合成孔径声呐Chirp Scaling成像算法

在合成孔径声呐领域中经典的成像处理方法是距离-多普勒算法。距离-多普勒算法的主要缺点是在进行方位处理时需要进行距离二次脉压和在进行距离徙动校正时需要进行插值处理,这样将导致运算量迅速增加,并且降低了成像精度。而ChirpScaling算法是在二维频域中精确实现距离门徙动校正和二次距离压缩,避免了插值运算,用该算法处理了仿真点目标的回波数据,结果表明该算法既能够实现更加精确的成像又能够避免插值运算而提高运算效能。     

极坐标格式算法在水下目标成像中的研究

在理想的水下转台目标成像中,常用的距离-多普勒（Range-Doppler,简称RD）成像算法在目标转角增大时,成像散焦严重。为解决大转角成像带来的目标像模糊问题,提出了在逆合成孔径声纳中,采用极坐标格式算法（Polar Formation Algorithm,简称PFA）对转台目标进行成像,即对回波数据采取先插值后成像,仿真结果表明大转角情况下PFA成像效果相比RD算法成像有明显改善。     

频率-波数域的薄铝板缺陷检测研究

文章将频率-波数域成像算法应用于薄铝板内圆形穿孔缺陷的检测。采用PZFlex软件建立多阵元线性阵列仿真模型,在薄铝板内激发出Lamb波,模拟超声相控阵全矩阵捕获功能。实验中使用M2M公司的超声相控阵仪器对带有通孔缺陷的薄铝板进行全矩阵捕获。基于全矩阵数据完成自发自收模式下的频率-波数法损伤重建,对全矩阵数据进行三维傅里叶变换,利用所有阵列的全部信息完成损伤重建。实验结果表明:频率-波数域成像法能够精确地表征出圆孔损伤的大小和形状,对单缺陷及不同大小、距离的双缺陷均具有良好的检测效果。相对于全聚焦成像法,频率-波数域成像法具有更高的分辨率。     

基于瞬时频率的双曲调频信号距离估计误差分析

双曲调频信号的多普勒不变性可使运动目标匹配滤波输出的能量损失达到最小,从而可对运动目标有很高的检测能力,在运动目标检测与参数估计中具有独特优势,但同时也给目标距离的估计带来一定误差。在双曲调频信号模糊函数、多普勒不变性和匹配滤波特性的基础上,对距离分辨力和测距误差进行了分析,提出了基于瞬时频率的距离误差计算公式,可直接应用于目标距离的补偿以及目标跟踪中量测方程的校正,提高声呐的工作性能。     

非均匀转动目标ISAR成像越距离单元走动校正算法

逆合成孔径雷达(ISAR)在对舰船等大尺寸目标成像时,散射点越距离单元走动校正是关键问题之一.现有的算法都是基于目标的均匀旋转模型的,但实际中目标的转动常常是不均匀的.针对这一问题,本文给出了一种基于子回波包络校正的越距离单元走动校正算法,该算法通过对散射点子回波包络平移来校正距离走动,与转动模型无关,在目标非均匀转动情况下能校正散射点越距离单元走动.     

基于原始数据的SAR-GMTI通道均衡方法

本文研究多孔径合成孔径雷达(SAR)通道间的失配问题,提出了一种在两个SAR原始数据域进行两步滤波的通道均衡方法.针对天线波束方向图差异进行距离多普勒域上的幅相滤波,在距离频域方位时域进行的幅相滤波针对的是频率响应差异.在第一步滤波中,为消除通道间的确定性差异,对高相干性区域构造一个自适应滤波器,对噪声区域则采用非自适...     

测量雷达的距离多普勒耦合修正方法研究

线性调频脉冲压缩体制的测量雷达,在探测运动目标时,由于距离-多普勒耦合效应的影响,多普勒频移会使雷达产生测距误差,且该误差与目标径向速度成正比。针对该问题,文章在分析多普勒频移对线性调频脉压影响的基础上,给出了距离多普勒耦合修正方法,并利用雷达实测数据进行了验证,有效提高了测量雷达的测距精度。     

多路CCD成像不均匀性校正算法

在多路CCD成像中,每路图像之间存在不均匀性,造成这种不均匀性的因素十分复杂,常规算法常无法将所有因素都考虑,影响了校正效果.根据图像的非均匀性特征,论文提出了一种基于场景的,采用两点校正理论,利用每路图像之间的线性关系来进行校正的方法,与传统两点校正算法和多点校正算法校正结果进行对比,给出了对比实验的校正结果.这种算法不需要标准辐射图像就可对多路CCD图像进行实时校正.为多CCD成像系统校正提供了一种有效的方法.     

成像距离对图像畸变系数的影响研究

基于共线特征点求解图像畸变系数的方法,研究了拍摄物体平面与镜头平面间的不同距离参数对图像畸变系数的影响,并结合实验结果探寻了畸变系数的变化规律。在此基础上,指出镜头的畸变系数不仅与焦距有关,成像距离也是重要的影响因素,不可忽略。进行了不同距离参数下的畸变系数对相同标准量块图像校正的实验研究,比较了不同畸变系数下校正量块图像的不同高度位置的宽度曲线。实验结果表明,不同距离参数下的畸变参数对量块图像进行校正的结果是不同的,且当选用的畸变参数的距离与实际的成像距离相同时,其校正结果的精度最高,量块图像宽度测量的精度最高。     

一种基于PFA的多子阵聚束合成孔径声呐成像方法

文章提出了一种基于极坐标格式算法（Polar Format Algorithm,PFA）进行聚束多子阵合成孔径声呐成像的改进方法,建立了非“停-走-停”条件下的斜视成像模型,推导了信号由时域到波数域的解析表达式,给出了信号处理流程。该方法首先使用场景中心点的精确距离史对平台运动误差进行补偿,并通过极坐标算法处理得到粗聚焦的图像。其次,为了解决非场景中心点的残余空变相位误差的补偿问题,对粗聚焦图像进行分块自聚焦处理,使场景边缘点的聚焦效果得到改善。最后,经过子图拼接及几何校正后得到完整的精聚焦图像。仿真及分析结果表明,该方法提高了方位向性能指标,同时也能准确补偿平台运动误差,可以很好地应用于多子阵声呐成像。该方法在大运动误差、大斜视情况下仍具有较好的鲁棒性。     

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。     

平飞斜视模式双站合成孔径雷达数据处理算法

研究了发射和接收分离的双站合成孔径雷达成像算法.主要分析了双站合成孔径雷达在平飞斜视工作模式下的方位分辨率,以及二次距离徙动校正判据,研究了利用非线性Chirp Scaling(NLCS)的方法,来消除同一距离单元上的不同方位调频斜率带来的影响,并且推导出了平飞斜视模式下的方位匹配滤波函数的频域表示,通过点目标成像仿真验证了该方法的正确性.     

深空背景下基于Delaunay三角剖分的多成像器目标对应算法

针对深空背景下,目标距离成像器较远,目标在多个成像器平面呈弱小目标,目标点之间的形状及灰度特征没有明显区别的现状,提出了基于目标点之间形成的几何组合来完成目标点在不同成像平面对应的算法.该算法首先对各个成像器目标检测后获取的目标点集根据成像器间的姿态信息进行旋转补偿,然后对补偿后的目标点集进行Delaunay三角剖分,...     

基于自相关算法的自回归多普勒信号预测

超声多普勒系统中,脉冲多普勒采用分时设计将B模式成像和血流速度检测同时进行,导致了多普勒信号在成像阶段不可避免的缺失。为弥补由信号缺失所带来的信号不连续问题,降低对血流图像的干扰,一种基于自相关算法的多普勒信号预测方法在本文中被采用。     

一种灰度成像扩展目标跟踪方法

灰度图像色彩信息贫乏会导致易陷于局部相似,使跟踪点发生漂移。针对此问题,提出了基于目标成像空间域与特征域分布的改进直方图模式扩展目标跟踪算法。以基于像素位置和像素灰度值的直方图模式作为目标模式;相似度测量采用基于Bhattacharyya系数定义的距离;用均值偏移迭代进行匹配区域搜索;通过建立卡尔曼预测跟踪策略解决目标被遮挡时的跟踪问题。试验结果表明,采用该算法,跟踪点漂移由原来十几个像素的波动减少到仅偶有1个像素的抖动。     

超声经颅多普勒血流分析仪距离选通误差校准方法的研究

文章以颅内血管分布为切入点,结合脉冲多普勒测量血流的原理,分析得出距离选通是超声经颅多普勒血流分析仪的重要计量性能参数,进而阐述采用弦线式测试件校准超声经颅多普勒血流分析仪距离选通参数的方法,并依据该方法对不同型号的超声经颅多普勒血流分析仪的距离选通参数进行校准,获得距离选通误差的测量结果,并以使用手册中公布的距离选通误差为标准要求,结合实际使用需求,对距离选通误差的测量结果进行计量确认,从而对本文的校准方法进行了实验验证。     

基于辐射噪声强度和线谱多普勒的目标运动参数估计

提出了一种利用辐射噪声强度和线谱多普勒频移联合估计匀速直线运动目标的速度和正横距离的方法。该方法基于单水听器观测,首先在球面波近似下利用目标辐射噪声强度估计出正横时刻并确定目标速度和正横距离之间满足的线性关系;然后利用线谱多普勒频移,通过对一个新定义的代价函数进行一维搜索的方法估计出目标速度和正横距离。与现有各种基于噪声强度和线谱多普勒频移进行测距测速的方法相比,该方法具有以下优点：（1）要求更少的先验知识,易于确定参数搜索范围;（2）参数估计过程中仅需一维搜索,并且算法可应用于需对目标参数进行预报的场合。数值仿真给出了不同参数条件下目标运动参数估计结果的统计误差。湖试结果验证了该方法的有效性。     

合成孔径雷达高度计高度估计算法研究

本文对合成孔径雷达高度计高度估计算法进行研究.根据回波模型,推导出非聚焦合成孔径处理方式的回波相位补偿函数,消除了耦合相位对距离压缩的影响;通过多普勒条带中心校正方法,消除了俯仰角对高度估计算法的影响;利用多视处理方法减小了海浪对测高精度的影响,给出了合成孔径雷达高度计高度估计流程,根据算法流程对挂飞试验获得的湖面回波数据进行了分析与处理,并与差分GPS高度数据进行了对比.高度估计结果表明:经过相位补偿与多视处理方法后的回波谱线光滑且能量集中.估计精度满足高度计的要求,试验结果达到了预期目标.     

基于导波相控阵全域波束形成及局部时反的损伤定位和量化研究

为满足结构健康监测在线、实时性的要求,该文提出导波相控阵波束形成全域损伤定位及时反局部损伤量化方法。该方法使用一个混合检测系统,其包括一个用于产生导波的压电陶瓷换能器和用于拾取波场信息的非接触扫描式激光多普勒测振仪(SLDV)。由SLDV逐点扫描组成的相控阵阵列,基于导波相控阵波束的形成和成像算法定位薄板中的损伤位置。然后,将已定位的损伤区域作为目标区域,基于频率-波数(f-k)域时反成像方法对局部区域定量评估损伤。数值仿真和实验结果表明:所提方法能够快速定位损伤区域,并定量评估损伤大小。     

基于双向转动因子的加权误差函数最小化逆合成孔径雷达方位标定方法

逆合成孔径雷达(Inverse Synthetic Aperture Radar,ISAR)通常对非合作目标成像.为了实现对目标的精确识别,需要确定目标的二维分辨率.目标的距离向分辨率由发射信号的带宽决定,而方位向分辨率即方位向标定则由相干积累角度决定,因此转角估计对方位向标定至关重要.本文提出了一种基于转动因子的稳定双向加权误差函数的转角估计算法.其首先在距离多普勒算法成像的基础上将图像分为不同的子序列,然后通过双向加权误差函数最小化估计子序列图像间的最优转角,从而实现方位向标定,数值仿真和实际数据处理结果验证了该方法的准确性和鲁棒性.