基于DPCA-FrFT的机载三通道SAR-GMTI及成像方法

针对慢速运动目标在时域和频域上都落入主杂波区不易被检测的特点,提出一种三通道条件下机载合成孔径雷达地面动目标检测(SAR-GMTI)方法。采用相位中心偏置天线技术(DPCA)对消杂波,利用分数阶傅里叶变换(Fr FT)估计剩余的动目标参数,再构造方位压缩参考函数对场景成像。该方法充分利用三通道的信息余度,发挥DPCA稳健的杂波对消能力和Fr FT的良好能量聚焦性能,能够实现对包括径向加速度等在内的目标参数精确估计。实验仿真结果验证了本方法的有效性。     

同步轨道星机双基地三通道SAR地面运动目标指示算法

基于分数阶傅里叶变换(FrFT)和多通道杂波抑制干涉技术,提出一种同步轨道星机双基地SAR地面慢速运动目标检测和参数估计方法。首先根据同步轨道星机双基地SAR的特点,给出该模式下杂波对消的DPCA条件;然后从系统空间几何模型和回波信号入手,详细推导了动目标聚焦成像、杂波抑制、动目标检测和参数估计的原理,最后通过计算机仿真,验证了该文算法的有效性。     

基于DPCA的机载SAR动目标检测与定位方法研究

提出了在机载SAR模式下应用三孔径DPCA技术对地面慢速运动目标进行检测与定位的方法，从回波模型入手对此方法进行了理论分析并给出了计算机仿真结果。仿真结果表明，在满足DPCA条件的情况下，系统可以得到理想的主瓣杂波抑制效果和良好的测速定位性能。本文最后给出由于雷达平台的运动误差而导致DPCA条件不满足的情况下该方法的检测、定位性能。     

基于距离走动效应的SAR运动目标检测算法

针对单通道合成孔径雷达无法检测慢速地面运动目标(GMTI)的问题,提出了一种基于距离走动效应对运动目标检测的新算法。首先对运动目标的回波频谱进行详细分解,提取了运动目标在距离压缩后距离走动曲线与地面静止目标的区别。基于此区别,通过对距离压缩后图像附加一对符号相反的距离走动相位,并在图像域对附加相位后的图像进行对消,可实现图像域地杂波的对消,以及运动目标的检测。通过设计仿真试验,验证了该算法可在图像域对静止回波进行有效抑制,从而检测出混叠在地杂波中的慢速运动目标。     

空中运动目标检测方法

提出了一种基于星载SAR系统的空中运动目标检测方法。首先利用双通道DPCA技术实现对地面杂波的抑制,然后通过相邻相关法对运动目标进行检测。相邻相关处理能够起到对动目标回波信号进行降阶的作用,后利用改进的keystone变换实现动目标的走动校正,并沿方位相干积累能够实现在低信噪比情况下检测运动目标。同时由于经过相邻相关处理后动目标在二维平面中表现为一个尖峰,这使得后续采用传统的CFAR检测方法非常有利。最后通过仿真实验验证了所提方法的有效性。     

基于雷达杂波图的CFAR算法

在研究现代三坐标(3D)雷达中三维杂波图的形成原理的基础上,将各种恒虚警(CFAR)算法应用于轮廓杂波图中,得出采用有序统计(OS)算法不但可较好的对杂波建立标志,对杂波外的目标不建立标志位,且对慢速目标有较好的检测效果。此外,给出了其在现场可编程门阵列(FP-GA)中的实现。     

基于正交64相编码信号的SAR-GMTI算法研究

地面运动目标检测(GMTI)主要是对地面运动目标进行检测和分类.但是由于受到地面大量杂波的影响,使得地面运动目标不易于检测,尤其是基于高速运动平台检测地面慢速运动目标,杂波谱展宽,运动目标淹没于主瓣杂波之内.针对波形优化设计的正交64相编码信号,应用于二发一收体制下的星载雷达系统,利用基于图像域的多通道、多像素二维联合自适应处理算法(多点消一点方法)进行合成孔径雷达-地面运动目标检测(SAR-GMTI).最后给出了计算机仿真,仿真结果和性能分析验证了该方法的有效性.     

机载SAR加权ATI地面慢速运动目标检测方法

对ATI技术进行改进,提出了一种机栽双通道SAR加权ATI地面慢速运动目标检测方法。该方法将DPCA技术和ATI技术的优点结合起来,利用DPCA技术得到加权值对ATI干涉结果进行加权处理,提出了一种新的动目标检测方法。计算机仿真结果表明,该改进方法与ATI方法相比能够有效减少虚假目标的数目,并能够检测到弱目标;与DPCA方法相比,它能够检测到DPCA方法由于对消过大而无法检测到的速度更慢的目标。     

三通道TOPSAR-GMTI技术研究

多通道宽带雷达不仅要求能够对大场景进行高分辨成像,而且要求具有动目标检测的能力。该文提出一种三通道TOPSAR模式下对地面动目标检测与定位(GMTI)的方法。首先建立三通道TOPSAR-GMTI系统几何模型,并对三通道回波数据进行全孔径成像,然后采用相位中心偏置天线(DPCA)和双门限单元平均恒虚警(CFAR)检测方法完成动目标的检测,最后推导出TOPSAR-GMTI模式下动目标干涉相位与速度的关系,完成对动目标的速度估计并在SAR图像中对其进行重新精确定位。仿真数据处理结果验证了该算法的有效性。     

基于压缩感知的双通道SAR地面运动目标检测方法研究

针对目前双通道SAR地面运动目标检测(GMTI)方法采样数据量过大的问题,该文提出一种基于压缩感知的双通道SAR运动目标检测方法。该方法首先沿方位向进行随机稀疏采样得到双通道原始回波数据,然后通过匹配滤波方法实现距离向聚焦,并利用压缩感知技术实现方位聚焦,最后运用传统相位中心偏置天线(DPCA)技术进行杂波抑制。通过公式推导从理论上分析了该算法利用双通道方位稀疏采样数据实现杂波抑制的可行性,同时详细分析了运动参数对目标成像的影响。仿真与实测数据实验表明该算法在方位向欠采样情况下仍具有良好的杂波抑制性能。     

A fast multichannel SAR raw data simulator of clutter and moving targets

Accessibility of a fast and accurate multichannel synthetic aperture radar raw data generator of stationary clutter and moving targets has high importance, especially in the application of ground moving target indication. In this paper, a fast four-stage algorithm for generating the raw data of each channel stationary clutter and moving targets, has been proposed respectively in the frequency and the hybrid time–frequency domain. Using this simulator, in different conditions in terms of target motion speed, acceleration and direction, for each of the channels, after generating the raw data, its final image has been extracted by the range-Doppler algorithm. Then, using clutter suppression techniques such as DPCA, ATI and hybrid DPCA–ATI, the multichannel SAR final image has been obtained in ideal and nonideal conditions. Finally, the obtained images of the first channel have been studied using the extracted formulas for predicting the effects of target motion parameters on the SAR images as well as analyzing the multichannel SAR final image. The results show that the proposed algorithm for generating the raw data of each channel stationary clutter and moving targets has better performance in terms of speed and accuracy than the other existing simulators and the proposed multichannel SAR simulation method has high quality.     

一种新的双孔径天线干涉SAR动目标检测方法

提出了一种基于双孔径天线沿航迹向干涉SAR进行动目标检测、测速及定位的新方法.该方法在分析杂波对消必要性的基础上,给出了进行地杂波对消、动目标检测、径向速度分量估计及定位的原理和实现方法.在恒虚警处理后,通过比较杂波对消后的残差图像与原始图像中运动目标和静止目标对消幅度的差异,检测出运动目标.同时,可以利用残差图象中杂波的对消特性进行运动目标径向速度的估算以及目标的定位.这种检测方法具有良好的杂波对消性能,能够完成被地面背景杂波掩盖的运动目标的检测、测速及定位.计算机仿真结果验证了其有效性.     

基于冗余小波变换的高频地波雷达目标检测算法

为了从高频地波雷达(High Frequency Surface Wave Radar, HFSWR)信号生成的复杂距离多普勒(Range Doppler, RD)图像中准确提取运动点目标, 提出了一种基于冗余小波变换(Redundant Discrete Wavelet Transformation, RDWT)的RD图像点目标检测算法.该算法根据点目标与海杂波、电离层杂波等特征的差异, 首先在距离方向进行自适应RDWT以去除海杂波和地杂波, 并在多普勒方向进行自适应RDWT以去除电离层杂波; 然后利用图像形态学运算对背景噪声进行了抑制; 最后进行阈值自适应分割以得到点目标.实验结果表明:该算法能有效抑制RD图像中的海杂波、电离层杂波和背景噪声, 能从复杂的RD图像中实现点目标的有效检测, 其检测性能优于改进的恒虚警率(Constant False Alarm Rate, CFAR)算法.     

基于自适应可调Q因子小波变换的海杂波背景下的目标检测技术

本文针对海杂波背景下的慢速微弱目标的检测问题,根据海杂波和目标的振荡特性差异,提出了一种基于自适应可调Q因子小波变换(Adaptive Tunable Q-factor Wavelet Transform,A-TQWT)的海杂波背景下的目标检测算法.通过迭代计算、搜索出最能匹配海杂波和目标振荡特性的可调Q小波变换(TQ...     

星载多通道高分辨率宽测绘带SAR系统运动目标检测方法

该文针对星载多通道高分辨率宽测绘带合成孔径雷达系统,提出一种新的运动目标检测方法。该方法首先利用波束形成方法进行杂波抑制,然后对运动目标的斜距历程进行拟合得到运动目标的运动方向。接着对杂波抑制后的数据进行聚焦处理,得到模糊的运动目标图像,并利用恒虚警检测技术检测得到所有的模糊运动目标。最后根据模糊图像的空间关系和估计出的运动方向检测出真实目标。星载仿真数据验证了该方法的有效性。     

三孔径天线DPCA实现星载SAR动目标检测的方法

地杂波抑制是实现星栽合成孔径雷达地面运动目标检测的一个关键问题。本文给出了对DPCA条件下的三孔径天线回波数据，利用类似动目标显示(MTI)雷达中三脉冲对消滤波器的原理来抑制地杂波，从而实现星栽合成孔径雷达(SAR)动目标检测的方法。首先介绍了三脉冲对消器的原理及其频率响应特性，然后在建立星载SAR沿航迹向三孔径天线空间几何模型和机理分析的基础上，推导了对三孔径天线回波用三脉冲对消实现被地面背景杂波淹没的运动目标的检测方法。最后，用计算机仿真结果验证了其有效性。     

假目标在动目标检测中的效果分析

首先讨论基于ATI与DPCA的两天线SAR的干涉图像对地面动目标进行检测的过程。根据SAR产生回波的原理,产生动B标,地面杂波及假目标的干扰信号。经仿真分析,在干扰能量较小时,真实的动目标还可以检测到,但是目标速度,方位参数估计出现错误;当干扰能量较大时,检测出许多虚假目标,动目标淹没其中,可以得到较好的干扰效果。     

一种在双通道SAR图像域实现地面运动目标检测的方法

提出了一种在双通道SAR(Synthetic Aperture Radar)图像域基于采样协方差矩阵分析的运动目标检测方法.此方法利用了双通道协方差矩阵非对角元素的性质,即当运动目标的存在使得通道之间不完全匹配时,使得此元素的幅度或者相位信息发生变化,通过检测此变化就可以检测到两个通道之间的起伏,即完成运动目标的检测.相比通常的DPCA(Displaced Phase Center Antenna),该方法的杂波抑制能力更强,消除了目标旁瓣的影响,使得检测目标的门限更好选择,降低了Pfa(Probability of false alarm),仿真结果证明了其在杂波抑制和目标检测方面的优越性能.     

一站固定式双基FMCW SAR地面振动目标检测与特征提取

地面目标的微小运动是目标本身独有的特性,可用于目标的分类与识别。论文对一站固定式双基FMCWSAR地面振动目标检测与特征提取方法展开研究,采用相位中心偏置天线(DPCA)技术进行杂波抑制,进而检测出地面振动目标。对回波信号分析表明,经DPCA杂波抑制后回波信号中存在一个随慢时间变化的包络项,称为慢时间包络(STE),该项将影响振动目标微多普勒(m-D)时频曲线的能量分布,导致无法获取完整的振动目标m-D时频曲线;进一步地,利用STE项与振动特征之间的关系,可实现振动目标的特征提取。仿真实验验证了理论分析结果及特征提取方法的有效性。