SAR成像处理中一种改进的最小熵多普勒调频率估计算法

多普勒调频率是SAR高分辨成像中的重要参数。当波束宽度较窄时，最小熵法可以获得较好的效果。但在搜索最优多普勒调频率时，每搜索一次都要对整个数据矩阵进行方位压缩并求熵，计算量较大。本文提出了一种将距离压缩后的数据矩阵按照聚焦深度分块搜索最优多普勒调频率的方法，分别从降低计算量和提高不同距离单元多普勒调频率精度两个方面对该方法进行了讨论。实测数据及仿真数据的成像结果证明了此方法的可行性。     

基于距离Keystone变换的改进的多普勒调频率估计方法

多普勒调频率估计是SAR成像处理中的一个重要步骤。针对聚束、滑动聚束SAR采用全孔径算法进行成像时的调频率估计问题,该文提出一种改进的平移相关(SAC)算法。将距离Keystone变换引入到SAC算法中,去除了互相关峰值位置与目标距离间的耦合关系,从而消除了聚焦深度的限制。由于没有时域补零操作,调频率估计过程中将会出现模糊,针对此,给出了一种基于最小熵准则的模糊数估计方法。仿真及实测数据处理结果验证了所提方法的有效性。     

基于最大熵谱估计的距离-多普勒成像

提出一种目标超分辨逆合成孔径(ISAR)成像方法。该方法首先利用最大熵谱估计的方法对雷达宽带测量数据进行外推处理，然后对经过外推处理后的数据采用距离一多普勒原理进行ISAR成像，最后采用仿真数据和实际测量数据进行实验验证。实验结果表明，该方法对目标ISAR成像分辨率有明显提高，对用传统方法不能进行的ISAR成像数据，采用该方法成像效果有明显改进；且计算量不是很大，易于工程实现。     

基于最小熵DCFT的双基地SAR多普勒参数估计

多普勒参数估计是SAR成像技术研究中的一项关键技术,多普勒参数估计精度将直接影响机载双基地SAR系统成像质量,为了实现对感兴趣目标区域有效地成像,需要对回波信号的参数进行准确估计。本文提出基于最小熵的离散调频傅里叶法(DCFT),该方法基于线性调频信号,可同时估计多普勒质心和多普勒斜率,并用RD算法对双基地SAR仿真数据成像,通过仿真验证了该方法的性能。     

一种基于最小熵准则的鸟类目标ISAR成像新方法

用线性调频步进体制高分辨雷达对鸟类目标进行ISAR成像是一个全新且重要的技术途径.鸟类目标振动翅膀带来严重的微多普勒效应,直接利用距离-多普勒成像算法效果欠佳.在分析了线性调频步进体制ISAR成像原理的基础上,提出了一种基于最小波形熵准则的谱图拼接成像方法,明显改善了鸟类目标成像效果.仿真结果证明了其可行性和有效性.     

一种基于对比度最优准则的调频斜率估计方法

在合成孔径雷达成像及其应用中,需要对调频斜率进行估计.常用的估计调频斜率的方法是图像对比度最优算法,但该算法需反复迭代,导致该算法计算量大、收敛速度慢、效率低.为此,提出了一种基于对比度最优准则的调频斜率估计方法——抛物线法.该方法是根据图像对比度与方位向调频斜率的关系,引入数学中的抛物线法来估计多普勒调频斜率,避免了传统算法中的反复迭代,大大提高了计算效率.最后,用机载SAR实测数据验证了该方法的可行性和高效性.     

基于去调频宽带LFM信号的二次距离压缩算法及其实时实现

该文在基于匹配滤波的二次距离压缩算法(SRC)基础上,通过对去调频的线性调频(LFM)信号的时、频域关系的分析,给出基于去调频LFM信号的SRC算法,与距离多普勒算法(RD)和普通LFM信号SRC算法对比,分析该算法的运算量,说明该算法适合于去调频体制SAR实时成像处理。对于去调频SAR数据采用该算法压缩得到清晰的图像,同时对比斜视下SRC与RD成像的结果。验证了在高分辨率实时成像时SRC算法优于RD算法。     

基于最小熵的斜视SAR多普勒调频率估计

多普勒调频率是实现高分辨SAR成像的重要参数。机载SAR成像惯用的子孔径相关法(Map Drift,MD)是基于一个点目标回波数据模型提出的,与实际情况严重不符,且不适用于低对比度地域回波的参数估计,有时甚至完全失效。文中提出一种基于图像最小熵准则的多普勒调频率估计算法。该算法不基于任何回波数据模型,采用搜索方式实现最小熵准则解卷积,其突出优点是:鲁棒性强,其聚焦效果不依赖于回波数据,在无明显特征场景下尤为突出。实测数据的成像效果验证了该方法的可行性及有效性。     

一种基于OFDM-LFM信号的PD雷达解模糊方法

为了解决线性调频脉冲多普勒雷达的距离模糊和速度模糊问题,采用了高脉冲重复频率的方式发射正交频分线性调频脉冲信号,并给出了一种用于解模糊的回波数据重排方案。这种重排方式可以解决最大无模糊距离和最大无模糊速度之间的矛盾,对重排后得到的数据矩阵进行脉冲压缩、动目标检测,最终得到的峰值可无模糊地体现目标的距离和速度。仿真结果证明了所提方法的有效性和可行性。     

基于压缩感知理论的稀疏孔径ISAR成像

在基于压缩感知理论的逆合成孔径雷达成像过程中,利用正交匹配追踪算法进行信号重构时存在重构精度较低、运算速度较慢的缺点,针对上述问题,提出了一种利用改进正交匹配追踪算法进行信号重构的稀疏孔径高分辨成像方法。首先,构造数据选择矩阵作为测量矩阵模拟回波缺失情况,然后利用稀疏基矩阵对回波信号进行稀疏表示,最后采取一种改进正交匹配追踪算法进行图像重构,相比于正交匹配追踪算法同时提高了运算速度和成像质量。通过仿真实验,在稀疏孔径数据随机缺失的情况下,改变数据缺失率,将该算法与距离-多普勒算法和正交匹配追踪算法的成像结果进行对比,验证了该算法的有效性和优越性。     

一种新的高速多目标快速参数化检测算法

针对线性调频脉冲压缩雷达参数化检测高速多目标时受到距离徙动、多普勒扩散和速度模糊的影响,该文首先采用联合频域变标脉冲压缩处理与吕方法(2011)实现目标信号的相参积累,然后在其基础上采用基于多普勒频率模糊数搜索的方法完成高速多目标的参数化检测。算法所提出的频域变标脉冲压缩处理可同步完成距离维的徙动补偿与多普勒维的模糊数补偿,降低了实现目标参数化检测的计算复杂度,且由于算法采用相参积累方式,在低信噪比下可以进行精确的目标检测和运动参数估计。相参积累算法运算量分析、计算机仿真以及实测数据处理结果验证了该文所提算法的有效性。     

一种基于距离-多普勒二维联合的群目标分辨方法

编队飞机由于间距很小,常规低分辨雷达无法直接从距离和方位上分辨架次.本文提出一种基于距离—多普勒二维联合处理的群目标分辨方法.发射线性调频脉冲信号,将观测时间内的若干次回波在距离维和多普勒维分别转换为单频信号的叠加,再联合距离－多普勒二维信息估计协方差矩阵,用超分辨信源数估计算法——新的改进盖氏圆盘法分辨目标架次.这种方法可以直接地给出判决结果,适用于各种飞行状态、低信噪比环境或波束驻留时间较短的情况,而且和重频参差工作模式相兼容,尤其适合中、高重频工作方式.     

一种弹载SAR相位域调制欺骗干扰方法

从相位域假目标调制的角度提出了一种针对弹载合成孔径雷达的欺骗干扰信号产生方法。首先,干扰机根据侦察系统提供的弹载合成孔径雷达平台参数,将假目标模板按散射单元划分距离向单元,计算距离向单元内各散射单元对应的多普勒频率、多普勒频率的和函数、相位及幅度信息;其次,对截获的弹载合成孔径雷达信号按距离单元进行相位延时调整、假目标相位调制;然后,利用假目标模板获取的多普勒信号幅度信息进行雷达散射截面重建;最后,对各距离单元干扰信号求和后转发。仿真结果表明:由该方法产生的干扰信号能够形成期望的假目标,是一种有效的干扰方法。     

基于脉冲位置调制的激光雷达距离速度测量方法北大核心CSCD

汽车激光雷达根据脉冲飞行时间测量道路环境中障碍物的距离,但受限于脉冲的宽度,不能利用多普勒测量障碍物的相对速度,且不具备抗干扰的性能。针对这些问题,文中开展汽车激光雷达发射波形调制与信号处理关键技术研究,提出了一种能够实现激光雷达同时测量障碍物距离和速度的脉冲位置调制方法,并评价该方法在城市道路环境中的抗干扰性能。综合考虑距离、速度测量精度要求以及空间解像度的要求,限定完成一次测量的脉冲序列长度,并在限定的时间范围内制定随机分配脉冲位置的规则,对比不同分配机制的优劣。在距离测量方面,设计针对脉冲位置调制波形的数据累加方法,提高障碍物的检测灵敏度;在速度测量方面,提出非等间隔采样数据的频谱分析方法,计算多普勒信号的频率;最后,以城市道路为背景,设计干扰波形,分析外部干扰对距离和速度测量性能的影响。     

激光多普勒移频特性研究

为了提高激光多普勒测速系统的性能,增强系统与应用场景适配性,文中对比电光和声光两种主要移频器件的特点,从器件移频原理出发,提出了简化频率变换关系的分析方法,从理论上研究激光多普勒测速系统中两种器件产生的移频特性,搭建铌酸锂电光调制和声光移频全光纤激光测速系统链路,将测试频率特征与理论特征进行对比研究,提出一种新型声电混合调制激光多普勒测速系统。结果表明,该新型系统兼具声光移频测速系统可测量运动目标运动方向、运动速度,完成电光调制测速系统多频率校正的特点,频率测量相对误差较小,动态范围大。通过研究两种移频方式对频率特性,为设计高性能激光多普勒测速系统提供了理论和实验支撑。     

合成孔径雷达二维余弦调相转发干扰研究

该文提出一种新的SAR干扰方法：二维余弦调相转发干扰。该方法通过转发调制了余弦相位的SAR信号,使得SAR回波在距离向频域和方位向多普勒域成对扩展,实现了对SAR的多假目标干扰。理论研究表明,该干扰样式为二维相干干扰,能量利用率高,同时又具有非相干干扰的压制特点,通过优化设置干扰调制参数,可以形成紧凑的面假目标或网格状假目标串,达到掩护分布式目标的目的。仿真实验和基于实测数据的仿真验证了该方法的有效性。     

硅基超材料太赫兹波电光调制器

该文基于超材料结构设计制造并表征了一款工作在0.34 THz频率下的太赫兹电光调制器。该调制器通过超材料结构加载电压,从而在超材料结构开口处获得强电场用以输运恒定激光照射下硅基产生的光生载流子。通过电压调制信号调制太赫兹波,实现了调制深度从9%增加到50%,其调制速度达到30 kHz。     

基于动态优化的非线性调频信号设计

由于非线性调频信号(NLFM)无需加权就可获得很高的主副瓣比,没有加权失配所引起的信噪比损失,在雷达系统中,得到广泛的应用.本文采用改进的动态优化法对某雷达大时宽、小压缩比、高多普勒频率非线性调频信号进行优化设计.获得高的主副瓣比、小的主瓣展宽系数和宽的多普勒容限,改善了脉压的性能.