极化SAR目标相对最优极化研究

极化SAR通过测量地物目标的散射回波得到极化散射矩阵或Stokes矩阵,利用极化合成技术得到任意发射和接收极化组合下的天线接收功率。目标相对最优极化就是选取一种收发极化状态使得研究目标和背景地物的接收功率对比度达到最大。文中首先分析了目标相对最优极化的模型,指出了它们的优缺点,然后提出了一种新的改进模型,并用交替迭代方法进行了模型的解算,最后结合荷兰Flevoland地区全极化数据作了试验,证明了其有效性和正确一陆。     

极化SAR图像目标分解方法的研究进展

极化合成孔径雷达(极化SAR)经过近几年的迅速发展,已经成为遥感领域的一大研究热点。极化目标分解作为极化SAR图像分析的一种基本手段,所提取的极化信息是极化SAR图像目标检测和分类的基础,在极化SAR图像解译中起着关键作用。通过对近几年极化目标分解方法的发展作一个全面的阐述,重点介绍该领域出现的新技术,使相关研究人员能够更清晰地了解这一领域的最新进展。     

利用极化距离变换实现极化SAR图像变化检测

针对复杂场景下特定类型地物的变化给出了一种利用极化距离变换实现SAR图像变化检测的算法,首先利用改进的Wishart距离算法得到目标类地物与两时相图像的距离测度,然后对该测度进行比值对数变换,构造差异图像,最后利用双阈值分割法提取出变化区域,并区分出两种变化类型。利用2009年4月9日和2010年6月15日,Radarsat-2在苏州区域获取的雷达图像进行试验。实验结果表明,本文给出的算法能够较好的实现复杂场景下特定地物类型的变化检测,鲁棒性强。      

基于改善极化相似性的极化SAR目标增强新方法

针对高分辨极化SAR目标增强问题,该文提出一种基于改善极化相似性的目标增强新方法。利用Huynen分解、极化方位角提取及极化方位角归零化处理消除了扰动分量、相干斑噪声及极化取向等因素对像素点极化特性的影响,改善了极化SAR图像同类区域内部像素点的极化相似性。与已有方法相比,该方法克服了区域内部像素点极化特性不一致对高分辨极化SAR目标增强的影响,可以获得理想的目标区域整体增强效果。利用全极化SAR实测数据验证了该文方法的优良性能。     

星载极化SAR原始数据模拟研究

该文提出了一种星载极化SAR分布目标原始数据模拟和仿真方法。在引入极化后向散射矩阵的基础上,介绍了分布目标后向散射系数的计算方法,详细阐述了极化原始数据产生过程。最后通过对模拟得到的极化原始数据的仿真再现图像分析,证实了对星载SAR极化原始数据模拟的正确性。     

雷达目标高分辨率距离—极化结构成像方法研究

在高频区（光学区），雷达目标回波可模型化为多个散射中心回波的合成，稳含着目标精密的几何形状信息；宽带高频雷达可以获得目标多散射中心在径向距离轴上的投影分布，即目标的一维距离像；对距离像上孤立的每个强散射中心进行极化描述，可获得其对应的单元散射体的几何结构特性；由多个单元散射体可构造出目标的结构图像，即距离－极化结构图像，文中主要给出了强杂背景下目标结构成像的原理，方法及其计算机仿真结果。     

SAR极化面目标原始数据模拟

提出了一种基于矩阵思想的雷达回波模拟方法，它采用一定的近似处理，可以高效的模拟出不同目标的原始回波数据，同时也能模拟出不同极化特性的场景的合成孔径雷达原始回波数据。该方法将飞行参数与地面参数的模拟进行分离，有利于实时计算。最后，用该方法对不同极化性质的地面目标进行了模拟。并给出了一些典型的目标回波的模拟效果。     

星载简缩极化SAR船舶目标检测技术研究

作为一种新兴的星载极化SAR系统,星载简缩极化（Compact Polarimetric）SAR能同时获取目标较丰富的极化信息和实现大幅宽观测,在海洋观测领域具有先天的优势。该文针对星载简缩极化SAR海上船舶目标检测应用,首先简要介绍了星载简缩极化SAR系统基本模式及发展,其次综述了典型的星载简缩极化SAR信息处理方法,在此基础上,重点分析比较了目前常用的星载简缩极化SAR船舶目标检测方法的特点,然后给出了作者研究小组在星载简缩极化SAR船舶目标检测方面的部分研究结果,最后分析展望了进一步研究方向。      

雷达目标高分辨率距离─极化结构成像方法研究

在高频区（光学区），雷达目标回波可模型化为多个散射中心回波的合成，隐含着目标精密的几何形状信息；宽带高频雷达可以获得目标多散射中心在径向距离轴上的投影分布，即目标的一维距离像；对距离像上孤立的每个强散射中心进行极化描述，可获得其对应的单元散射体的几何结构特性；由多个单元散射体可构造出目标的结构图像，即距离──极化结构图像，文中主要给出了强杂波背景下目标结构成像的原理、方法及其计算机仿真结果。     

距离扩展目标极化检测的比较研究

针对非起伏目标和瑞利起伏目标的单脉冲检测问题,建立了距离扩展目标的极化检测模型,导出了相应的极化检测器及其检测性能的解析表达式。在此基础上研究了雷达带宽、目标回波极化和目标径向尺度估计误差对检测性能的影响,并将本文的检测算法与二进制积累极化检测算法进行了比较研究。主要结论有:在特定的信噪比条件下,存在最佳带宽使得瑞利目标检测概率最大;窄带条件下确定极化和随机极化目标的检测性能差异较为显著,大带宽条件下二者检测性能相差约13dB;相对于过高估计目标径向尺度的情况,瑞利目标检测性能对目标径向尺度的过低估计更为敏感;二进制积累检测性能一般不及径向积累检测,但其性能差异较小。      

SAR分布目标多视图像分辨特性研究

该文提出了结合目标特性与图像多视数对SAR分辨特性进行分析和评定的方法。基于对SAR目标可分辨概率的研究,以及对SAR复散射回波信号特性的分析,得到了目标之间关于信号幅度比、相位差和多视数的联合概率密度函数,建立了SAR分布目标可分辨特性与目标统计特性以及图像多视数之间的数学关系模型。结合目标可区分条件,探讨分析了目标统计特性和多视处理对SAR系统分辨特性的影响。从该文的研究分析可以看出,由于分布目标信号具有的随机特性,在目标间距离小于传统的分辨率时也存在可分辨性,目标间距离大于系统分辨率时也存在不可分辨性。多视处理相当于增加了目标间的相关性,同样对SAR的分辨特性有较大的影响。该文提出的分辨特性评价指标将SAR系统特性与目标特性相结合,更能真实反映SAR的分辨性能,对SAR系统参数设计和评定有重要意义。     

基于方位向相位编码技术的方位向多通道SAR距离模糊抑制方法

距离模糊一直是影响合成孔径雷达(SAR)成像质量的重要因素之一。方位向相位编码(APC)技术是一种有效抑制距离模糊的方法,但是由于APC技术高度依赖于高过采样率,对于多通道SAR系统,APC技术的距离模糊抑制效果很有限。该文提出一种新的基于APC技术的多通道系统距离模糊抑制方法。该方法首先通过APC技术将部分距离模糊信号产生方位平移,通过额外增加接收通道数提供的额外信号自由度,能够在方位向上通过合适的数字波束形成(DBF)技术同时滤去距离模糊和重建方位向信号,因此距离模糊信号可以被很好地抑制。该文最后给出仿真结果,证明该方法的有效性。     

分布式小卫星SAR多普勒解模糊成像

该文结合实际卫星轨道及地球自转特性,研究利用分布式小卫星丰富的空域信息解多普勒模糊,从而解决宽场景成像和方位高分辨之间的矛盾。提出建立子孔径坐标系,解决地球自转引起的星间回波不一致性并简化椭圆轨道的几何复杂性。建立子孔径坐标系包括两方面：一是将成像几何模型转换到地球固定坐标系下分析,此时地面场景静止,卫星轨道等效旋转;二是分孔径处理,针对每个子孔径建立坐标几何,经过误差补偿后小卫星轨道构型等效为固定基线且平行。对每个子孔径回波数据分别进行空域滤波解模糊处理后再进行孔径拼接,同时结合传统星载SAR成像算法实现大场景高分辨成像。最后以CARTWHEEL模型为例进行仿真,验证了该方法的有效性。     

极化干涉SAR的研究现状与启示

阐述极化与干涉结合的基本考虑,介绍极化干涉SAR相干最优和相干目标分解的基本思想,总结分析极化干涉SAR技术、典型星载极化SAR系统研制和极化干涉SAR应用的研究现状,以得到开展极化干涉SAR技术研究的启示。     

基于两维相位编码的距离模糊抑制方法

该文提出一种基于两维相位编码的距离模糊抑制方法,该方法通过在发射端发射一种两维相位编码的波形,接收端在进行匹配滤波时,距离模糊信号相对于目标信号而言在两维频谱上都会产生偏移。在信号处理阶段,可以针对此频谱差异构造滤波器,实现对距离模糊能量的有效抑制,降低整个测绘带内的距离模糊比,提高合成孔径雷达(SAR)图像质量。点仿真和面仿真结果都验证了该方法的有效性。     

双站SAR图像的极化分析

该文对双站SAR(BISAR)模拟图像不同地物的极化特征分析,发现传统单站极化特征参数(,,)在BISAR图像上不再能有效地表现地物散射的极化特征。由此,提出了统一双站极化基变换,重新定义了极化特征参数,,,使其保持原有的分离取向关联等优点。经统一双站极化基变换后,不同地物散射的极化特征更明显,重新定义的,,能反应不同散射机制,提供了BISAR图像解译和地表分类的初步手段。     

应用分布目标的多极化合成孔径雷达定标技术

该文对Sarabandi的分布目标定标算法作了改进。然后利用SIR-C系统的L波段的未定标的和经过SIR-C定标组定标过的同一场景数据,采用修正的Sarabandi算法进行定标实验。最后比较该算法结果与SIR-C定标组定标结果。检验该算法的性能。     

基于位置相关的SAR图像中分布式目标检测

在研究了SAR图像中分布式目标在其所占有的各分辨单元间的二维位置相关信息的基础上,提出了一种SAR图像中分布目标的检测方法。根据二维情形下的不同距离定义,提出了算法的几种形式。计算机仿真结果、处理真实SAR图像数据的试验结果和性能分析表明了该方法比经典的恒虚警检测算法更有效、更优越。通过比较不同的距离定义下检测算法的性能和运算复杂度,得出了最优的距离定义形式。     

SAR图像的极化干涉非监督Wishart分类方法和实验研究

该文在合成孔径雷达图像的极化非监督Wishart分类的基础上,给出了一种利用极化干涉信息对合成孔径雷达图像进行非监督分类的方法。该方法主要利用一(66)的极化干涉相关矩阵,从而可以同时考虑单幅图像的全极化信息以及两幅像对之间的互相关信息。该文详细阐述了该方法的具体实现,并利用NASA/JPL的SIR-C/X-SAR系统在中国天山地区的L波段实测数据进行了实验研究。给出了利用该方法对实验数据进行分类的结果,并与极化非监督Wishart分类的结果进行了比较。结果表明,该方法能够很好地分辨不同类型的地物,保持地物的细节,并且比极化非监督Wishart分类结果有很大改善。