基于MMSE-T的合成孔径雷达图像超分辨率重建

针对雷达目标图像,提出一种基于阈值最小均方误差（MMSE-T）的超分辨率重建方法,并对其性能进行了分析、比较和评估.介绍和分析了雷达成像模型及常用的超分辨方法.以及MMSE-T改进算法及其具体实现方法.以MSTAR合成孔径雷达（SAR）实测图像为例,给出其超分辨结果,同时基于输出信噪比（SNR）指标,对其性能进行了比较与评估.实验表明：MMSE-T超分辨率方法在无须事先已知原始场景先验知识的情况下,可实现对原始场景的准确重建,同时具有较好的噪声抑制作用,可用于高分辨率一维距离像、合成孔径雷达、逆合成孔径雷达及实波束成像等雷达图像目标信息的开发.     

采用相干单距离多普勒干涉的太空碎片成像

对于尺寸小于雷达距离分辨率的太空碎片的雷达成像,假设在平动运动完全补偿的条件下,根据太空碎片的运动特点,提出了采用相干单距离多普勒干涉的成像方法．该算法同时利用信号时频谱的强度和相位分布,通过正弦曲线搜索实现对信号的相干积分,从而获得太空碎片的高分辨二维图像．此外,分析了该算法的分辨率及图像质量与时频谱的关系,据此给出一种对应的窗函数的选取准则．     

Application of Modified SPECAN Algorithm in Parasitical BiSAR

Global navigation satellite system (GNSS) can be employed as a transmitter to composite bistatic synthetic aperture radar (BiSAR). As GNSS signal is quite different from the traditional radar signal, modified spectral analysis (SPECAN) algorithm is proposed and applied in the BiSAR system. The modifications include Doppler centroid compensation, range curve correction and azimuth processing method. The modified SPECAN algorithm solves the imaging problem under the condition of huge range migration, long synthetic aperture time and phase-coded signal. The proposed algorithm is verified by experiment results.     

混合体制雷达网弹道目标进动特征提取

针对同构组网雷达在提取弹道目标微动参数中存在的不足,提出了一种混合体制雷达网在获取目标散射中心数量不一致的条件下弹道目标进动特征提取方法.首先,对弹道目标进动和宽、窄带雷达信号进行了建模,分析了目标散射中心在窄带雷达和宽带雷达下的回波特性.根据目标散射中心的雷达回波特性,利用散射中心调制系数法实现了目标散射中心在不同雷达之间的匹配关联.然后,对宽带雷达获得的散射中心距离像信息进行分析,并利用广义Radon变换对距离像信息进行变换,通过变换关系求解得到了目标进动角.最后,构建宽窄带雷达微多普勒信息联合方程组,在求得进动角的基础上实现了雷达视角和结构参数的求解,接着采用二分法对三种求解组合得到的参数进行优化,进一步利用优化后的参数联立三维矢量求解方程组,求得了三维锥旋矢量.仿真结果表明,在信噪比大于5dB时,宽带雷达网参数求解精度与混合体制雷达网参数求解精度接近,且均比窄带雷达网参数求解精度高,从而验证了本文方法的有效性.     

高频地波雷达海洋表面流方位的超分辨估计

在对洋流相关性分析的基础上，提出了一种适用于高频地波雷达海洋表面流方位的超分辨估计方法，首先对阵列输出做预处理，在频域中对海洋表面流信号进行分离，提取可能存在海浪信号的谱点。然后采用前后向空间平滑技术，去掉海洋信号间的相关性，最后用MUSIC方法在频域上进行DOA估计，实测数据处理结果证明了文中所提出的超分辨方法的有效性和实用性。     

改进轮廓波变换的ISAR信号超分辨成像方法

为了克服由于实测数据有限、逆合成孔径雷达(ISAR)成像分辨率低的问题,提出了一种基于改进轮廓波变换(CT)的ISAR回波信号超分辨成像方法.该方法首先采用非下采样的轮廓波分解来实现信号不变尺度下不同方向的高频成分提取;然后将不同方向的高频信息与原始回波信息一同构建为CT变换的分解层;最后借助轮廓波重构变换技术实现ISAR回波信号的尺度拓展,进而实现超分辨成像.与用插值方法进行信号尺度拓展后成像相比,该方法更能反映空中目标雅克42型飞机雷达图像细节信息,提高成像质量,从而验证了该方法的有效性.     

Scattering Centers Measurements by a Modified MEMP Method

A modified matrix enhancement and matrix pencil (MMEMP) method is presented for the scattering centers measurements in step-frequency radar. The method estimates the signal parameter pairs directly unlike the matrix enhancement and matrix pencil (MEMP) m     

二维脉内扫描高信噪比高分辨大测绘带成像

为了解决合成孔径雷达信号的信噪比会随着测绘场景的增大和分辨率的提高而降低这个问题,提出了一种新的基于俯仰-方位二维脉内扫描的高信噪比高分辨大测绘带合成孔径雷达成像模式．在发射端利用面阵全孔径,以较低的脉冲重复频率发射俯仰-方位二维窄波束,并进行脉内二维扫描;在接收端全孔径接收,并进行二维数字波束形成,消除低脉冲重复频率带来的多普勒模糊以及俯仰维脉内扫描带来的距离模糊,最终实现高信噪比高分辨大测绘带成像．仿真实验表明,该成像模式可以显著提高高分辨大测绘带成像系统的信噪比．     

散射“重心”跟踪的ISAR运动补偿方法

运动目标的适合成孔径雷达(ISAR)成象可以归结为绕固定轴(不动点)旋转的目标成象问题。但实际中在观测期间这样的不动点是相对雷达移动的,且移动的规律是未知的,因此,在成象处理前必须进行运动补偿,以得到等效的参考不动点。以往是在目标上寻求一孤立散射点作为参考点,但这对于连片目标不太适合。本文将考虑把散射重心作为参考点,并以此进行运动补偿。这个方案对于连片目标很有效。模拟结果也证明了该方案可行。     

舰船目标三维散射中心建模及SAR快速仿真方法

直接合成孔径雷达成像仿真方法在实现大型舰船目标回波仿真和合成孔径雷达成像时时效偏低,难以满足对海探测制导闭环验证过程中对合成孔径雷达快速生成的需求.因此,提出了基于三维散射中心的舰船目标合成孔径雷达回波和成像仿真方法.首先通过射线管积分三维快速成像和CLEAN三维散射中心提取得到不同视角下目标三维散射中心;然后通过对应...     

宽带机械扫描雷达的DBS成像和动目标检测

提出了机械扫描模式中相干积累点数的选取原则以及一种考虑距离走动补偿的改进DBS成像方法,有效提高了DBS成像分辨力．在动目标检测中,利用动目标回波的幅度要受天线方向图调制这个特点,提出了一种分子孔径法检测和滑窗式检测相结合的新方法,可实现动目标较准确的定位．实测数据的处理结果证明了其有效性．     

一种机载MIMO雷达地面运动目标成像方法

针对传统机载合成孔径雷达（SAR）对地面非合作运动目标成像中存在的运动补偿难题,通过空间并行采样获取目标散射信息,提出了一种机载MIMO雷达的高分辨成像方法.与机载SAR不同在于该成像方法采用单次快拍的方式,从而可避免对非合作运动目标进行运动补偿.同时采用单次快拍成像方法可避免传统SAR方位向上长时间多脉冲采样积累,提高了信息获取的实时性.仿真结果证实了所提出方法的可行性.     

基于连续波的通信雷达一体化距离处理分析

随着科技的发展,车联网(IoV)和6G对通信雷达一体化(RadCom)技术的需求逐渐增加。基于连续波和波形共用体制的正交频分复用(OFDM) RadCom系统有两种距离处理方式:基于周期自相关函数(PACF)与基于频域元素级除法。在距离处理中,这两种方式对接收噪声有不同的影响,导致其雷达性能出现差异。通过对基于PACF方式和基于频域元素级除法方式的等效噪声幅度放大因子和相关旁瓣分析,给出了两种距离处理方式的临界信噪比计算方法。最后,在IoV场景中对雷达探测性能进行了仿真评估,验证了该临界信噪比计算方法的有效性。     

多视角ISAR成像研究

提出了多视角逆合成孔径雷达(ISAR)成像方法,对不同视角回波数据子孔径内部与外部分别选用不同对齐基准的方法进行包络对齐,然后采用多特显点综合法进行自聚焦．对各个视角接收信号融合,给出了一种参数化方法与非参数化方法相结合以进行稀疏孔径外推的算法,经外推后通过方位向FFT得到目标ISAR图像,该算法可有效应用于合成孔径雷达稀疏孔径成像．     

LFMCW SAR调频非线性的等效分析方法

针对LFMCW的调频非线性问题,结合LFMCW SAR成像系统特性,分析了非线性频率偏移的影响,讨论了选择不同参考信号进行混频情况下的边带效应,提出了一种将非线性频率误差通过相位误差转化为加性噪声的等效分析方法,并通过仿真分析了该等效噪声对LFMCW SAR距离分辨率的影响。结果表明,较低的线性度对差拍频率和信噪比影响很大。该方法可为基于信号处理消除非线性误差的影响提供新的思路。     

干涉阵列米波雷达的低仰角高精度估计方法

针对米波雷达低仰角估计的难题,结合干涉技术和超分辨算法的优点,提出了干涉阵列米波雷达的高精度低仰角估计方法．该方法首先利用干涉结构扩展阵列孔径,再将常规的空间平滑算法推广到干涉阵,提出了干涉阵的空间平滑方法,然后应用其实现低仰角多径信号的解相干,最后利用双尺度酉ESPRIT算法得到低仰角的高精度估计．仿真结果和实测数据验证了干涉阵列的前后向空间平滑方法及干涉阵列的高精度低仰角估计方法的有效性,并分析了该方法存在的信噪比门限与基线模糊门限的产生原因．     

Push-broom spectral imaging method based upon multi-slit

The acquisition of high image quality and high resolution spectral data is limited by light flux. A push-broom spectral imaging should reduce the spatial resolution if it amplified its light flux to increase its signal noise ratio (SNR). According to this problem, the theory of compressive sensing (CS) is introduced for modeling the push-broom spectral imaging system from the signal processing analysis, so that the number of slits of the imaging system can be increased to amplify its light flux. Under the guidance of the theory of compressive sensing, the light flux can increase without reducing the spatial resolution. In the simulation, if its exposure frequency dropped to 1/4 the original, and its light flux increased to 128 times the original, the spectral image with the resolution of 512×512 could be well obtained. This method is suitable for remote sensing by using a smaller number of times for imaging and less memory for storage and transmission compared with the traditional one.     

用于激光雷达成像仿真的动态场景模型

基于激光雷达成像的基本原理,结合目标表面的空间反射特性,在图形处理器架构下,借助其强大的并行计算能力,建立了激光雷达场景动态仿真模型,实现了不同入射、观测位置条件下目标表面空间辐射亮度分布的计算．针对典型场景进行了模拟实验,并将实验结果与实际激光雷达系统采集到的图像数据进行了对比分析．实验结果表明,模拟结果与实测图像数据在基本特征上是相似的; 定量分析结果表明,模拟图像与实际图像在主要特征上是相符的．     

一种统计RELAX方法的ISAR成像研究

针对在传统超分辨ISAR成像中仅依靠能量判断距离单元中的散射点数目可能会引起虚假点或散射点漏检的问题,提出了一种统计RELAX超分辨ISAR成像方法,该方法充分将目标所处环境的背景噪声与杂波的统计信息用于散射点的提取中,按照期望的虚警率设置检测门限,对所有的距离单元的回波信号进行高斯性检测, 确定存在散射点的距离单元, 最后利用统计RELAX超分辨技术进行散射点的提取并最终成像．实测数据的处理结果验证了该方法的虚假点远少于传统方法, 并且可充分表现目标的几何细节特征．     

4-f光学架构频域纯相位调制压缩成像

为了改善传统的多幅亚像素图像配准融合实现超分辨率的方法面临的配准误差和高成本问题,将压缩传感理论引入超分辨率成像. 基于大多数自然图像普遍具有的稀疏表示特性,以经典的4-f光学架构为基础,利用频域中相位比振幅包含更多信息的特点,提出了一种频域纯相位调制压缩成像方法,通过重建算法从单次曝光记录的低维测量值中恢复原高分辨率图像的信息. 数值实验结果表明,提出的方法可以有效地实现图像信息的随机调制和高质量重建,是一种有潜力的压缩成像物理实现方案,具有较高的重建信噪比和较少的重建时间,尤其是对于大尺度图像.