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。     

基于脉冲捷变机载SAR高分辨宽测绘带成像系统设计

针对机载相控阵体制合成孔径雷达成像幅宽较窄的问题,根据高分辨宽测绘带成像的需求,提出了一种基于脉冲级捷变的宽幅成像控制方法.该方法通过脉间切换俯仰向波束指向,实现对多个测绘子带的回波数据采集,并分别进行成像处理,利用子带图像间的交叠区域进行子带图像拼接处理,从而在获得宽幅图像的同时,又保证了成像分辨率.实验结果表明,本...     

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．     

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.     

弹载扫描SAR宽测绘带模式成像方法研究

针对弹载SAR景象匹配制导中匹配概率较低,需要大测绘带图像的问题,提出了通过天线距离向扫描扩大测绘带宽度的弹载扫描SAR宽测绘带成像模式.建立了弹体三维运动下的成像几何模型,给出了目标斜距表达式和回波信号表达式.通过分析扫描造成的线性距离走动空变性与多普勒中心空变性的问题,提出了改进的Range-Dopp ler成像算法,并分析了算法运算量.然后推导了弹体存在侧向移动时的几何校正公式.最后通过仿真验证了所提成像模式和算法的可行性.     

脉内聚束SAR方位高分辨率宽测绘带成像

针对星载合成孔径雷达(SAR)方位高分辨与宽测绘带之间的矛盾,提出脉内聚束SAR模式实现高分辨宽测绘带成像．建立了脉内聚束SAR模型,分析了脉内聚束SAR回波信号特性,得出脉内扫描技术会导致不同方位子场景上散射点相互叠加引起距离模糊的结论．针对该距离模糊,利用俯仰维多孔径进行空域滤波解模糊;并分析了地形起伏对成像结果的影响．脉内聚束SAR利用脉内扫描获得更长的合成孔径,以此实现高的方位分辨率; 同时在采用低脉冲重复频率的情况下,获得宽测绘带,从而实现了高分辨宽测绘带成像．仿真实验结果验证了该方法的有效性．     

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。     

变双曲圆弧齿线圆柱齿轮非线性振动特性分析

为得到变双曲圆弧齿线圆柱齿轮（CHATT）工作时的振动规律,以便设计出运行平稳可靠、传动高效的齿轮,对其非线性振动特性展开研究。通过齿轮副承载接触分析,计算啮合线上轮齿的时变啮合刚度和轴向误差激励,并依据啮合冲击计算模型得到啮入冲击激励。基于集中参数理论建立CHATT的12自由度的弯扭轴多因素耦合振动模型,再依据牛顿第二定律建立包含上述三种内部激励的振动微分方程组。采用变步长四阶Runge-Kutta法对量纲一化后的方程组求解,对比主动轮和从动轮各自垂直、扭转和轴向上的振动特性数值解,结果表明：主动轮和从动轮的振动规律始终保持一致,竖直和扭转方向上作拟周期运动,轴向振动处于稳态响应的近混沌状态。进一步研究齿线半径、负载转矩和输入转速等三个参数变化对系统振动特性的影响规律,分析结果表明：轴向振动从多周期运动向近混沌运动演变,其振动的规律性更容易受到上述三个参数变化的影响。变双曲圆弧齿线圆柱齿轮振动模型的建立、求解和参数影响分析为后续的动态设计、预测不同参数下的振动响应趋势以及降噪提供一定的理论依据。     

一类非线性变分包含问题解的迭代算法

给出一类关于Fuzzy映射的广义混合非线性变分包含,通过对极大单调映象运用预解算子技巧,构建了这类变分包含的迭代算法,并证明了其解的存在性和由迭代算法生成的迭代序列的收敛性,推广了相关研究的结果.     

斜视合成孔径声纳成像的改进距离-多普勒算法

由于合成孔径声纳的发射信号载频低以及合成孔径声纳成像高分辨率的要求,合成孔径声纳成像中菲涅耳假设不成立。基于斜视距离等效模型,放弃菲涅耳假设,给出了方位时域校正距离走动频域校正距离弯曲的改进距离-多普勒算法。该算法校正了几何形变,使得成像结果与场景完全一致。仿真结果证明了改进算法有效地提高了斜视合成孔径声纳成像的质量。     

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.     

Design method for bandwidth and synthetic aperture time in GEOSAR

The complex relative motions between the Radar platform and the targets are more complex in geosynchronous Synthetic aperture radar (GEO SAR). The assumption that range and azimuth are uncoupled in Low-Earth-Orbit SAR does not hold in GEO SAR. The common calculation method for bandwidth and synthetic aperture time cannot be used in GEO SAR. In this paper, a method suit able for GEO SAR is proposed to design imaging parameters including the bandwidth and synthetic aperture time. First, a resolution analysis method with analytical expression is deduced based on geometrical mapping, and then based this expression, the bandwidth and the synthetic aperture time are optimized to meet the resolution's needs on value and shape (close to a circle). Finally, a design example in a GEO ellipse orbit is given, and the resolution analysis result corresponds to the image obtained by the Back Projection (BP) method. The designed bandwidth and synthetic aperture time are also provided. Simulation results validate the effectiveness of the proposed method in the GEO SAR system design.     

采用Vernier阵技术的SAS图像重建

在采用Vernier阵技术时，为了避免由于等效相位中心(DPC)近似而引起的合成孔径声纳(SAS)图像模糊，提出一种新的数据处理方法，该方法根据收发分置成像的几何特性，采用修正的距离一多普勒算法对单个接收元信号独立进行合成孔径处理，并将独立处理产生的所有图像相干叠加，得到SAS系统的高分辨图像。对DPC近似处理、单个接收元合成孔径处理以及相干叠加处理的计算机仿真结果进行了比较，结果验证了该处理方法的可行性和有效性，并且进一步验证了Vernier阵技术的高分辨特性。     

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．     

Azimuth variation correction method for geosynchronous synthetic aperture radar

Aimed at the severe azimuth variation caused by the ultralong synthetic aperture time and very large scene in geosynchronous synthetic aperture radar (GEOSAR), this paper develops an azimuth variation correction method for GEOSAR. The method firstly obtains the two-dimensional spectrum by the method of series reversion (MSR). The Doppler and azimuth positions of the point target in the two-dimensional spectrum are serious coupled. The singular value decomposition (SVD) can be introduced to separate the Doppler position from the position of the point target. Subsequently, Stolt interpolation is used twice to compensate the high-order phase terms. Thus, a focused scene is obtained. Finally, simulation for scene targets validate the proposed method. All the targets in the scene are focused well.