,并结合某型X波段多普勒天气雷达对该技术进行了成功的应用。实际探测结果表明,使用随机相位编码技术可以有效解决多普勒天气雷达的距离折叠问题,但也会在一定程度上使真实回波有所减弱,并消去边缘的弱回波。     

一种中重频下联合解距离速度模糊的新算法

脉冲多普勒雷达在中重频下存在距离模糊、速度模糊问题,传统算法先解距离模糊再解速度模糊。在复杂电磁环境（存在杂波、干扰）下,上述算法存在如何选择距离门配对解模糊的难题。本文针对这种情况提出一种新算法,在距离维和速度维联合解模糊,并通过仿真验证了算法的有效性。     

距离—速度噪扰模糊数据同时分辨的孙子定理算法

本文描述了一种推广的孙子定理,针对噪扰模糊数据发展了一种基于该定理的模糊分辨算法。该法可以同时完成中重复频率脉冲多普勒雷达的距离及速度的模糊分辨.文中还分析了该算法的正确解模糊条件及概率.     

MIMO Radar Ambiguity Properties and Optimization Using Frequency-Hopping Waveforms

The concept of multiple-input multiple-output (MIMO) radars has drawn considerable attention recently. Unlike the traditional single-input multiple-output (SIMO) radar which emits coherent waveforms to form a focused beam, the MIMO radar can transmit orthogonal (or incoherent) waveforms. These waveforms can be used to increase the system spatial resolution. The waveforms also affect the range and Doppler resolution. In traditional (SIMO) radars, the ambiguity function of the transmitted pulse characterizes the compromise between range and Doppler resolutions. It is a major tool for studying and analyzing radar signals. Recently, the idea of ambiguity function has been extended to the case of MIMO radar. In this paper, some mathematical properties of the MIMO radar ambiguity function are first derived. These properties provide some insights into the MIMO radar waveform design. Then a new algorithm for designing the orthogonal frequency-hopping waveforms is proposed. This algorithm reduces the sidelobes in the corresponding MIMO radar ambiguity function and makes the energy of the ambiguity function spread evenly in the range and angular dimensions.      

HPRF PD末制导雷达解距离模糊方法设计

为了解决高重频脉冲多普勒末制导雷达制导过程中的距离遮挡和距离模糊问题,实现在距离遮挡环境下正常解模糊,提出了相应的解决方法:通过对发射信号重频进行参数设计,可实现在末制导过程中除弹目相遇段以外的任意距离段抗遮挡测距,再利用测得的弹目距离信息切换PRF实现抗遮挡.仿真证明了本方法的有效性和可靠性.发射信号重频的参数设计方法可有效使各脉冲重复频率信号的遮挡区交错分布,从而消除距离遮挡对于脉冲多普勒雷达解距离模糊的影响,准确的解模糊结果又为抗距离遮挡提供了有效保证.     

雷达导引头解距离模糊算法分析与仿真

距离模糊问题是脉冲多普勒雷达遇到的常见问题,对模糊距离的解算是脉冲多普勒雷达信号处理的关键技术之一。针对这一问题介绍了距离模糊的产生原理以及几种解模糊算法。通过分析对几种算法进行了阐述,并根据空空导弹导引头的使用特点,从适用范围、优缺点等方面对算法进行了比较。最后对一维集算法进行了仿真研究与试验验证,结果表明了一维集解距离模糊算法的有效性和正确性。     

Costas编码跳频宽带雷达信号测速技术研究

 频率步进雷达固有的时延－多普勒耦合现象严重影响了运动目标的距离－速度二维联合分辨率.使用具有近似"图钉型"模糊图的跳频脉冲串信号可以消除时延－多普勒耦合,从而同时获得距离和速度的高分辨特性.本文首次推导了跳频脉冲串信号统一形式的模糊函数,分析了编码跳频信号的模糊性和分辨特性,并针对宽带信号下的高速目标提出了一种新的Costas编码跳频信号STRETCH处理方法,有效抑制了传统方法的高旁瓣问题.仿真实验表明Costas编码跳频信号具有较好的测速以及高分辨距离成像性能.     

解多普勒中心模糊的一种新方法

在合成孔径雷达(SAR)成像的斜视模式下，多普勒中心频率估计往往会出现重频(PRF)模糊。本文提出的能量重心法可以有效地解决多普勒中心模糊问题。这种算法主要利用距离一多普勒城的距离徙动与多普勒中心的惟一对应关系来确定PRF模糊数。Chirp Scaling算法也是从方位傅里叶变换开始的，所以能量重心法可以与它有机地结合起来，从而大大减少运算量。能量重心法同样适用于经过Dechirp压缩处理后的数据，但此时波长差异法不再适用，因为线性调频信号经过Dechirp脉压后将变成单频脉冲信号。此外，能量重心法对大斜视角情况也是有效的。     

基于剩余定理和一维集法的PD雷达解模糊处理

脉冲多普勒雷达在目标检测时常常存在距离和速度模糊问题,目前比较成熟的解模糊算法有余差查表法、剩余定理和一维集法。这几种算法各有优点和不足,适合不同的解模糊情况。根据距离、速度模糊的特点结合算法的优缺点,这里利用剩余定理解距离模糊,一维集法解速度模糊。     

Evaluation of JERS-1 SAR images from a coastal wind retrieval point of view

Wind retrieval from Japanese Earth Resources Satellite-1 (JERS-1) synthetic aperture radar (SAR) using an L-band model function in coastal regions is evaluated. It is known that JERS-1 SAR has excessive ambiguities. This paper also gives a quantitative evaluation of excessive ambiguities in coastal scenes of JERS-1 SAR. First, focusing on the cases where wind blows from the shore in Sagami Bay, we investigate phenomena of wind speed increase with offshore distance using European Remote sensing Satellite-1 (ERS-1) SAR-derived wind speeds. The relation between wind speed and offshore distance is well formulated, which indicates the transition of the atmospheric boundary layer from land to sea surface. Wind speeds derived from JERS-1 SAR should be overestimated due to the excessive ambiguity. Then, for observation time of each JERS-1 SAR capturing the cases that wind blows from the shore in Sagami Bay, the expected wind speed growth profile is derived from the wind speed growth formula and an in situ wind observation of Hiratsuka Experiment Station. We convert the wind-speed profile into the sigma-0 profile by an L-band model function. Finally, the profiles of JERS-1 SAR-observed and the estimated sigma-0 are compared, and the excessive ambiguity is estimated as the difference between them. As a result, the dynamic range of first azimuth ambiguity is as large as that of the wind-relating signal from the ocean surface. Moreover, higher order azimuth ambiguities and range ambiguity also may have a significant impact on near-shore wind retrieval.     

分布式目标的极化SAR距离模糊计算方法研究

该文提出了一种运用协方差矩阵计算星载全极化SAR距离模糊的方法。首先分析了极化SAR距离模糊的成因及同极化和交叉极化通道间距离模糊能量的差异。现有的距离模糊计算方法以散射矩阵为主,受相干斑影响,单一像素的散射强度不能表征分布目标的反射率,因而在距离向相邻的像素无法确定其距离模糊比。针对上述问题该文推导了基于分布目标的极化SAR距离模糊的计算方法。结合Radarsat-2实测数据对这种新方法进行了验证。实验表明,运用协方差矩阵能够很好地表征分布式目标,由它计算得出的距离模糊比是平稳、确定的。相比已有算法,所提方法能够有效计算极化SAR分布式目标的距离模糊。     

利用一发多收的双基SAR构型解多普勒模糊成像

该文以方位平移不变的双基SAR为研究对象,分析了双基回波多普勒的距离空变性,提出了一种考虑多普勒空变性的双基解多普勒模糊算法。解模糊过程中利用数值计算得到不同距离对应各个多普勒频点模糊分量的导向矢量,然后进行空域滤波实现全多普勒谱的重构。最后结合已有的双基成像算法实现大场景高分辨率成像。数值仿真验证了算法的有效性。