高分辨步进频率雷达抗干扰能力研究

频率步进雷达除了具备对目标的高分辨识别能力外,由于其频率捷变特性以及信号的相关处理特性具有较强抗干扰能力。从步进频率雷达高分辨一维成像的原理出发,在分析步进频率雷达信号处理的基础上,对步进频率雷达频率捷变抗干扰、相参处理抗干扰性能进行了仿真分析。分析结果表明步进频率雷达具有较高的抗干扰能力。     

频率步进脉冲距离高分辨一维成像速度补偿分析

本文就频率步进脉冲距离高分辨一维成像的速度补偿的常用的几种方法（时域法、频域法１、最小熵值法）进行了分析和比较,并其中的时域法和频域法进行了改进,将二者结合起来,使之更有效地对速度进行估计,还分析了速度补偿的精度要求。     

频率步进探地雷达的SAR成像处理方法

由于冲激脉冲探地雷达平均功率低,限制了其作用距离和探测深度,多用于近地表和浅低层探测。为了提高系统的作用距离和探测深度,常采用频率步进探地雷达。利用频率步进信号的大带宽和高平均功率的特点,不但可以提高作用距离和探测深度,而且成像分辨率可以大为改善。由于介质与空气的介电特性不一致,电磁波的传播路径和传播速度会发生相应的改变,常用的回波模型和合成孔径成像方法不再使用。本文推导出了频率步进探地雷达的回波信号模型,并结合SAR成像理论,针对地下目标探测的特点,提出了分层聚焦的SAR成像处理方法,取得了良好的效果。     

步进频率雷达基于二次速度估计的高分辨距离像成像算法

随着雷达成像技术日新月异的发展,高分辨率距离像在其中所占据的地位越来越高。本文首先推导了步进频率雷达高分辨距离像的成像原理,然后在分析影响步进频率雷达高分辨距离像成像质量的两个主要因素后,采用两次速度估计的方法解决了步进频率雷达在成像时的速度补偿问题,即先进行快速傅里叶变化获得估计范围再利用脉组求和准则进行精确速度估计。同时根据实际雷达系统的测试结果的特点,使用相位解卷绕方法完成成像前相位误差的校正。最后利用试飞院提供的雷达实测数据和仿真实验论证了该步进频率雷达高分辨距离像成像算法的可行性与正确性。      

频率步进太赫兹雷达的一维高分辨距离像

频率步进信号是一种较常用的距离分辨力高的雷达信号,常用于雷达的目标识别,而太赫兹波比微波信号波长短,更易于实现距离高分辨力。利用0.2 THz步进频率太赫兹雷达实现了高分辨一维距离像,分析了步进频率雷达系统中一维高分辨力距离像的成像原理,对0.2 THz步进频率雷达系统进行了介绍,最后,用Matlab对太赫兹雷达高分辨力进行了仿真,仿真结果表明,频率步进太赫兹雷达对静止目标达到了厘米级的高分辨力,而对于运动目标存在距离发散和耦合时移,速度越大,失真越大。     

星载斜视滑动聚束SAR子孔径成像处理算法研究

斜视滑动聚束大幅提升了星载SAR单航过多角度观测能力和观测灵活性,但随着斜视角和扫描角度增加,斜视附加带宽和非线性变化的瞬时多普勒中心给多普勒解混叠带来困难。针对上述问题,本文提出了一种基于子孔径处理的星载斜视滑动聚束成像算法。该算法首先改进了传统子孔径划分方法,通过两维频谱拼接和多普勒滤波,解决了子孔径数据仍存在的多普勒混叠,然后利用基于四阶斜距模型的CS算法完成聚焦成像。最后,通过计算机仿真验证了方法的有效性。      

频率步进信号动静目标检测方法

从脉间频率步进雷达动、静目标视频回波的相位组成入手,分析并仿真了两种简单易行的动、静目标的检测方法,在获得一维高分辨距离像的同时,完成目标检测与速度估计.     

频率步进雷达信号的多普勒性能分析

综述了目标运动对频率雷达信号的影响。将频率进信号的多普勒特性分解为几个基本因素，详细分析了各部分对合成处理距离输出的不同影响。计算了不同情况下需要进行目标运动补偿的最小速度变化单元，讨论了距离率补偿的方法。     

一种步进频率雷达目标高分辨距离像拼接算法

步进频率信号脉冲综合后存在两种成像冗余,本文分析了他们对一维距离像的影响,提出了一种距离像拼接算法:局部同距离取大法,该方法在目标进行像拼接时利用了高分辨距离像冗余信息,因此对静止目标以及运动目标均有效。对仿真数据和外场实测数据的处理均验证了该方法的有效性。     

频率步进脉冲距离高分辨一维成像速度补偿分析

本文就频率步进脉冲距离高分辨一维成像的速度补偿的常用的几种方法(时域法,频域法,最小熵值法)进行了分析和比较。并就其中的时域法和频域法进行了改进,将二者结合起来,使之更有效地对速度进行估计。还分析了速度补偿的精度要求。     

星载高分辨率宽幅成像技术分析

从星载合成孔径雷达的分辨率与成像幅宽的关系出发,分析了2种高分辨率宽幅成像技术的基本原理,其中一种可以实现高分辨率条带成像模式;另一种可以实现高分辨率马赛克成像模式.并提出了各自需要解决的关键技术.最后,通过2种技术的性能比较,指出了各自的应用范围.     

周期性非均匀采样实现星载SAR高分辨宽测绘带成像

针对单通道星载SAR系统高分辨与宽测绘带之间的矛盾,该文提出了一种周期性非均匀采样的解决方法。该方法利用非均匀的方位采样,避开距离盲区的重叠,使得相同距离单元的盲区最多出现在一个采样通道内;然后利用方位采样的周期性,构造出等效的多通道数据,通过多通道解模糊的方法实现方位信号频谱恢复。文中还详细分析了非均匀采样的优化设计方法。最后仿真实验验证了该文方法的有效性。     

高分辨率宽测绘带星载SAR距离向DBF处理

该文在研究星载SAR使用距离向数字波束形成(DBF)实现宽测绘带的基础上,通过理论推导和仿真分析了仅做时域加权DBF处理对成像结果幅度和分辨率的影响,并进一步针对DBF-SAR扫描接收方式研究了4种适用于不同发射信号脉宽的距离向DBF处理方法。仿真验证了4种处理方法在各自的前提下能有效实现距离向宽测绘带接收。     

基于加速度斜距模型的大场景超高分辨率星载SAR成像方法

在大场景超高分辨率星载合成孔径雷达(SAR)中,等效速度在方位向上的空变性会导致方位散焦,此时传统的双曲线斜距模型已经不再适用,针对这个问题,该文提出一种新的加速度斜距模型,该模型可以把速度的方位空变特性考虑在内。在此模型的基础上,该文还给出了相应的信号处理和成像方法,首先通过方位时域重采样消除速度的方位空变性,然后在2维频域去除三次项和四次项误差,最后再采用距离徙动算法(RMA)进行成像。仿真实验的结果证明了新的加速度斜距模型和成像方法的有效性。     

星载SAR数字成像的实现方法

本文提出了一种高分辨率星载合成孔径雷达(SAR)数字成像处理的实现方法。利用美国海洋观测卫星SEASAT-A录取的雷达原始数据进行了计算机数字成像,成像规模为距离向2048个距离门,方位向两个合成孔径,其成像面积约为38km×34km,得到了分辨率约为25m×25m高质量的雷达图像,成像结果证明了本文所提方法的正确性。     

基于分布式压缩感知的高分宽幅SAR动目标成像技术

高分宽幅SAR动目标成像对目标跟踪具有重要的意义,常规天基多通道SAR技术要实现高分宽幅动目标成像需要通道数量巨大,系统复杂度过高,而且图像在方位向存在成对回波,形成虚警。针对上述问题,该文提出了一种基于分布式压缩感知的高分宽幅SAR动目标成像技术,在通道数量较大时,通道数量相比常规高分宽幅动目标成像构型通道数量约降低1倍,利用动目标稀疏特性和杂波背景非稀疏特性构建分布式压缩感知观测模型,采用先方位1维分布式压缩感知重建再距离方位2维分布式压缩感知重建,实现杂波背景和稀疏动目标的重建,并抑制多通道SAR动目标成像中的成对回波。结合RADAR-SAT数据的仿真试验结果验证了该技术的有效性。      

基于RD算法的星载SAR斜视成像

本文研究了用距离一多普勒（ＲＤ）算法来实现星载 ＳＡＲ的斜视成像处理。给出了星载 ＳＡＲ斜视时的空间几何模型和回波信号模型，详细分析了地球自转和斜视产生的多普勒质心所引起的距离走动差异，及时域和频域校正对成像的影响，并研究了一种改进的ＲＤ算法进行距离走动的校正，此算法能适应大的斜视距离走动和地球自转距离走动。针对不同的距离走动校正进行了计算机仿真，理论分析和仿真结果表明：这种改进的ＲＤ算法是有效的。     

星载SAR的空中运动目标检测和成像

根据星载SAR(Synthetic Aperture Radar)通常信号带宽较大的特点,本文提出了一种子带双频共轭处理方法,降低合成信号的等效中心频率,去除多普勒模糊,进而利用Keystone变换完成低信噪比高速运动目标的距离走动校正.运动目标的距离弯曲校正后,采用时频分析实现目标的低分辨率成像和检测.利用检测过程中获得的目标径向速度,进一步完成了各个运动目标的高分辨率成像处理.仿真结果表明了本文方法的有效性.     

基于IAPES的分布式SAR高分辨成像

分布式SAR成像通常采用FFT估计信号频率参数,但其估计精度差且旁瓣高,在多目标的情况下会产生严重的相互干扰,降低成像质量。对此提出一种分布式SAR干涉幅度相位估计融合成像方法。该方法通过构造全局自适应FIR滤波器对分布式SAR信号进行分维滤波,同时应用干涉技术估计相位差完成相位校正,进而估计出带宽展宽的融合信号频谱,提高成像分辨率。而且IAPES频率估计精度高并能抑制旁瓣,从而精确估计目标的散射强度,达到改善成像质量的目的。实验仿真验证了该方法的有效性。     

星载SAR实时成像处理器预处理器的FPGA实现

讨论了合成孔径雷达(SAR)实时成像处理器预处理的算法,提出了一种基于FPGA的星载SAR成像处理器预处理器实现方案,并给出了详细的硬件实现。该方案将距离向预处理和方位向预处理集成在一片XQR2V1000芯片内实现,有效地减小了系统的体积和重量,增加了可靠性,同时考虑到星上环境对器件选择的限制。该方案是星载SAR实时成像处理器预处理器的一种可行的实现途径。