基于对比度最优化的SAR图像相位调整算法

文中提出了一种基于对比度准则的非参数化合成孔径雷达(SAR)图像相位补偿方法——对比度最优相位调整算法.该算法收敛速度快,运算量小,相位误差估计精度高.和相位梯度自聚焦算法相比,它能够更稳定的估计高频和随机相位误差;和快速最小熵相位补偿算法相比,它的计算量大大减少.实测数据的处理表明了该算法的有效性.     

基于位移相位中心算法的合成孔径声纳运动补偿研究

运动补偿是合成孔径声纳（SAS）成像的关键问题，SAS系统一般利用多接收元回波信号的互相关特性进行运动补偿。在深入分析位移相位中心算法的基础上，给出了一种改进的SAS运动补偿算法。该算法首先修正声信号的实际传播距离与采用等效相位中心近似的传播距离之间的偏差，然后基于时延和相位误差估计运动误差，从而在扩大了算法适用的运动误差范围的同时，提高了运动误差估计的精度。文中给出了计算机仿真结果，从结果可以看出改进算法有效地补偿了运动误差，改善了成像质量。     

一种基于位移相位中心法的合成孔径声呐运动补偿改进算法

位移相位中心法在合成孔径声呐载体运动误差较小时是一种运动补偿的有效方法，然而，当运动误差较大，不能用相位误差描述时，其补偿效果不佳，本文提出了一种基于位移相位中心法的改进算法，改进算法首先估计时延，在估计和修正时延误差的基础上再估计相位误差，从而修正运动误差对SAS回波的影响，改进算法的适用扩大，更适用于SAS各运动误差较大的情况，文中给出了仿真计算结果，验证算法的有效性。     

步进频率雷达目标径向速度的估计

针对步进频率(SFW)雷达探测运动目标时,距离方向的目标速度导致相参合成一维距离像失真的问题,提出一种简单目标径向速度的估计和补偿方法,即改变发射信号的步进频率值会得到含有不同误差的径向距离,再借助脉冲重复频率(PRF)和目标径向速度与距离的关系,即可实现对径向速度的精确估计,从而完成相位误差修正,提高距离像的质量.对单个和两个运动目标进行仿真计算的结果表明,该方法测速精度较高,计算量较小,实现容易,适于工程应用.     

高频地波雷达机动多目标的信号处理方法

提出一种基于多信号分解和重建以及目标参数估计和运动补偿的信号处理方案.首先,通过对多目标回波进行自适Ch irp let分解和最小二乘误差准则下的重建,将多机动目标的信号处理问题转化为单机动目标的信号处理问题;然后,采用DPT算法估计每个目标的高阶运动参数,进而补偿目标运动对信号处理的影响,从而提高多普勒输出信噪比和改善估值精度.仿真结果验证了算法的可行性和优越性.     

基于频率插值的DVB RCS载波估计算法研究

分析了DVB-RCS交互网回传链路中MF-TDMA信号同步遇到的关键问题,设计了一种通过FFT进行频偏粗估计,再分别利用DFT系数的幅度值和相位值进行插值运算,实现载波频偏和相偏联合估计的低复杂度的两步联合估计方法。理论分析和Monte Carlo仿真结果显示该算法的频差和相偏均方根误差均接近MCRB,两步联合估计的频偏估计性能随FFT点数增加而变优,粗估计消除了较大频偏对相位估计性能的影响。     

基于双随机相位估计的无功补偿方法

为了解决实时无功补偿问题,提出了一种基于双随机相位估计的无功补偿方法.对采样电能信号进行傅里叶变换,通过频谱峰值定位算法确定电能信号的基波、各阶次谐波的频率信息.采用同频率不同相位信号调制,得到调制后信号,再经过低通滤波得到滤波后信号.结合滤波信号的比值和随机相位三角函数数值得到所要估计的信号相位信息,辅助无功补偿.通过仿真电能信号和实际采集的电能信号验证了该算法的有效性,结果表明信号相位估计相对误差在1‰以下,无功补偿能够有效提升电路的能量利用效率.     

利用AR模型解决全相位技术数据长度限制

针对在建筑结构领域全相位技术中对数据长度的限制问题,提出使用基于自回归（AR）模型的数据外推方法（AREX）,给出适用于全相位技术的AR模型定阶算法. 提出以有效频段最大能量集中为原则确定AR模型阶数的算法（ECC）,与最终预测误差（FPE）、阿凯克信息准则（AIC）、贝叶斯信息准则（BIC）及奇异值差分谱准则（SVD）进行对比. 结果表明,ECC算法更适合AREX方法. 将原始信号及AREX方法与常见数据扩展方法的估计信号进行全相位处理,结果表明,AREX估计信号的波形和频谱的相似程度均优于其余方法. 将AREX方法用于建筑结构有限元分析数据和振动台试验信号的全相位数据处理,结果表明,AREX估计信号基本上可以等效原始信号结果,表明AREX可以解决全相位数据长度的限制问题.     

利用回波数据的高分宽测机载SAR运动误差提取方法

为实现高分辨宽测绘带SAR成像,提出一种基于回波数据的高分辨宽测绘带机载SAR运动误差提取方法,有效弥补了基于惯性测量单元/全球定位系统(INS/GPS)提取的运动误差精度低的问题.首先采用一种基于图像对比度最优的方法对SAR回波数据进行相位误差估计,然后利用加权总体最小二乘(WTLS)基于空变相位误差模型反演运动轨迹误差,最后利用得到的轨迹信息实现空变相位误差的补偿和残余距离徙动校正.实测数据处理结果证明该方法有效,相比传统自聚焦算法具有更高的估计和补偿精度.     

机动目标ISAR自聚焦新方法

针对机动目标提出一种新的自聚焦方法．该方法在平动相位误差估计过程中考虑对方位调频相位的优化估计;通过对多样本信号的相干积累,有效提高低信噪比下的估计性能;结合迭代处理可进一步提高相位误差估计的精度．仿真和实测数据处理结果表明,提出的方法具有比传统方法更好的自聚焦效果和对噪声的容忍性．     

光栅信号相位补偿

光栅测量技术作为高分辨率测量的一种手段,随着超精密加工技术的发展受到人们越来越多的关注。本文提出了一种新的处理方法用于检测和补偿相位,提高光栅传感器的分辨率,减少了细分误差。该方法主要使用向量模式下的CORDIC算法对两路信号的相位进行检测,并获得其它们之间的相位偏差。再用它的旋转模式,补偿相位偏差信号。整个过程只用到基本的加法和移位操作,易于硬件实现。     

一种基于移相误差估计的五步移相算法

提出一种五步移相算法 ,分两步进行相位计算 ,先估计实际步进移相的线性移相误差 ,再利用此移相误差估计值计算相位分布 .移相误差估计公式和相位计算公式简洁 ,算法简单易行 ,对线性移相误差和二次谐波的敏感度低 ,可基本消除线性移相误差对解调相位的影响 .对提出的算法进行仿真研究 ,同时给出了Hariharan五步算法、Surrel六步最小算法的仿真结果 ,结果表明本算法明显优于以上两种算法 ,可基本消除线性移相误差引起的相位偏移 .     

一种利用回波数据的沿航迹基线长度估计方法

研究了沿航迹多通道正侧视雷达无辅助校正源的基线长度估计问题．在获得场景距离-多普勒图像的基础上,利用回波相位矢量相关矩阵特征分解有效减轻了运动目标信号污染对通道相位特性估计的影响,采用最小二乘方法拟合通道绝对相位特性与多普勒频率的线性关系获得沿航迹基线长度的正确估计．理论分析和仿真结果表明该算法对运动目标信号污染具有稳健性,能获得毫米级的基线估计精度,满足测速、定位要求．     

一种基于最大全变差准则的SAR图像自聚焦算法

研究了一种基于信号全变差的合成孔径雷达图像自聚焦算法．该方法从复图像域出发,通过在距离压缩相位历史域引入相位误差模型,改变图像的聚焦程度直至一维像的全变差达到最大,从而完成误差校正．同最小熵法相比,该自聚焦算法计算量较少,更易实现．     

一种新的步进频MIMO-SAR带宽合成的处理方法

针对步进频多发多收合成孔径雷达通道间存在相位误差影响距离带宽合成的问题,提出了一种基于回波数据的通道误差估计的两步处理方法．首先,提出一种距离向相位调整的对比度增强算法来估计子带内高阶相位误差,通过补偿得到聚焦的子带信号; 接着,对子带信号进行上采样和频谱移动,建立了一种旁瓣平衡模型,并推导得到旁瓣偏离率和常数相位误差的关系表达式,将实测数据的旁瓣偏离率代入便可计算得到通道间的常数相位误差．通过以上两步估计补偿后,在频率域完成步进频信号带宽合成,实现分辨率的提升．对实测数据进行处理,得到0.06m的距离分辨率,并对补偿前后合成孔径雷达成像结果进行对比分析,验证了该方法的正确性和高效性．     

米波雷达低仰角波达方向估计的快速算法

针对多径信号严重影响米波雷达低仰角测高的问题,提出了一种快速估计目标俯仰角的时空级联算法.该算法充分利用脉冲雷达回波信号时域、频域的信息来提高阵列的空域处理性能,先根据跟踪情况下已获得的目标距离和速度信息对接收到的回波信号进行积累,使每个接收阵元只获得一个样本数;然后利用单样本数的阵列信号矢量构造矩阵束,最后采用广义特...     

连续相位调制信号的载波相位软同步算法

针对连续相位调制(CPM)信号载波相位同步困难的问题,提出一种通用的CPM信号的载波相位软同步算法。在CPM调制信号的Rimoldi分解的基础上,基于最大似然准则和EM算法推导了载波相位的软同步算法,该算法将解调器与同步器联合,利用CPM软解调器输出的软信息进行载波相位估计。仿真结果表明,该算法能够得到接近修正克拉美罗限的载波相位估计,并获得近似理想的误码率性能。     

正弦信号参数估计的最小二乘算法

为了提高信号相位匹配原理估计正弦信号参数的精度,提出了一种正弦信号频率、振幅和相位参数的最小二乘估计方法.推导了利用单传感器接收信号的参数估计的最小二乘估计计算公式.给出了已知频带内的未知频率,振幅和相位的信号参数估计的搜索算法;分析了最小二乘法使用的方程数、信噪比和采样频率确定后FFT的序列长度对参数估计精度的影响.理论和仿真结果说明,该方法不仅能降低估计频率带宽以外的噪声,还可降低被估计频率信号带宽内的噪声,提高低信噪比时的信号参数估计精度.该算法简单、快速、具有工程应用前景.     

太赫兹SAR高频振动误差补偿方法

太赫兹合成孔径雷达(SAR)系统或者搭载平台的微小高频振动会导致图像结果产生若干虚假点,严重影响图像质量.针对传统补偿方法对这种高频振动误差补偿存在的局限性,提出一种基于小波滤波的补偿方法.该方法首先对回波信号进行相位提取,然后应用小波滤波方法分离得到高频振动误差,最后对回波信号进行补偿.同时,分析了该方法的距离向空变...     

基于GKT-RT-GDP的长时间相参积累算法

提出一种基于广义Keystone变换(generalized Keystone transform,GKT)、拉东变换(Radon transform,RT)和广义去调频处理(generalized dechirp process,GDP)的长时间相参积累算法,应用于对雷达高度表回波信号的处理。使用GKT校正由径向加速度引起的距离弯曲,应用RT估计雷达高度表的速度并构造补偿函数校正距离走动,采用GDP方法估计雷达高度表的径向加速度并构造相位补偿函数校正多普勒频率徙动,最后使用快速傅里叶变换对算法处理后的回波信号做相参积累。仿真结果表明,GKT-RT-GDP算法能够实现对多普勒频率徙动和距离徙动的校正,并且与基于KT-GDP长时间相参积累算法相比,在运算复杂度增加较小的条件下,相参积累后的信噪比增加了5 dB,算法的校正效果较好。