机载MIMO-SAR线性阵列天线配置研究

等效相位中心原理的应用为多发多收合成孔径雷达(MIMO-SAR)的天线设计提供了更大的自由度。文中阐述了等效相位中心原理,分析了传统ARTINO天线配置,指出由于其发射阵元布设于机翼处而剧烈抖动造成图像模糊的问题。然后,对传统ARTINO天线结构进行了改进,并提出了发射居中紧凑和接收居中紧凑2种天线构形。最后,对4种天线构形的方向图进行了仿真。结果表明,MIMO-SAR采用等效相位中心原理进行天线结构配置,可以在保证天线方向图具有良好指向性的同时,提高天线配置的灵活性并降低成本。     

多载频星载MIMO-SAR系统动目标检测技术研究

该文研究多载频星载MIMO-SAR系统动目标检测技术。针对多载频星载MIMO-SAR的特点,使用子空间投影的空频自适应处理抑制杂波,并提出一种双门限恒虚警检测器。双门限恒虚警检测器主要思想是各载频对应的回波信号通过SFAP杂波抑制后,使用剔除平均恒虚警检测动目标,得到各载频对应的检测结果,最后将检测结果使用二进制多次脉冲积累进行二次检测,进一步提高检测概率。仿真结果表明,空频自适应处理能有效抑制杂波;同时双门限恒虚警检测器将有助于进一步提高多载频星载MIMO-SAR系统动目标检测性能。     

幅相误差对多发多收模式SAR成像影响分析

方位多通道SAR系统采用数字波束形成技术(Digital,Beam-Forming,DBF),有效解决了高分辨率与大测绘带之间的矛盾实现了高分辨率宽测绘带对地观测多发多收模式是方位多通道SAR未来的发展方向。建立了通道幅相特性误差和天线相位中心误差两类误差影响下的回波幅相误差模型,通过对方位向信号脉冲压缩的数学推导,求出了多发多收模式下回波信号的假目标位置和峰值假目标比的解析表达式,从理论上分析了以上两类误差对该系统成像性能的影响。通过点目标成像仿真,验证了公式的正确性,得出了各类成像性能指标随各类误差变化的曲线。     

基于MIMO-SAR体制的空频域自适应动目标检测技术研究

多发多收星载SAR使用多天线从不同的相位中心发射正交编码信号,多个接收相位中心接收回波后形成多通道信号,显著增大了空间自由度,有利于地面动目标检测.该文研究了多发多收星载SAR空时自适应信号处理进行地面动目标检测的技术,针对星载SAR回波信号的特点,在研究空频自适应处理算法的基础上,使用基于特征值分解的空频自适应处理算法对多发多收星载SAR的杂波进行抑制,最后完成对动目标的检测.仿真数据处理结果验证了该文方法的有效性.     

基于多输入多输出合成孔径雷达的二维混合基线抗欺骗干扰方法

针对距离延时和方位多普勒频率调制两类合成孔径雷达(SAR)欺骗干扰问题,该文提出一种基于多输入多输出合成孔径雷达(MIMO-SAR)的2维混合基线抗欺骗干扰方法。该方法采用基于MIMO-SAR的相位编码方案,使得多通道信号正交,利用多维相位信息识别欺骗干扰,通过相位补偿抑制干扰目标,从而提升雷达抗欺骗干扰能力。该文采用雷达抗干扰改善因子进行定量效果评估,在平台空间受限的条件下,该文方法比传统单发多收系统的雷达抗干扰改善因子提升3倍。仿真实验结果证明了该方法的有效性与正确性。      

基于空时滤波的多通道SAR抗欺骗干扰算法

干扰机通过“截获-调制-转发”的方式对雷达实施欺骗干扰,导致成像图中形成难以分辨的假目标,严重影响目标识别。针对直达波欺骗干扰难分辨和去除的问题,本文基于多通道合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）信号与干扰模型,提出了一种SAR欺骗干扰的检测与抑制方法。首先通过分置相位中心天线（Displaced Phase Center Antenna,DPCA）方法对消静止场景目标,分离出干扰信号;然后采用沿航迹干涉（AlongTrack Interferometry, ATI）方法估计出干扰信号的空间位置;利用获取的干扰信号先验信息,基于干扰信号与目标信号在空时二维分布差异,采用基于零点约束的最小二乘误差方向图合成的空域滤波方法联合多普勒滤波抑制干扰。仿真实验表明,本文方法能有效检测和抑制欺骗干扰,同时不损失真实场景信息。     

SAR图像欺骗干扰方法研究

欺骗式干扰是一种对合成孔径雷达有效的干扰样式,如何利用现有资源准确、快捷地产生欺骗干扰信号是欺骗干扰的首要问题.在分析虚假目标与干扰机位置关系的基础上,推出将雷达干扰机接收到的信号进行一定量的延时,以及乘以额定附加相位产生对应位置的虚假目标信号的方法,此方法不仅原理简单,而且需要估计的参数少.为了防止欺骗生成的虚假图像被敌方发现,在分析辐射定标反欺骗式干扰技术的原理后,指出虚假干扰图像的选取原则,并且分析了参数估计对干扰效果的影响.最后利用试验仿真验证了干扰方法的可行性.     

MIMO-SAR大测绘带成像

该文提出利用MIMO-SAR系统实现大测绘带成像的方法。在该系统中,利用离散频率编码信号实现高距离分辨;同时采用低脉冲重复频率(Pulse Repetition Frequency, PRF)来获得不模糊的大测绘带,然而PRF降低会导致多普勒模糊。文中利用MIMO-SAR系统提供更多自由度进行空域滤波,成功地解决了多普勒模糊次数大于通道个数条件下的解模糊问题。仿真试验验证了该方法的有效性。     

CPI回波Stretch处理雷达抗欺骗式干扰算法

由于射频存储技术的飞速发展,转发式的欺骗干扰成为影响雷达精确跟踪的一大威胁。针对欺骗式干扰,本文提出了一种基于CPI回波的Stretch处理抗干扰算法,该算法利用前一个相干处理周期（CPI）跟踪得到的距离和速度值,估计当前CPI的时延和多普勒频率,构造基带回波并与当前接收到的CPI信号进行Stretch处理,将原本相干的目标信号与干扰信号从频域上分离,将处于高频处的干扰滤除,然后进行Stretch逆处理,恢复出只含有目标的信号,送入动目标检测（MTD）处理和恒虚警检测模块。仿真结果表明,采用本文所提出的抗干扰算法,在单个假目标干扰和密集欺骗式干扰的场景下,都可以有效抑制干扰,正确跟踪目标信号。      

面阵MIMO-SAR大测绘带成像

 提出一种基于面阵MIMO-SAR(Multiple Input Multiple Output Synthetic Aperture Radar)模型结合脉内扫描技术、二维空域联合处理以及频带合成技术实现高信噪比、二维高分辨大测绘带成像方法。文中首先提出了面阵SAR脉内扫描多发多收模型;分析了面阵MIMO-SAR模型下脉内扫描技术对系统信噪比性能的改善。针对脉内扫描引起的距离模糊以及低PRF(Pulse Repetition Frequency)导致的多普勒模糊,提出了二维空域联合处理方法;同时利用多发多收模型获得多个空间自由度进行频带合成实现高距离分辨。该面阵MIMO-SAR模型实现了高信噪比、二维高分辨大测绘带成像,打破了传统高分辨与大测绘带以及高信噪比与大测绘带的矛盾。仿真实验验证了本文方法的有效性。     

MIMO-SAR等效相位中心误差分析与补偿

 受等效相位中心误差的影响,多输入多输出合成孔径雷达(MIMO-SAR)方位成像结果存在"假峰"而导致成像质量下降.基于MIMO-SAR回波模型,本文推导了等效相位中心误差的解析表达式,并定量研究其对方位成像质量的影响.分析指出周期性的二阶相位误差是等效相位中心误差的决定因素,补偿该项误差能有效克服"假峰"的影响.理论分析和数值试验验证了本文分析和补偿方法的有效性.     

抑制SAR压制性干扰的三通道对消方法

针对合成孔径雷达(SAR)压制性干扰的抑制问题,提出了一种三通道对消方法.首先从理论上给出了该方法抑制压制性干扰的原理及对SAR成像产生的影响,然后导出了目标回波信号的损失周期表达式,最后进行了仿真实验.与双通道对消处理的比较结果表明,本文所提出方法在SAR抗干扰方面具有的优越性.此外,本文将该方法推广到N通道对消处理的一般意义情况,从而使该法抑制SAR干扰方法在应用上具有可行性和有效性,且在理论上具有完备性.     

针对SAR双通道对消的多站协同散射波干扰

合成孔径雷达(SAR)双通道对消技术可有效抑制单站散射波干扰,因此,文中提出对抗双通道对消系统的多站协同散射波干扰方法,结合补偿相位搜索和对消流程分别分析了多站同时工作和多站分时交替工作的干扰效果。沿方位向部署的多个干扰站可破坏SAR各通道接收干扰信号的原有相位关系,从而严重影响相位搜索结果和场景成像。理论分析与实验结果表明:多散射波干扰站同时工作时,可在对消成像中形成多个无法被消除的虚假散射场景,并伴随部分真实场景信息损失;多站分时交替工作时,可使得场景对消成像出现类似噪声的明暗斑,并且三站分时干扰效果优于双站。     

对SAR双通道对消的方位向间歇采样散射波干扰

合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）通道对消技术可有效抑制散射波干扰等多种干扰类型,因此本文提出利用方位向间歇采样散射波干扰慢时间间歇性来对抗SAR双通道对消系统的干扰方法.首先详细推导了散射波干扰的SAR双通道对消原理,然后建立了方位向间歇采样散射波干扰模型并分析了该方法对传统SAR成像的干扰效果.在此基础上,分别研究了该干扰方法在双通道对消系统分别采用两种相位补偿条件时的对抗效果.理论与实验分析表明：当采用自动相位搜索算法估计相位进行补偿时,可使得场景对消成像出现类似噪声的混乱明暗斑点,并伴随着未对消的虚假散射场景;当采用准确相位进行补偿时,可在对消成像中形成多个虚假散射场景和对消暗条纹.     

基于离散余弦变换的旁瓣对消技术研究

自适应旁瓣对消是一种有效抑制有源干扰的措施。研究了自适应旁瓣对消和合成孔径雷达（SAR）有源遮盖式干扰的基本原理,详细推导了基于离散余弦变换的DCT-LMS频域自适应方法,并将其应用于SAR的旁瓣对消系统中。通过与其他自适应算法的对比实验,证明了DCT-LMS算法兼有收敛速度快,计算量小的优点。最终模拟实际环境中的干扰源,利用SAR的实际数据进行了仿真实验。实验结果表明,DCT-LMS算法能有效地抑制有源干扰噪声,确保SAR接收机正常工作,具有较高的干扰对消比。     

基于波形预先设计和相位对消技术的步进频信号ISAR成像研究

针对步进频雷达系统,分析了目标匀加速运动对回波相位的调制效应,提出基于波形预先设计和相位对消技术组合的ISAR成像方法,该方法通过对脉冲重复时间的设计消除目标速度带来的相位高次项,并通过相位对消技术消除由目标加速度带来的相位高次项.因此对于匀加速运动的目标,算法不需要估计速度和加速度,减少了计算量.仿真试验演示了算法的...     

SAR系统抗点源干扰算法

在针对合成孔径雷达的干扰过程中，将雷达散射截面积较大的干扰目标放置在重要目标周围，使得SAR获得的图像中，重要目标隐藏在干扰目标的旁瓣之中，从而达到了保护重要目标不被SAR侦察到的目的。文中提出了一种二维数字聚焦抗干扰算法，在距离向和方位向均可以抑制强点目标干扰，这种干扰算法的性能优于常规数字聚焦抗干扰方法。计算机仿真验证了该方法的有效性。     

转发式干扰对SAR的干扰仿真

针对SAR的技术特点,对SAR的干扰措施做了简要概述,重点介绍了转发式干扰的信号模型,在此基础上,利用SAR常用的两种信号处理方法对转发式干扰做了成像仿真,得出了转发式干扰对这两种算法的干扰效果。     

雷达副瓣对消关键技术分析与验证

副瓣对消技术是雷达抗有源压制式噪声干扰的一项重要措施,可以有效提高干扰环境下雷达最大探测距离。文中通过介绍副瓣对消的工作原理,从辅助天线设计、对消样本选取、主辅通道一致性三个方面分析副瓣对消的关键技术,结合抗干扰试验的常见问题,给出时序对齐、全量程噪声分段采样等解决方法,并分析现有副瓣对消性能指标的局限性,提出新的副瓣对消性能指标,并对指标的合理性进行了验证。     

一种通用的SAR/ISAR自聚焦方法

首先介绍了我们最近提出的一种ISAR自聚焦新方法AUTOCLEAN(AUTOfocus viaCLEAN),然后对其中的特征提取算法进行了深入研究。研究结果表明,用CLEAN作为特征提取算法是合适的。AUTOCLEAN不仅是一种稳健的ISAR自聚焦方法,而且还可以推广应用到聚束SAR、曲线SAR和机载双天线干涉SAR中的自聚焦处理。