去调频处理的SAR 成像方法

为了降低SAR回波信号的采样率和数据的计算量,将去斜率处理方法应用于合成孔径雷达成像。以正侧视 Stripmap SAR为例,在分析回波信号 dechirp处理方法原理的基础上,研究条带式正侧视合成孔径雷达成像的去斜率处理算法,给出了成像步骤,并利用仿真数据完成去调频后的成像。实验结果表明,该方法是可行、有效的。     

高斯型功率谱随机噪声斜视合成孔径雷达距离-多普勒成像算法

由于斜视随机噪声合成孔径雷达(SAR)的信号没有解析式,且通常的线性调频信号SAR的成像算法不再适用,提出了一种随机噪声斜视SAR距离多普勒(RD)成像算法.该算法根据随机噪声信号距离向处理的特点,先进行距离向部分处理,然后在二维频域进行距离弯曲和距离走动校正,因此,其对小斜视随机噪声SAR能获取较好的图像.仿真结果表明该算法的有效性和正确性.     

基于稀疏信号表示的SAR地面运动目标成像

针对传统成像方法受瑞利分辨率的限制,提出了基于稀疏信号表示的地面运动目标成像方法。地面动目标回波可建模为稀疏线性调频信号,可将其在线性调频信号超完备基上稀疏表示。相对于距离-多普勒(RD)算法,基于稀疏信号表示的成像方法具有超分辨特性,有利于对运动目标检测。仿真与实测数据验证了该方法的有效性。     

基于空变运动补偿的斜视SAR成像技术

机载和弹载合成孔径雷达(synthetic aperture radar, SAR)成像时,因运动误差的空变性(距离、方位、孔径)导致修正成像补偿函数非常困难。针对该问题,在不影响标准处理的基础上,以统一运动补偿和成像处理为出发点,首先在距离向进行基于线性变标的距离包络校正处理,实现对线性运动误差空变分量的补偿;其次引入基于精确多普勒-斜视角的频域分割算法,通过精确计算多普勒-瞬时斜视角的解析式,完成孔径空变分量的补偿;最后通过回波数据仿真证明了所提算法的有效性。该方法在原始回波域进行补偿,传统成像方法不需要修改就能与之结合,提高了算法泛化性。     

一种对称三角线性调频连续波雷达的校正算法

FFT变换的分辨率和栅栏效应会对系统测速、测距精度造成影响,实际应用中需要对线性调频连续波(LFMCW)雷达回波处理结果进行频域校正。分析了对称三角线性调频连续波雷达二维FFT测距、测速以及去耦合原理,提出了一种频域校正方法,该方法对雷达回波信号进行二维信号处理并对信号处理结果分别进行校正,消除了多普勒频移不敏感目标的距离速度耦合现象和FFT变换栅栏效应对系统测量精度的影响,从而提高测距、测速精度。仿真和试验结果证明了算法的有效性。     

基于离散匹配傅里叶变换的逆合成孔径雷达成像算法

非匀速旋转目标和机动目标成像是逆合成孔径雷达(ISAR)技术的一个重点和难点,经典的距离一多普勒(RD)算法对其成像效果不佳.本文首先分析了ISAR成像回波信号模型,然后在对目标多普勒变化曲线作一阶近似的条件下提出了基于离散匹配傅里叶变换(DMFT)的ISAR成像算法.最后进行仿真实验,其结果表明了该方法的有效性.     

一种混响中高速运动目标检测方法

水下主动探测不可避免的受到混响的干扰,运动目标在匀加速运动时,单频发射脉冲的回波信号经过距离压缩后可视为一个线性调频(LFM)信号,根据这些特点,利用分数阶傅立叶变换(FRFT)对LFM信号进行能量聚集性,并将4阶累积量作为后置处理算子抑制混响,研究了基于分数阶傅立叶变换的4阶累积量切片算法(FRFT-FOMCS),检测了混响中的高速运动目标,对实测混响数据和LFM信号进行了仿真,结果表明,该算法能够在混响背景中有效地检测和识别运动目标回波.     

动态目标宽带雷达回波频域模拟及成像仿真

采用理论建模仿真的方法模拟雷达回波对研究雷达成像和目标检测识别具有重要意义。在完成空中目标几何建模的基础上,采用"走-停-走"模型,发射一组X波段的步进频率信号。根据每个雷达脉冲发射时刻目标与雷达的角度关系,用课题组自研的基于SBR的高频电磁散射计算软件计算得到目标的频域RCS。结合目标的飞行轨迹,可以模拟出频域的目标回波信号,并在此基础上对点目标和F-22模型的回波信号进行逆合成孔径雷达(ISAR)成像处理,成像结果验证了该方法的有效性。     

欠采样信号频率估计

在合成孔径雷达 ( SAR)对运动目标成像和 MTI、MTD雷达探测动目标时 ,都有可能出现频率模糊现象 ,到目前为止 ,还没有快速、有效地解此频率模糊的算法。本文提出了高阶模糊函数 ( HAF)分析欠采样信号的新方法。HAF算法从相位降阶角度出发分析连续调频信号 ,与时频分析法相比 ,大大降低了计算量 ,且放松了边界条件要求。计算机仿真结果验证了该算法的有效性     

压缩感知合成孔径雷达射频干扰抑制方法

压缩感知合成孔径雷达成像技术能够利用少量采样数据恢复目标图像,大大减少数据存储系统的负担,但受到射频干扰时成像品质会严重下降;在目标场景稀疏条件下,分别构建目标回波信号原子库和射频干扰原子库,设计了压缩域合成孔径雷达成像射频干扰抑制算法,并对该算法进行理论分析,最终通过仿真实验验证了算法的有效性;仿真结果表明：该算法在较大干信比条件下,能有效抑制合成孔径雷达射频干扰,达到较好的成像效果。     

小型近程合成孔径雷达的研制与成像处理

本文介绍了一小型近程合成孔径雷达性能试验系统的研制情况和主要指标。阐述了其设计思想和实施方案。为实现系统的小型化。雷达收发单元采用了固态发射机和微带天线，并利用SAW器件完成大时宽-带宽积线性调频信号的产生和脉冲压缩，达到3m斜距离分辨率要求。分别介绍了利用该系统在小型飞机上完成的SAR试验和在跟踪雷达上完成的ISAR试验情况以及成像方法。实际数据的成像结果表明，该系统不仅较好地解决了小型化问题，且性能良好。     

基于方位向去斜的星载滑动聚束两步成像处理算法研究

两步成像算法通过方位向去斜处理可以有效地降低星载滑动聚束SAR原始回波的多普勒带宽。为了有效地防止频谱混叠,脉冲重复频率(PRF)需要大于方位向去斜后的残余多普勒带宽,这也是两步算法可以应用于滑动聚束SAR数据处理的前提。为此,论文首先在距离向频域和方位向时域内详细地推导方位向去斜处理后残余多普勒带宽的解析表达式,得出残余多普勒带宽与距离向带宽、波束方位向宽度和波束方位向转角有关;然后在距离向时域和方位向时域内通过分析距离徙动引入了距离向信号对方位向信号的幅度加窗效应,定性地分析和验证频域内推导的残余多普勒带宽方程的正确性。最后,通过计算机仿真验证了文中理论分析的正确性。     

基于空变分离的两步聚焦双基曲线合成孔径雷达成像

针对任意构型曲线运动轨迹双基SAR严重的二维空变问题,建立斜距的空变分离等效模型,并在此基础上提出一种两步聚焦处理方法。在距离频域-方位时域对回波进行非空变相位补偿,以完成距离走动矫正和Deramp处理,实现粗聚焦。第一步聚焦后的剩余相位是与点目标位置有关的空变部分,接着在距离向引入Keystone变换,并在方位向通过多普勒参数的最小二乘拟合和方位重采样较好地补偿空变相位误差,完成精确聚焦。仿真结果表明：所提空变分离的斜距等效模型具有较高的精确性;两步聚焦处理算法有效地解决了曲线双基合成孔径雷达的二维空变和强耦合问题,提高了边缘点的成像性能,具有较大的成像区域和较广的使用场景。     

斜式模式距离-多普勒-距离星载合成孔径雷达成像算法

距离一多普勒一距离(R-D-R)成像算法是根据雷达回波信号的傅里叶谱的相位特性进行相位补偿和聚焦的,且运算量不大。本文对该算法进行了修正,使该算法适用于斜视模式的机载和星载SAR成像。在数学推导的基础上,给出了算法流程和该算法的点目标成像仿真结果,并把该算法应用于星载SAR成像,给出了它的Radarsat-l原始数据的成像结果,验证了该修正算法可应用于机载和星载SAR成像处理。     

基于分数阶傅里叶变换的混响抑制方法研究

线性调频( LFM)信号是声呐中一种常用信号。利用LFM信号在分数阶傅里叶变换( FRFT)域的良好聚焦性,提出了一种基于FRFT的混响抑制算法,在此算法中,通过分数阶Fourier域的窄带滤波来去除混响。对实测混响数据和LFM信号的分离效果进行了仿真,分离前后信混比得到了较大提高。     

合成孔径雷达马赛克模式成像算法

针对马赛克模式边缘成像模块存在斜视成像以及不同成像块拼接存在像素间隔不一致的问题,提出了一种合成孔径雷达马赛克模式成像处理算法。该算法在方位向采用改进的去斜处理方法,去除了信号方位频谱混叠,在此基础上,利用距离多普勒算法进行距离向压缩,距离徙动校正,再使用基于Chirp Z变换（CZT）消除了不同成像块的像素间隔差。仿真实验表明,该算法对马赛克模式具有良好的成像效果。     

基于插值短时分数阶傅里叶变换-变权拟合的线性调频信号参数估计

针对低信噪比下线性调频（LFM）信号参数估计精度不高的问题,提出一种基于Rife插值短时分数阶傅里叶变换（STFRFT）-变权拟合（VWSF）方法。该方法利用STFRFT提高LFM信号的聚集性,实现对LFM信号瞬时频率的高精度估计,并通过VWSF进一步提高信号初始频率和调频率的估计精度。推导得到了初始频率和调频率估计的克拉美-罗限（CRLB）,分析了信号时长、滑窗次数等因素对CRLB的影响。仿真实验及海试结果表明,相比于传统基于短时傅里叶变换的估计方法,Rife插值STFRFT-VWSF方法具有更高的LFM信号参数估计精度。     

基于小波滤波及相关分析的激光光幕破片测速信号数据处理

针对激光光幕战斗部破片测速中信号噪声起伏大和无法自动判读的问题,提出了基于小波分析和相关算法的激光光幕破片测速信号自动识别与处理方法。该方法基于离散小波变换的带通滤波性质和多分辨率分析,联合小波阈值去噪方法,对破片过靶信号进行小波滤波;结合波峰检测获取各破片过靶的特征点计时时刻,根据同一破片飞行穿越前后光幕所捕获信号的相关性对各破片波形的归属进行自动识别和数据处理。通过对12组战斗部静爆现场采集到的波形进行处理,研究结果表明：该算法能够很好地滤除激光光幕破片测速信号中的高低频噪声,破片特征点的拾取率为96.9%,破片波形的归属识别率为87.2%.     

基于分数阶Fourier变换的远程水声通信技术研究

针对水声通信中所采用的窄带信号传输距离近和抗干扰能力不足的问题,提出一种采用线性调频( LFM)作为载波信号,采用分数阶Fourier变换作为解码方式的水声通信方案.该方案采用在时域进行LFM信号的码元分割,在分数阶变换域借用脉冲位置调制(PPM)进行解码的方法进行通信,并通过Rake接收机进行路径分集接收抑制水声信道...