一种低冗余二维综合孔径辐射计天线阵列布局

干涉综合孔径微波辐射计是利用孔径合成技术实现高分辨率的无源微波雷达成像系统,天线阵的优化设计是系统设计中的一个关键问题.文章提出了一种利用一维低冗余线性阵列构造低冗余二维天线阵列的方法,并将其设计阵列的冗余度与常规'U'形、'T'形阵列的冗余度进行了分析比较.分析结果表明,当天线单元数目足够多时,文中提出的阵列布局方式比常规的'U'形、'T'形阵列布局方式可节省11%～19%的通道数目.     

综合孔径辐射计二维稀疏天线阵列排列方法

考价值.     

综合孔径微波辐射计成像观测能力

对综合孔径微波辐射计成像观测原理进行了阐述,分析了综合孔径微波辐射计的灵敏度、积分时间、天线波束宽度、目标亮温、背景噪声温度、系统工作频率和目标等效截面等因素与系统作用距离的关系,对系统的目标观测能力进行仿真验证,探讨了阵列通道不一致等误差的补偿方法。研究成果将有助于综合孔径微波辐射计的实用化推进。     

用于综合孔径成像的冗余基线校正方法

在综合孔径成像系统中,环境或载体平台振动等因素会引起综合孔径阵列中各子孔径相位误差,从而引起图像质量变差,相位误差的实时校正对于提高综合孔径系统成像质量有重要作用。冗余基线校正的方法可以实现综合孔径阵列相位误差自校正。这种方法在实际应用中不需要对目标建立模型就可以校正综合孔径系统的相位误差,并且可以应用于多种波段的综合孔径成像系统中,在空间探测和对地观测中具有广泛的应用前景。     

二维综合孔径微波辐射计圆环结构天线阵 及其稀疏方法

本文介绍了圆环天线阵二维综合孔径微波辐射计的测量原理和反演算法,并通过模拟退火算法讨论了两种二维综合孔径微波辐射计圆环阵的稀疏方案,一种方案利用天线旋转,在半圆周上稀疏天线;另一种方案通过将空间频率采样点的均匀分布作为优化的约束条件,在全圆周上稀疏天线.结果显示两种设计较传统设计均有改进之处.对于半圆周天线而言,在积分时间允许的条件下,通过天线旋转与分时测量,天线阵可进一步稀疏.对于全圆周天线而言,与Y形天线阵结构相比,在同样的空间频率覆盖范围内,全圆周天线阵使天线单元数达到了最优.     

综合孔径辐射计反演成像算法研究

高效的反演成像算法是综合孔径辐射计成像的关键技术之一。提出一种基于视场细分的改进反演成像算法,将视场细分成多个矩形子区域,利用反演亮温与可视度函数的傅里叶变换关系,得到每个子视场的反演亮温。通过理论证明和仿真计算表明:该算法可使系统中未消除的误差分量对亮温反演的影响最小,与常用的BG算法对比分析:表明了新算法的正确性和有效性,且计算速度快。     

基于微分进化算法的综合孔径辐射计圆阵优化

依据二维综合孔径微波辐射计的反演成像原理及天线阵列分布的基本思想,引入微分进化算法优化设计圆周天线阵列分布.以阵列最小冗余及空间频率采样点均匀分布距离最大化为目标函数,得到了16～40个天线单元二维圆周阵列的优化分布结果.与常用的模拟退火算法相比,该算法的优化结果更优,计算时间更短.     

综合孔径微波辐射计多通道数字相关器设计

综合孔径微波辐射计可以搭载于海洋观测卫星或综合对地观测卫星上,实现对全球海洋盐度和土壤湿度的大尺度测量。数字相关器是综合孔径微波辐射计中最为关键的部件,对微波辐射计应用有决定性作用。文中详细介绍了一种多通道数字相关器的设计和实现方法。该方法能够有效减少FPGA资源占用率,提高数字相关器的实时处理能力,降低系统复杂度。基于此方法设计的多通道数字相关器系统包含3个信号采集器和一个信号处理器。数字相关器使用Xilinx公司的Virtex5系列FPGA作为主处理芯片,通过GTX接口在采集器与处理器之间传输高速数据,能够对144路中频为75 MHz、带宽为30 MHz的信号进行实时相关处理。测试结果表明,相关系数的测量精度超过0.99。     

综合孔径微波辐射计光学实时信号处理系统

分析了综合孔径微波辐射计光学实时信号处理系统的基本原理及关键技术,研制了一套X波段6单元综合孔径红外实时信号处理系统样机,并进行了系统测试及点辐射源的一维实时成像实验,获得了清晰的干涉条纹图像.初步的实验结果验证了综合孔径辐射计光学实时信号处理的可行性及系统设计的正确性.     

综合孔径辐射计阵列中天线位置误差模型

在综合孔径可见度函数模型的基础上,推导了天线位置误差对可见度函数的影响。以一种交错Y形阵列为例对天线位置误差进行了分类研究,并针对其无法单独被校正的特性,采用了一种需利用外部辅助源的整体校正方法对其进行了校正仿真。仿真结果表明了这种方法的有效性。     

基于稀疏约束最优化的ISAR相位自聚焦成像算法

本文提出了一种基于稀疏约束的ISAR方位自聚焦算法,能够应用于稀疏孔径ISAR成像中。该算法利用ISAR图像的稀疏特征建立最小1范数成像模型,并将相位误差作为模型误差。然后通过数值迭代的方式进行自适应相位误差估计,最终获得聚焦良好的ISAR图像。同时,成像代价函数的建立基于矩阵模型,有利于采用方位FFT和矩阵的Hardmard乘积操作进行快速求解。由于利用稀疏约束,该方法在低信噪比的条件下仍然能够取得良好的聚焦结果。基于仿真数据和实测数据的结果验证了本文算法的有效性。     

合成孔径微波辐射计灵敏度与分辨率关系的优化设计

本文在给出合成孔径微波辐射计灵敏度表达式的基础上，提出了灵敏度和分辨率的优化设计方法；通过一个具体实例，对它们之间的关系进行了分析和设计，由此得出一些具有实际应用价值的结论。     

一种基于压缩感知的稀疏孔径SAR成像方法

 高分辨大场景合成孔径雷达(SAR)成像给数据存储和传输系统带来沉重负担.本文针对条带式SAR成像,提出一种基于压缩感知技术的稀疏孔径SAR成像方法.该方法沿方位向以部分子孔径采样的方式获取降采样的原始数据,然后在距离向采用传统匹配滤波方法实现脉冲压缩处理,在方位向则利用小波基作为场景散射系数的稀疏基,并通过求解最小l₁范数优化问题重构方位向散射系数.该方法在存在多普勒参数误差情况下,能够有效实现多普勒参数估计,具有良好稳健性.仿真和实测数据成像结果表明所提算法在方位向严重降采样条件下仍能够实现无模糊的SAR成像,具有较强的有效性与实用性.     

综合孔径微波辐射计顺轨方向亮温反演算法的研究

本文利用卷积理论对综合孔径微波辐射计在顺轨方向的孔径综合进行了理论分析,给出了在一定条件下的基线设计,并且分别利用矩量法和基于Backus-Gilbert理论的线性算法两种数值方法进行了顺轨方向地物亮温的反演.数值模拟结果表明,在顺轨方向有效稀疏天线阵设计的基础上,亮温反演达到了很高的精度.     

稀布阵综合脉冲孔径雷达的四维模糊函数及其分辨率

稀布阵综合脉冲孔径雷达（SIAN）是一种崭新的四坐标（距离、方位、仰角和速度）雷达，它采取全向发射工作方式而不采用传统的波束扫描，因而具有四维模糊函数。本文推导了它的四维模糊函数，分析了其分辨能力，给出了圆形阵列的波束宽度的计算公式。最后简单介绍了它的四维匹配滤波处理。     

干涉SAR的基线干损和极限基线分析

基线是干涉SAR工作原理中的关键概念。它反映干涉测高原理的本质,既是相干性的来源,也是导致基线干损的根源,它还用极限基线给出了干涉存在的条件。本文详细分析了基线、基线干损、极限基线,以及它们之间的关系,并引入新一个的概念;相干角,来更加准确和深入地分析上述关系,指出了它们在频域和图像域中的表现。     

一种扩大8 mm波段综合孔径辐射计成像视场的方法

针对8 mm波段综合孔径辐射计射频前端电尺寸较大、采用常规Y形阵列布局系统成像视场范围小的缺点,首先提出了一种星形天线阵列布局,它使可视度函数采样点之间的间隔变为天线单元间隔的一半,从而使系统的成像视场扩大到原来的两倍;然后,针对星形阵列可视度函数采样点缺失的问题,研究了背景对消与凸集投影相结合的图像反演算法,并进行了成像仿真.仿真结果验证了该反演算法的有效性.     

二维综合孔径微波辐射计成像理论与方法研究

本文在顺轨方向孔径综合技术的理论研究的基础之上,对星载二维成像综合孔径微波辐射计的成像理论进行了分析,讨论了二种不同的基线结构方案,并对相应的可见度函数采样方案和成像反演算法进行了讨论.最后通过数值模拟说明了本文提出的成像理论和基线结构方案具有可行性.