基于回波数据的高分辨力机载SAR运动补偿

本文详细地分析了基于距离压缩数据的运动补偿和基于复图像的运动补偿的机理,提出了基于回波数据的高分辨力机载SAR．运动补偿算法。该算法采用子孔径技术,利用修改的最大对比度法提取子孔径的多普勒调频斜率,作距离压缩数据的时域运动补偿,然后用PGA作复图像的频域运动补偿。实录数据的成像实验表明,该算法能有效地克服单一运动补偿算法的场景依赖性,获得比较满意的成像质量。     

基于回波数据的高分辨力机载SAR运动补偿

该文详细地分析了基于距离压缩数据的运动补偿和基于复图像的运动补偿的机理,提出了基于 回波数据的高分辨力机载SAR运动补偿算法。该算法采用子孔径技术,利用修改的最大对比度法提取子孔径的多普勒调频斜率,作距离压缩数据的时域运动补偿,然后用PGA作复图像的频域运动补偿。实录数据的成像实验表明,该算法能有效地克服单一运动补偿算法的场景依赖性,获得比较满意的成像质量。     

结合子孔径NCS算法和运动补偿的机载UWB SAR实时处理

低频机载UWB SAR实现高分辨成像需要大积累角和长孔径,实时成像面临大数据量和大运算量的挑战;此外,较长的孔径时间内载机运动比较复杂,增加了实时运动补偿的难度。本文讨论了机载UWB SAR实时成像的子孔径NCS算法,分析了其降低数据量和提高成像精度的改进措施;然后讨论了基于运动测量数据的实时运动补偿方案,利用实时PRI调整补偿前向运动误差,并在实时成像流程中嵌入视线运动误差补偿环节。在上述分析的基础上,提出了结合子孔径NCS算法和运动补偿的机载UWB SAR实时处理流程。最后,给出了实际飞行实验中机载UWB SAR的实时处理结果,证明本文所提流程可以满足机载UWB SAR处理实时性以及处理精度的要求。      

FPGA在SAR实时运动补偿系统中的应用

机载SAR要获得高分辨率的图像,必须保证天线波束的指向恒定.提出了一种基于FPGA与二维电扫相控阵天线实现SAR实时运动补偿的方案,并结合FPGA的特点采用了CORDIC算法做为超越函数处理模块.通过实时控制相控阵天线,实现了载机在姿态发生变化时依然保证波束稳定地指向测绘带中心,从而得到高分辨率的图像.     

实时成像算法在某8mm高分辨机载SAR中的应用

在某8mm高分辨机载合成孔径雷达(SAR)中,根据实时信号处理的要求,对多种算法的优劣进行了比较,并用所选算法(RD和运动补偿算法)对实际回波数据进行处理,验证了算法的有效性。     

机载大斜视SAR的运动补偿方法

对机载大斜视的合成孔径雷达成像因速度变化引起的运动补偿方面的问题展开了研究 ,提出了大斜视角条件下运动补偿的方法 ,对其分别进行一次和二次相位补偿 ,并在进行方位压缩时考虑三次相位 ,其结果能较好地实现运动补偿。同时对补偿性能也作了分析 ,对基于运动参数估计的窄波束宽幅SAR成像算法进行了改进 ,增加一次和二次相位补偿的步骤 ,成为适用于机载大斜视SAR的成像算法     

一种新的机载宽波束SAR前向运动补偿算法

工作于低频段的机载宽波束SAR为了获取高分辨图像,对前向运动误差补偿精度的要求很高。前向运动补偿通常采用方位向重采样或实时PRF调整,前者的计算量较大,而后者又需要额外的硬件设备。文中提出一种新的适用于机载宽波束SAR的前向运动补偿算法,利用信号的时频对应关系,在子孔径距离多普勒域中构造相位补偿因子以消除前向运动误差的影响。算法计算量较小,适合于机载宽波束SAR实时处理。仿真和实测数据处理结果验证了算法的有效性。     

基于波数域子孔径的机载三维SAR偏航角运动误差补偿

机载3维SAR可实现3维成像, 但运动误差会影响成像质量, 其中姿态角误差改变阵元间相对位置, 影响复杂, 目前还没有基于测量数据的补偿方法。该文建立了机载3维SAR成像模型, 分析了姿态角误差对成像的影响, 其中偏航角误差的补偿最为复杂。由回波相位可得航迹向和跨航向波数, 根据这两个波数计算的距离误差与目标位置无关, 消除了误差的空变性。提出在航迹向和跨航向2维波数域分块计算距离误差, 在空域补偿的波数域子孔径补偿方法。仿真结果证明该方法可有效补偿偏航角运动误差的影响。      

一种适合低空机载平台SAR成像运动补偿方法

低空机载平台的运动存在剧烈的扰动和不确定性,使得通过其进行SAR成像的难度增大,本文提出了将快速后向投影(FFBP)算法和RTK系统高精度定位信息结合进行运动补偿,从而可以快速地获得高质量的SAR图像的方法。由于定义测绘区和成像过程中的子图像划分采用不同的坐标系,使得成像时需要对感兴趣区域进行锁定,本文提出成像区域锁定算法,能够进一步提高计算效率。最后将RTK系统的空间位置信息引入FFBP算法时本文分析了两种思路,一种是将航迹拟合为直线,将各个子图像的原点补偿至一条直线上,另一种思路是将子图像的原点补偿至一条曲线上,后者具有更高的补偿精度和适应性,但是同样也带来更高的复杂度,影响计算效率。通过两组实测数据的比较,本文认为在机载平台航线能够拟合为一条直线的情况下,应该采用近似补偿的方法以获得较高的计算效率。      

机载SAR斜视区域成橡研究

本文研究机载合成孔径雷达（SAR）斜视区域成像，提出在一维距离上对地面像素逐个进行距离对准和相位补偿的运动补偿方法。该方法在完成斜地校正的同时，还能有效地改善方位聚焦并减小几何失真。用上述运动补偿方法和线性R-D成像算法，某型机载SAR在试飞实验中成功实现了斜视区域成像。     

Options for airborne interferometric SAR motion compensation

Airborne interferometric SAR (InSAR) has the potential to provide topographic data with a precision of the order of one metre. However, to generate data accurate to this level it is essential to measure and compensate for nonlinear motion of the two antennas which constitute the interferometric baseline. Conventional motion compensation techniques are extended to the two-channel imaging scenario of InSAR. Phase compensation of both channels to the same reference track and compensation to two separate tracks are considered and modeled using point target simulation, and real InSAR data. The single track approach allows track segmentation to follow aircraft drifts without causing discontinuities in the differential phase, but is sensitive to range cell migration effects. The dual track approach is not sensitive to these errors but suffers from discontinuous differential phase at segmentation boundaries, which complicates the phase unwrapping process. A new formulation for each approach is presented that compensates for unknown terrain coupled with low frequency aircraft motion. In addition, a new approach that uses the dual track approach initially and then converts to a single reference track after compression is proposed. This realizes the benefits of both approaches with only a small increase in computation     

用ADSP21062高速信号处理系统实现机载SAR实时成像处理器的方位向处理

机载SAR实时成像处理器可以在载机飞行的同时获得高分辨率的SAR图像,对于实时监测、军事侦察等应用具有重要意义。实时成像处理器就是用高速数字信号处理系统来实时地实现SAR的成像算法。该文介绍SAR实时成像处理器方位向处理部分的研制,该部分采用了自行开发的、基于ADSP21062的高速信号处理系统,8片ADSP21062被安排在4个并行处理通道中,具有960MFLOPS的峰值处理速度,优化的软件设计保证了硬件资源的利用效率。仿真测试和外场实验证明了该系统的设计是成功的。该文对方位向处理部分的实现原理、硬件结构、软件设计进行了详细介绍。     

一种机载SAR成像实时角度补偿方案

为了解决载体的偏航、俯仰和滚转误差难以完全补偿的问题,提出一种利用SINS＋GPS组合导航信息的机载SAR成像实时角度补偿方案。成像处理启动时刻记录载体的姿态信息作为基准,成像过程根据导航信息实时补偿天线指向,计算准确的下视角和斜视角。挂飞实验证明,这种角度补偿方案能够为实时成像提供准确的输入参数,提高成像质量。     

基于惯导系统的机载SAR运动补偿精度分析

该文分析了典型飞机惯性导航系统(INS)的误差特性及其对机载合成孔径雷达(SAR)运动补偿精度和高分辨率成像的影响。分析结果表明INS定位漂移误差是低频误差,并随时间呈级数增加。初始阶段INS漂移误差较小,与杂波锁定和自聚焦方法相结合,可以实现机载SAR高分辨率成像。     

Research on motion compensation for high resolution profile of extended target for stepped chirp radar and DSP implementation

A discrete model is set up for High Resolution Range Profile （HRRP） of an extended target and the model of echo from an extended target for a Stepped Chirp Radar （SCR） is proposed. The effect of target motion on a range profile is thoroughly analyzed, and based on which precision requirement is developed for motion compensation. By studying the time domain correlation and the rule based on the least burst error, a motion compensation algorithm which satisfies the project requirement is presented, and the cyber-emulation confirms the conclusion. At last the processor is designed by using DSP devices to realize motion compensation and target recognition.     

机载低频超宽带合成孔径雷达运动补偿

运动误差是造成低频超宽带合成孔径雷达(UWB SAR)成像质量降低的主要因素之一.给出了适合低频超宽带SAR运动补偿方法,并对该方法的剩余误差进行分析,得到在图像质量一定条件下,最大的波束张角和最大容忍的运动误差.最后利用计算机仿真,验证了该方法的有效性.     

机载双站聚束合成孔径雷达的三维空间分辨特性

建立一般构型机载双站聚束合成孔径雷达(SAR)的通用几何模型,给出雷达回波信号的时频域表达式,以观测场景中心的目标回波为参考信号做差频处理,对得到的差分距离做泰勒展开,利用远场假设条件下的一阶近似推导出双站聚束SAR的三维空间分辨率公式。通过数值仿真验证了分辨率公式的正确性,并结合一种发射雷达平飞-接收雷达斜上飞的一般双站构型,分析了机载双站聚束SAR空间分辨特性随双站雷达空间构型及其运动参数的变化规律。     

4G中软件无线电技术的应用

本文简要介绍了软件无线电技术及其发展概况,并着重列举了其在当前通信领域,以及在未来第四代移动通信(4G)中的应用。     

DEVELOPMENT OF AN AIRBORNE SAR REAL-TIME DIGITAL IMAGING PROCESSOR

An airborne SAR real-time digital imaging processor is presented, and its realtime digital imaging principle and main technical parameters are analyzed briefly. The system configuration and logical structure are described in detail. Finally the main features of this system and examples of imagery obtained with the system are also presented.     

高分辨率空间相机俯仰成像的像移补偿方法

为了使高分率空间TDI（Time Delay and Integration） CCD相机适应卫星大俯仰姿态角,以增强空间遥感的时间分辨率,分析了卫星大俯仰姿态对高分辨空间相机成像的影响,使用光学投影方法,定性分析了俯仰成像时不同视场处的像移速度差异;根据TDI CCD工作方式,提出了横向像移图像生成原理,建立了横向像移图像的恢复模型,并完成了仿真验证和算法精度分析。分析结果表明:卫星俯仰姿态越大时,像面不同视场处横向像移速度差异增大;从仿真实验和精度分析可以看到俯仰成像时采用横向像移图像恢复方法可以得到无横向像移的图像,横向像移图像采集位数越高,恢复后的图像灰度值误差越小。横向像移图像恢复方法增强了空间相机对卫星大俯仰姿态的适应能力,极大地提高TDI CCD空间相机敏捷成像能力。