基于联合特征导向矢量的多通道SAR地面动目标检测定位

提出了一种新的多通道合成孔径雷达动目标检测定位方法．首先计算目标的特征系数矢量,然后根据其空域导向矢量和特征系数矢量构造联合特征导向矢量,最后利用包含特征导向矢量的自适应权进行杂波抑制,同时估计目标的运动速度,进而对其重新定位．仿真结果表明该方法对图像配准误差具有稳健性,在图像配准误差达到一个像素的情况下,该方法仍能获得与图像精确配准时相当的目标检测性能和测速定位精度．     

基于相位梯度的干涉条纹图配准方法

利用单基线InSAR系统对同一地区进行重复观测,是获取多基线干涉数据的一种现实可行的途径.单基线InSAR系统单次航过形成的SAR图像对具有高相干性,利用传统的图像配准方法容易实现配准.然而,多次航过获得的SAR图像存在严重的时间去相干和基线去相干,配准难度很大.但是,多次航过形成的干涉相位图对应于同一数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM),因此,多次航过产生的DEM中必然存在相干信息.基于此,提出了一种对干涉相位图的配准方法,此方法充分利用相位梯度信息,解决了单基线InSAR多航过数据处理中的干涉条纹图配准问题.计算机仿真结果验证了本方法能够有效地配准单基线InSAR系统多次航过所获得的干涉条纹图.     

基于ATI的星载SAR/GMTI仿真分析

阐述了ATI消除杂波的机理,结合RADARSAT-1的具体参数和目标的运动参数,对地面动目标进行了检测、测速与定位,并对仿真结果进行了分析,为星载SAR/GMTI提供了一定的判别依据。     

多通道SAR-GMTI通道均衡和动目标检测定位方法

针对机载多通道SAR-GMTI系统及其实测数据,提出了一种新的通道均衡方法和基于该均衡的动目标检测、定位方法．该方法先利用泄漏信号进行电路中信号均衡,后进行通道间快时间和慢时间校准并在距离压缩后通过迭代补偿通道差异,再经杂波对消和方位压缩实现动目标检测,最后通过估计动目标多普勒偏移的方法完成参数估计．该通道均衡方法不需要天线参数、平台运动参数等先验信息,避免了图像配准过程和自适应杂波相消过程,因而计算量小,易于实现．实测数据实验结果证明该方法杂波对消比达到20dB,检测和定位性能好．     

多波段InSAR的CRT相位解缠方法

对于InSAR系统,当波长较长时,干涉图条纹频率较低,相位解缠容易,但反演的高程精度较低;而当波长较短时,干涉图条纹频率较高,相位解缠困难,但反演的高程精度较高.为了充分利用多波段InSAR干涉相位之间的互补信息,设计了利用中国余数定理的多波段InSAR相位解缠方法,采用由DEM仿真的多波段干涉图进行了相位解缠实验,得到了理想的解缠结果,成功解决了因地形起伏较大或基线较长而引起的干涉相位欠采样处的相位解缠难题.     

星载SAR分布杂波仿真及其应用

为了实现SAR-GMTI的杂波抑制技术,必须首先对杂波进行建模．K分布是目前公认的较能精确反映雷达杂波的模型,本文将它作为场景的点反射体,其幅度和相关性反映地面的起伏。按照星载几何关系,将地面的杂波投影到斜距方向,并按照产生SAR原始回波数据的方法,对每个反射体进行逐点采样。对生成的杂波经过成像处理并且将这种方法应用于ATI的研究,检测和估计动目标参数,对工程问题有一定的指导意义。     

一种用于TOPS SAR-GMTI的空时自适应处理方法

针对在循序渐近对地扫描合成孔径雷达(TOPS SAR)模式下静止背景杂波的多普勒带宽很大,在有限的脉冲重复频率(PRF)条件下,会导致背景杂波出现严重的多普勒模糊问题,提出了一种基于谱压缩的空时自适应处理方法进行杂波抑制.经过谱压缩操作后,杂波的多普勒带宽减小到与其瞬时带宽相同,再利用空时自适应处理(STAP)方法进行杂波抑制,使得杂波抑制性能得到明显改善.同时,由于动目标径向速度的存在,会导致其多普勒频谱产生偏移,而直接采用匹配滤波方法对动目标进行聚焦,会造成虚假目标的出现.为了避免出现这一现象,可利用Deramp处理方法对动目标进行聚焦处理,能有效避免虚假目标的产生.同时利用TOPS SAR模式获得连续的重叠率很高的全孔径TOPS SAR图像,可以实现动目标的轨迹跟踪处理.最后,通过仿真实验验证了所提方法的有效性.     

一种快速排序筛选SAR图像目标CFAR检测算法

传统SAR图像目标CFAR检测算法通常针对低分辨率图像,目标在高分辨率图像中表现为扩展目标时难以获得较好的检测性能.为解决高分辨率SAR图像的目标检测问题,借鉴3种传统CFAR检测算法,研究了一种快速排序筛选SAR图像目标CFAR检测算法.该算法引入杂波像素排序筛选机制,通过获取候选目标区域减少CFAR检测像素点,针对滑窗移动时杂波像素大量重合进行参数快速估计.实验结果表明,该算法与传统CFAR算法相比,在检测效果和检测效率上都有显著提升;而SAR图像的检测性能与筛选深度有关.     

多伯努利滤波的快速红外弱小目标检测与跟踪

针对复杂背景下多个弱目标检测与跟踪中存在的跟踪不稳定、非实时及量测模型高度非线性问题,提出一种基于多伯努利滤波的快速检测与跟踪算法.首先,采用改进的Robinson Guard算法抑制背景杂波,避免强起伏背景图像中目标被抑制的问题;其次,采用平方根容积卡尔曼滤波实现多伯努利检测前跟踪,在保证实时跟踪的同时,解决了滤波的高度非线性,避免了协方差矩阵负定造成的数值不稳定.实测红外背景图像实验表明,改进的Robinson Guard算法能够有效抑制背景杂波、保留弱目标信息,平方根容积卡尔曼多伯努利检测前跟踪能更准、更稳定地估计目标数目和状态,实现目标的实时检测与跟踪.     

多车道场景下的视频车辆测速方法

针对目前大多数测速算法无法完成多车道场景车辆测速的问题,提出了一种用于多车道场景下的视频车辆测速算法.该算法对传统的虚拟线圈技术进行改进,将虚拟线圈分为分界检测区域和触发检测区域,有效的完成了多车道场景下多目标车辆的检测.同时在测速过程中,以几何中心作为特征对目标车辆进行跟踪,推导出车辆在图像中的位移.与传统方法相比,...     

双通道两视干涉相位差解径向速度模糊方法

针对合成孔径雷达地面动目标显示(SAR-GMTI)系统中动目标径向速度估计存在模糊的问题,提出了基于双通道两视干涉相位差实现无模糊估计径向速度的方法．该方法在距离频率域构造两视数据,将不同通道数据做干涉处理以得到两视数据的干涉相位．两视数据的干涉相位差不存在缠绕问题,可以用来无模糊地估计径向速度．理论推导证明,所提方法有效提高了最大不模糊速度．文中着重分析了两视数据距离频率间隔对径向速度估计性能的影响．通过仿真和实测数据处理验证了所提方法．     

地形高程自适应的星载InSAR图像配准方法

星载干涉合成孔径雷达在基线较长或观测场景内地形复杂度较高时,地形高程对主辅图像间配准偏移量的影响不可忽略,利用二维二元低阶多项式模型拟合配准偏移量的精度较低,当利用控制点处配准偏移量估计多项式系数时,控制点数量和位置分布对估计精度的影响较大．针对上述问题,提出了地形高程自适应的降维图像配准方法．为了追踪主辅图像间配准偏移量随地形高程的变化,提高配准偏移量的拟合精度,提出了包含地形高程项的二维三元一阶多项式模型．利用主辅图像的成像参数和轨道数据计算多项式一次项系数,将需要利用控制点处配准偏移量估计的系数减少为两个常数项系数,提高了估计的稳健性．实测数据处理结果验证了该方法的精确性和稳健性．     

基于轨道误差的基线估计及其对高程精度的影响

基线参数在从干涉相位到地形高程的几何转换中扮演着十分重要的角色，基线长度和倾角的估计误差是引起DEM误差的主要误差源之一，精确估计基线参数是相当重要的。文章主要论述了ERS-1／2SAR系统中一种基于轨道误差的基线估计方法，并分析了基线参数对高程误差的影响。最后将实验地区生成的DEM高程与GPS高程进行比较，证明了这种基线估计方法的有效性。     

一种InSAR干涉相位图的自适应滤波算法

提出了一种自适应的InSAR干涉相位图滤波方法.干涉相位滤波算法的关键是独立同分布滤波样本的选取,该方法以相位变化最小为准则,根据区域增长策略,在当前滤波像素的邻域空间内自适应地选择滤波窗口,再在此窗口内进行复数平均得到滤波后的干涉相位值.以相位变化最小为准则进行滤波样本的选取,使其满足独立同分布的条件,从而提高干涉相位滤波的性能.仿真数据和实测数据的处理结果表明,该算法具有较好的滤波性能,能够充分保持干涉相位图像细节,并有效地去除噪声.     

解运动目标径向速度模糊的一种新方法

采用多天线合成孔径雷达可以对运动目标进行检测和测速．为获得好的检测性能,基线长度应该比较长,但在这种情况下会出现测速的速度模糊问题．研究多天线SAR-GMTI系统在估计较大径向速度时的解模糊方法,从理论上分析推导了运动目标干涉相位与雷达系统参数的关系,揭示了基线长度和载波波长改变系统速度响应的机理,提出了一种新的SAR-GMTI速度解模糊方法．本方法同时利用了参差基线和参差频率的解模糊能力,比常规单参差方法解模糊能力更强．同时,提出一种数值计算方法可以简单有效地计算出目标不模糊径向速度．理论分析及计算机仿真验证了本方法的有效性．     

Fuzzy deduction methods of selecting the underwater terrain navigation matching area

To overcome the problems of not describing terrain matching characteristics totally with a single terrain feature parameter in underwater navigation terrain database, an evaluation method named Vague set is proposed to describe the terrain suitability comprehensively based on the fuzzy decision making (FDM) method. The membership functions and non-membership functions of the Vague set are used to define the influence of the terrain map characteristics parameters on matching suitability, and comprehensive evaluation values of matching areas are obtained by the weighted score function method. Simulation results demonstrate that the terrain map suitability is positively proportional to the comprehensive evaluation value, while the matching position error is negatively proportional to the comprehensive evaluation value of the matching area. The Vague set can choose the optimal matching areaeffectively, and solve the problem that the single topographic map featurecannot evaluate suitability comprehensively.     

分布式卫星InSAR目标定位近似闭式解

研究了利用分布式卫星干涉合成孔径雷达系统(Interferometric Synthetic Aperture Radar,InSAR)生成数字高程模型(Digital Elevation Model, DEM)的三维目标定位方法．相比重复航过InSAR系统,分布式卫星InSAR系统中的副雷达工作于双基模式,其雷达成像几何较为复杂,难以求取分布式卫星InSAR三维目标定位方程的闭式解．针对分布式卫星InSAR目标定位问题,提出一种联合主图像成像几何的辅图像等效相位中心法．在此基础上给出了分布式卫星InSAR三维目标定位方程的高精度近似闭式解．理论分析及仿真实验结果验证了求取的近似闭合形式解的精确性．     

一种非均匀环境下多通道SAR动目标检测算法

针对非均匀环境中SAR-GMTI动目标检测性能下降的问题,提出了一种新的动目标检测算法。该算法首先通过广义内积（GIP）来修正杂波的协方差矩阵,从而达到抑制均匀杂波的目的,然后利用恒虚警（CFAR）检测技术提取动目标及强干扰目标,最后根据杂波抑制剩余信号的多普勒中心来剔除强干扰目标。理论分析及实验结果表明,该方法不仅能够很好地抑制均匀杂波,且能剔除强干扰目标,适用于强干扰存在的非均匀环境。     

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．     

广义相关导向矢量的InSAS干涉相位估计

针对干涉合成孔径声呐(InSAS)的干涉相位估计问题,利用InSAS复图像对方位向无偏移的特点,提出一种基于广义相关导向矢量模型的干涉相位估计方法.通过构造广义相关导向矢量模型,充分利用当前像素及其周围像素对的相干信息,进而采用所构建的代价函数估计出干涉相位.该方法具有图像自适应精确配准功能,能够在配准误差不超过一个分辨单元的情况下获得准确的干涉相位估计结果.仿真数据及InSAS实测数据的处理结果证明了方法的有效性.