天基稀疏孔径雷达在波束扫描干涉模式下的GMTI研究

在理论上天基稀疏孔径波束扫描干涉雷达(SPIR)的地面动目标检测方法仅适用于回波数据无方位模糊时的情形,但该文通过对点散布函数矩阵的进一步分解后发现,SPIR在方位模糊时仍会有一定的空时重构效果,且其动目标检测性能会比常规空时级联处理的性能好。     

模糊对天基稀疏孔径GMTI雷达的影响

天基稀疏孔径实现地面运动目标指示（GMTI）具有很大吸引力，然而天基稀疏阵通常存在距离、多普勒和角度模糊。文中研究模糊对空时自适应处理和GMTI性能的影响，理论分析与仿真结果表明：距离模糊会影响最小可识别速度，引起输出SINR损失；多普勒模糊和角度模糊不但产生测速旨区和输出SINR损失，还导致虚似目标和同一目标被重复检测，增加虚警概率。     

天基分布式雷达GMTI方法

小卫星分布式雷达具有很多优点,但由于平台速度高、天线面积小、超稀疏分布,给信号处理带来了近场、宽带、混合基线等问题.本文针对地面慢速目标检测(GMTI)提出一种非同时采样空时自适应处理方法,能够有效缓解近场、方位去相关等问题,并提出两种提高GMTI性能的方法,新方法对复杂地形的适应性大大提高,仿真结果证实了方法的有效性.     

太赫兹雷达宽带STAP算法研究

太赫兹雷达可以对地面进行高帧率高分辨力成像,是太赫兹技术领域研究热点。针对太赫兹雷达宽带高分辨成像与地面动目标检测一体化实现需求,提出了一种基于宽带空时自适应处理(STAP)的地面运动目标检测算法,首次在机载太赫兹雷达上实现了同时对地高分辨雷达成像监视和多通道地面动目标指示(GMTI)检测。机载太赫兹雷达实测数据验证了算法的有效性。     

角度模糊对天基稀疏孔径GMTI雷达的影响与抑制方法

天基稀疏阵实现地面运动目标指示具有很大吸引力.然而稀疏阵存在栅瓣,理论分析与仿真结果表明栅瓣会产生盲速和虚假目标.本文提出一种消除角度模糊影响的简单方法:首先对均匀稀疏阵阵元位置施加随机误差消除测速盲区;随后采用陷零空时自适应处理剔除虚假目标.仿真结果表明该方法稳健、有效.     

长相关积累STAP处理的星载SAR-GMTI

目前多通道STAP多应用在短相干脉冲积累(CPI)模式的非成像体制雷达地杂波抑制,而对长CPI的SAR成像体制下的讨论较少。文中首先分析两种体制下STAP采用的不同信号模型,研究CPI对回波统计特性的影响和两种体制目标功率谱的差异。然后讨论SAR成像体制下STAP的应用,分析空时去相干性的影响。指出星载非平稳杂波环境中长CPI多普勒后处理的优势:既能有效降低杂波秩,减小样本支持数,同时减弱对空时去相关源的敏感性,又可得到动目标SAR图像。最后给出仿真实例。     

弹载宽带相控阵单脉冲雷达通道级STAP与ATBF研究

针对弹载宽带相控阵单脉冲雷达体制以及强海杂波背景,提出了一种基于通道级STAP与ATBF的杂波抑制、目标检测与角度测量方法。该方法交替使用两种发射方向图,首先采用常规方向图形成发射波束,利用和通道与俯仰差通道输出的距离-多卜勒图像进行自适应杂波对消与目标检测;然后根据目标单元处的对消因子获得等效的接收方向图,在需要抑制的杂波方向形成零点,根据收发互易原理将其转换为修正的发射方向图;最后按修正的方向图计算各阵元的加权因子,形成发射波束,采用常规的单脉冲方式测量目标角度。理论分析及仿真结果表明:该方法能有效抑制杂波及移位角闪烁、改善目标角度的测量精度,且运算量低、易于实现。      

基于最小冗余的天基稀疏阵雷达多载频STAP研究

天基GMTI（Ground Moving Target Indication）稀疏阵雷达的模糊性问题受到广泛关注。针对角度模糊、多普勒模糊导致的动目标检测盲区问题,本文将最小冗余思想应用于雷达阵列设计,在子阵列数目受限的情况下,给出两种最小冗余阵列配置,能够解决无模糊测速范围和速度分辨率之间的矛盾,改善稀疏导致的角度模糊问题。在存在多普勒模糊的情况下,结合多载频技术,建立了多载频最小冗余阵雷达系统模型。通过仿真证明空 时 频三维自适应处理比单频STAP（Space-Time Adaptive Processing）性能明显提高,能够有效消除多普勒模糊和提高动目标检测性能。      

天基稀疏阵杂波自由度分析

天基稀疏孔径实现地面运动目标指示具有很大吸引力,如何简单准确地估计空时自适应处理器的杂波自由度是一个重要的课题.针对天基稀疏孔径的两种常用类型——稀疏子阵列和非全向性阵元稀疏阵,基于空时等效理论,从等效的虚拟空间阵列角度分析了阵列的杂波自由度,得到了预测杂波自由度的简单方法,仿真结果验证了方法的有效性.最后从杂波自由度得到分布式小卫星雷达实现地面运动目标指示的基本设计约束条件.     

基于雷达回波数据相位矢量的通道盲均衡

通道均衡是实现地面运动目标测速、定位的前提条件.本文研究机载多通道雷达基于空时二维回波数据的通道均衡问题.利用杂波在沿航迹多幅多普勒锐化图像(DBS,Doppler Beam Sharpening)间的相位关系,提出一种基于数据相位矢量的通道盲均衡算法.理论分析和实测数据处理表明该算法能有效均衡通道误差,并对运动目标信号污染具有稳健性.     

一种基于DPCA的星载SAR/GMTI实现方法

星载SAR的轨道运动和受地球自转、地球曲率等因素影响,以及卫星平台快速运动造成的地杂波谱展宽甚至占据整个方位谱,这些都使得星载SAR/GMTI的处理方法较机载SAR/GMTI更为复杂.为了有效检测运动目标,必须对地杂波进行抑制.偏置天线相位中心（DPCA）是一种有效的地杂波抑制技术.文中在星载SAR三孔径天线回波信号多普勒特性分析的基础上,结合Raney,R K给出的多普勒参数表达式,推导了一种基于DPCA的星载SAR动目标检测、径向速度分量估计以及目标定位的方法.最后,通过星载SAR/GMTI计算机仿真进行了验证.     

星载SAR自然地面场景仿真方法研究

本文对星载SAR图象仿真方法进行了深入地研究,基于分形理论、小面单元模型和陆地杂波散射特性模型提出了一种仿真自然地面场景星载SAR图象的实现方法.根据实地勘测的DEM数据进行计算机仿真,实验结果表明:利用本文方法仿真的星载SAR图象逼真地反映了自然地面场景的随机起伏特性和雷达图象特有的几何畸变现象,能够对星载SAR系统方案设计进行验证,对实现SAR卫星总体方案的优化设计具有重要意义.     

星载合成孔径雷达回波信号的仿真

分析了星载合成孔径雷达空间几何关系和卫星轨道摄动方程,提出了一种基于Stop and go模型的星载SAR回波信号仿真方法。详尽地描述了整个仿真过程,讨论了回波信号仿真的方法,并给出回波信号的仿真结果和RD算法成像结果。     

一种星载合成孔径雷达微波辐射场定标接收机

介绍一种星载合成孔径雷达微波辐射定标场定标接收机,阐述该定标接收机功率标定、通道增益校准、接收数据时空同步技术的实现方法,给出该定标接收机在星载合成孔径雷达(SAR)在轨测试中的应用结果.     

双基地合成孔径雷达

当SAR的发射和接收在同一平台上时,称为单基地SAR。近5～6年来,有多篇论文讨论了发和收分开的双基地SAR,双基地比之单基地有其他缺点和优点,由于总体技术和处理技术的进步,优点已远胜缺点,文中汇集了9篇双基地SAR,其中一篇为实验成像,其余均属理论探讨和今后5～10年内实现的打算。     

机载视频合成孔径雷达成像技术研究

机载视频合成孔径雷达(ViSAR)工作在太赫兹波段,具有5 Hz以上的无孔径交叠成像帧率。其采用一发四收系统架构,具备合成孔径雷达(SAR)成像、地面动目标检测(GMTI)和干涉合成孔径雷达(InSAR)测高等功能,兼具光学传感器成像速度快以及微波雷达环境与气候适应性好等优势。论文介绍了机载视频合成孔径雷达研究进展,实验表明,其成像分辨率优于0.2 m,合成孔径时间可缩短至0.2 s。利用阴影信息可以对运动目标(如卡车等)进行检测,结合传统的GMTI与InSAR技术,实现对复杂运动目标的成像、跟踪和定位。