一种同轨双基SAR的非线性CS成像算法

针对大斜视情形下同轨双基合成孔径雷达(SAR)中目标的距离徙动和二次距离压缩(SRC)的空变性问题,基于严格解析的双基频谱,提出了一种适用于同轨双基SAR的非线性线频调变标成像算法．与适用于小斜视角条件的线频调变标成像算法不同,该算法不仅考虑了调频率随多普勒频率的变化,而且也考虑了其随距离的线性变化,更好地实现了同轨双基SAR中SRC的精确补偿,取得了满意的聚焦效果．仿真实验验证了所提算法的有效性．     

Imaging method for the extended scene of missile-borne bistatic forward-looking SAR

Due to such problems as high order terms in double square roots and more serious range cell migration than monostatic or bistatic SAR in range history, caused by high velocities and accelerations in both the transmitter and the receiver platforms in a new and special bistatic synthetic aperture radar imaging mode, i.e., missile-borne bistatic forward-looking synthetic aperture radar, an imaging algorithm correcting space variance for the extended scene for is proposed. The range walk is firstly corrected in the time domain to reduce the two dimensional (2D) coupling. And then the space variance of phase terms, in the 2D frequency spectrum of the echo signal with high precision gained by the method of series reversion, is analyzed quantitatively. The imaging is completed through polynomial fitting and variant match filter designing. With simple operation and less computation, our algorithm is convenient for imaging processing and subsequent procedure in the missile-borne platform. Simulation results show our imaging method significantly corrects the space variance, improves the focus quality of fringe targets, and thus extends the imaging scene.     

平移不变模式双基地SAR频率变标算法

针对双基地SAR距离徙动受发射和接收二维距离变化影响的问题,提出了一种提取平移不变模式双基地SAR频率变标因子的新方法。该方法将距离徙动随二维距离的变化转化为随一维距离量的变化,然后通过合理的线性近似得到了不受距离参数影响的变标因子;在此基础上,将线性频率变标算法推广到了双基地SAR领域;最后通过仿真验证了该算法的有效性。     

双站SAR图像几何失真校正方法研究

针对双站合成孔径雷达(SAR)中由于发射机、接收机斜视角和速度的不同导致获取图像存在几何失真的问题,提出了一种基于坐标尺度变换的双站SAR图像几何失真校正方法．首先根据双站SAR的几何关系,详细分析了目标的斜距历程．采用等效相位中心原理,将双站SAR模型等效于单站SAR模型,结合RD成像算法,建立了几何失真校正的数学模型．最后通过该数学模型,对静止二维点阵目标的成像结果进行了几何失真校正,校正结果与地面设定的场景完全一致,从而验证了该校正方法的有效性和正确性．     

一种基于最大全变差准则的SAR图像自聚焦算法

研究了一种基于信号全变差的合成孔径雷达图像自聚焦算法．该方法从复图像域出发,通过在距离压缩相位历史域引入相位误差模型,改变图像的聚焦程度直至一维像的全变差达到最大,从而完成误差校正．同最小熵法相比,该自聚焦算法计算量较少,更易实现．     

Ambiguity function of the ground-satellite bistatic SAR system

Base on the earth, moon and satellite trajectories, the geometric model of ground-satellite SAR is presented. The ambiguity function of ground- satellites bistatic SAR is defined and the ambiguity function formula is derived. Moreover, we analyzed the ambiguity function of ground-satellite SAR through numerical simulation. The simulation results demonstrate the validity of proposed function. Furthermore, it is the theoretical basis for the subsequent research on the imaging algorithm.     

高低轨异构双基地SAR改进CS成像算法

针对地球同步轨道卫星发射-低轨道卫星被动接收的异构双基合成孔径雷达系统中,由于收发时延长和接收机速度快导致的“走-停”假设不成立,复杂成像几何下回波信号在距离向和方位向具有严重空变性的问题,提出一种基于二维时域扰动的改进线性调频变标成像算法．首先基于双基观测几何推导出非“走-停”假设下的信号模型;然后通过时域扰动的方法校正回波二维空变性;最后对残余相位进行补偿．仿真实验表明,该算法可实现高低轨双基合成孔径雷达高分辨率宽幅场景的良好聚焦,且具有很好的保相性能．     

条带式合成孔径雷达成像方法研究

提出准正侧视合成孔径雷达小斜视角度的校正方法和子孔径参考信号相位对齐算法．准正侧视合成孔径雷达(SAR)成像的校正方法采用正侧视的予孔径聚束算法对准正侧视SAR的实测数据进行成像，根据所成的像估计出小角度斜视角，采用校正的斜视子孔径聚束算法完成最后的成像．子孔径参考信号相位对齐算法本质是将各个子孔径参考信号的相位调整为同相，并构造新的聚束窗函数进行SAR成像．理论分析指出，在不增加采样数据的条件下，该方法能增大雷达方位向成像场景范围．计算机仿真结果证实了所提方法的正确性．     

结合隐函数导数方法的平行等速双基SAR成像

由于双基合成孔径雷达回波信号中,其斜距历程为两个根号和,故信号在二维频率域或者距离多普勒域的表达式无法通过驻定相位点原理解析得到.针对这个问题,将此驻定相位点表示为方位频率的泰勒级数,并且称该方法为隐函数导数法.通过代数计算,可以得到平行等速双基合成孔径雷达构型下的二维频谱.应用该方法,可以将斜距历程中的双根号变成单根号,这对后续的成像算法是有帮助的.然后,基于这个频谱,改进的距离多普勒算法被用于处理平行等速双基合成孔径雷达数据,同时得到相应的成像处理结果.仿真实验和实测数据处理验证了该处理方法的有效性.     

一种新的大斜视TOPS SAR全孔径成像方法

针对大斜视模式导致回波信号距离向和方位向耦合严重,循序扫描地形观测模式波束指向的变化导致全孔径回波信号的方位带宽大于系统脉冲重复频率,引起方位谱模糊的问题,提出了一种基于修正距离徙动算法和方位谱分析的全孔径成像算法.对于全孔径数据,首先通过方位预处理获取信号无模糊的二维频谱,然后采用修正距离徙动算法进行距离徙动校正,最后通过谱分析技术和方位去斜技术将信号聚焦在方位频域.仿真实验和实测数据结果验证了该算法的有效性.     

Application of Modified SPECAN Algorithm in Parasitical BiSAR

Global navigation satellite system (GNSS) can be employed as a transmitter to composite bistatic synthetic aperture radar (BiSAR). As GNSS signal is quite different from the traditional radar signal, modified spectral analysis (SPECAN) algorithm is proposed and applied in the BiSAR system. The modifications include Doppler centroid compensation, range curve correction and azimuth processing method. The modified SPECAN algorithm solves the imaging problem under the condition of huge range migration, long synthetic aperture time and phase-coded signal. The proposed algorithm is verified by experiment results.     

空基双基地雷达地面杂波分辨单元面积计算方法

针对空基双基地雷达杂波仿真中，地面杂波分辨单元面积的计算问题，通过建立空基双基地雷达几何关系，分析了其距离特性，提出了一种宽波束发射、窄波束接收，空间同步方式的空基双基地雷达系统杂波仿真中双基地雷达杂波分辨单元的计算方法。该方法利用双基地雷达距离特性和面积分的方法，推导出了由接收机带宽和波束宽度决定的杂波分辨单元面积的精确解析式。     

改进的大斜视角SAR阶梯变换算法

针对大斜视角下合成孔径雷达信号时域距离校正后的特点,提出了改进的阶梯变换算法,在各个子孔径分别采用不同调频斜率的参考信号进行去斜处理,解决了信号多普勒调频斜率随方位时间变化的问题;通过频域插值准确挑选粗分辨傅里叶输出数据,克服了原有阶梯变换算法对参数匹配的严格限制。实验结果表明:该算法在大斜视情况下是有效的。     

具有垂直基线的双基机载雷达杂波谱距离依赖性分析

在实际中,双基机载雷达接收发射载机经常不会在同一个高度,会导致在两载机之间产生垂直基线．首先对双基雷达的一般构型进行分析,然后从双基平飞正侧机载雷达的回波多普勒数学表达式上分析了当两载机高度之间存在垂直基线的情况下对杂波多普勒频率的影响．接着对四种典型构型的双基机载雷达进行了计算机仿真建模,分析了垂直基线对双基机载雷达回波的具体影响,发现了适当的垂直基线能够缓解双基机载雷达的杂波距离依赖性,能够提高双基雷达地面动目标检测性能．     

一种双站SAR的ECS成像算法

在常规SAR的ECS算法的基础上，给出了双站SAR回波模型和RD域距离方程，提出了一种基于双站SAR的ECS算法，推导了ECS算法的3种补偿因子，并分析了算法中距离向成像位置．最后通过计算机仿真，验证了该算法的有效性．     

New method for azimuth-dependent correction of highly squint missile-borne SAR subaperture imaging

Squinted imaging is one of the most important modes in the missile-borne synthetic aperture radar (SAR). Usually, from the view of practical applications, the missile-borne SAR adopts subaperture processing in order to implement quick look imaging. In the highly squint mode, the echo signal couples greatly between range and azimuth, so traditional algorithms perform the linear range walk correction in the azimuth time domain firstly to mitigate greatly the range-azimuth coupling, which causes the problem of position dependent azimuth phase, resulting in the azimuth uniform processing disabled and impacting the azimuth depth of focus (DOF). Based on the deep analysis of the instantaneous slant range model in the highly squint missile-borne SAR, this paper proposes high-order phase filtering to correct azimuth-dependence for implementing the identical azimuth-focusing processing. Simulation results validate the effectiveness of the proposed algorithm.     

一种新的斜视波束指向SAR信号处理方法

针对斜视波束指向合成孔径雷达(BS-SAR)信号时,存在距离向与方位向的强耦合性及方位频谱的模糊问题,提出了一种基于方位重采样的信号频谱处理方法．线性距离走动校正后对信号频谱进行方位向重新采样,将其完全等效为正侧视合成孔径雷达信号的频谱．针对斜视BS-SAR,将方位重采样与谱分析技术相结合,得到无模糊及方位空变的二维频谱;再采用传统的正侧视BS-SAR算法,实现对场景的聚焦．仿真实验表明,文中方法可以有效应用于斜视BS-SAR的数据处理中．     

机载双基雷达杂波分析及其距离模糊杂波的抑制

分析了各种机载双基雷达构型的几何关系,采用以方位角和双基距离为变量的杂波建模方法,推导出了在任意双基构型下接收杂波多普勒频率的计算公式．为分析双基杂波特性,提供了有效工具．然后针对具有距离模糊的杂波,提出了对各次模糊距离的主杂波分别做角度多普勒补偿的空时自适应处理(STAP)方法,有效地解决了双基雷达各次距离模糊杂波的抑制问题．     

MIMO双基地雷达多目标角度-多普勒频率联合估计

为了实现无同步双基地雷达多目标参数估计,建立了多输入多输出(MIMO)双基地雷达多目标信号处理模型,提出了一种多目标角度-多普勒频率联合估计算法.该算法首先对MIMO接收机输出的虚拟阵列多目标回波数据进行解相干处理,然后基于传播算子,构造特殊矩阵.通过特征参数与待测参数之间的对应关系,实现了多目标发射角、接收角和双基多普勒频率的联合估计.该算法不涉及多维非线性谱峰搜索,只需一次特征值分解,且估计出的参数可自动配对.仿真结果证明了所提算法的正确性和有效性.     

基于GNSS-R双站SAR的模型分析

针对导航卫星作为双站SAR辐射源的系统模型进行了分析研究：建立了基于导航卫星信号的双站SAR系统的几何模型;给出了回波信号表达式并进行了仿真验证;分析并确定了信号处理中的关键参数——积分时间;推导得出平飞正侧视模式下的瞬时距离历程,并讨论了瞬时距离历程泰勒级数近似展开式。仿真结果验证了模型正确性,积分时间的确定和瞬时距离历程的分析为成像处理提供了基础。