支持SAR系统高分辨率实时成像的实时系统解决方案

随着信息技术的发展，用于军事、地理、自然灾害扫描探测的合成孔径雷达系统（SAR）对其成像能力的分辨率和实时显示要求越来越高，因此，研究具有自主知识产权的，可以实时处理高分辨率成像的实时系统迫在眉睫，针对实时数据接收，存储，显示和处理等核心问题，提出了一种实时系统解决方案，该方案通过对Linux内核的实时扩展，实现了可达到高处理机利用率的多任务实时调度方法，可支持混成调度；在应用层实现符合实时需求的功能模块；为DSP板开发实时驱动，形成了从硬件驱动层和操作系统层，直到应用软件层的完整实时计算体系。     

基于TMS320C6701的机载SAR方位向处理的实时实现

机载合成孔径雷达可以在载机飞行的同时获得高分辨率合成孔径雷达图像。由于合成孔径雷达成像具有很多原理性优点,它在军事和民用领域都取得了广泛的应用。方位处理是合成孔径雷达成像算法中重要的一步,由于算法本身的复杂性和雷达数据的高速率,方位向处理的实时实现具有很大的挑战性。介绍了自主研发的、采用TI C67 DSP作为核心处理芯片实现方位向处理的高速信号处理系统。通过优化的结构设计和软件流程,有效保证了硬件资源的利用效率,成功实现了设计目标。     

合成孔径雷达（SAR）数据在地质研究中的应用

一、引言合成孔径雷达是主动式的,它可以全天候、全天时地提供可靠的多时相数据,雷达波可以穿透云、雾,在一定条件下,还能穿透植被和较浅的冲、洪积物覆盖层,而且成像的立体效应突出了地形信息。因此,在地质研究中,它具有光学遥感技术无法替代的优越性。     

调频率正负交替变化的SAR成像及抗欺骗干扰方法

为了提高合成孔径雷达(SAR)抗数字储频式欺骗干扰的性能,提出一种正负交替改变SAR调频率的方法,通过发射按正负交替序列规律改变SAR调频率的信号,使干扰信号在调频率上和原信号产生差异,经过匹配滤波后可以滤除干扰信号,进而抑制欺骗式干扰。仿真了在正负交替改变调频率情况下的成像及对抗欺骗式干扰的效果,仿真结果验证了这种方法的有效性。     

机载SAR图像的灰度校正

由于我国机载合成孔径雷达(SAR)系统存在的一些缺陷,雷达图像有时会出现方位向的非正常条带。本文研究了一种新的利用计算机进行数字处理去除这种条带的方法——行统计量增强法,并介绍了用这种方法进行试验所得到的结果。     

合成孔径雷达(SAR)实时成像仿真研究

进行合成孔径雷达（SAR）成像仿真是研究成像雷达的一个重要手段。该文在分析SAR成像仿真机理的基础亡,提出了一种利用视景仿真软件Vega进行SAR实时成像的仿真方法。该方法在建立场景模型的基础卜,利fEH场景纹理材料的物理属性数据及雷达参数计算雷达散射截面（RCS）,再把RCS值输入一个能模拟雷达真实设备的传感器模型,就得到SAR实时仿真图像。为了满足SAR成像仿真的需求,对Vega软件中的纹理材料数据库文件进行了修改,建立了新的纹理材料数据库文件。仿真结果表明新方法能较好地满足SAR实时成像仿真需求,有助于促进SAR成像实时仿真技术的发展。     

SAR定标中角反射器的研究

角反射器是合成孔径雷达(SAR)定标中使用最为广泛的无源点目标,开展角反射器的研究对于SAR定标有着十分重要的意义。本文采用融入多层次快速多极子算法(MIFMM)的矩量法(MoM),对角反射器的雷达散射截面(RCS)进行计算,对比几种常用角反射器的性能,确定不同尺寸三角面角反射器RCS最大值及相应的入射方向,分析加工尺寸、加工角度误差、入射角度偏差等对三角面角反射器RCS的影响,总结角反射器在设计制作和安装过程中应考虑的问题。本文的分析结果对设计角反射器和SAR定标具有重要的参考价值。     

实时SAR成像系统矩阵转置方法研究与实现

合成孔径雷达（SAR）是一种高分辨率成像雷达,而矩阵转置是实时SAR成像信号处理中一个很重要的操作,矩阵转置的效率高低将直接决定整个SAR成像信号处理系统的性能。对于矩阵转置,可采用行进列出或列进行出、两页式或三页式转置等方法进行处理,但这些方法处理时间较长,转置效率较低。在现有矩阵转置方法的基础上,提出了一种新的矩阵转置方法。在实际硬件平台上利用提出的矩阵转置方法进行了实时SAR成像处理,所得结果的矩阵转置效率为78%,整个SAR成像处理时间为10秒。测试结果表明,该方法对解决矩阵转置问题是行之有效的。     

SAR图像压缩技术的发展与现状

从分析SAR 图像数据特征对压缩编码的影响入手, 归纳了SAR 图像压缩必须考虑的实际情况, 总结了SAR 图像压缩发展至今的几种典型技术并讨论了它们的压缩效能。理论和实验证明: 预测编码、矢量量化, 变换编码和一些特定技术各有优缺点, 其中自适应余弦变换编码( ADCT) 在现阶段最适于SAR 图像压缩, 自适应小波变换编码( ADWT) 将随着小波理论的完善而成为最有发展前途的一种SAR 图像压缩技术。     

SAR成像数据的压缩研究

本文提出一种基于JPEG2000的压缩算法，分别对SAR成像数据的正交分量和模图像进行压缩，效果较好。     

星载合成孔径雷达回波信号模拟源研究

论述了星载合成孔径雷达(SAR)回波信号模拟源的一种实时实现方法和基于PCI总线与CPLD的硬件设计。主要针对点目标模型和椭圆轨道模型,首先模拟点目标的方位向相位历程和天线方位向增益数据。通过PCI总线实现数据实时传输,利用CPLD形成的延时信号,触发线性调频源产生距离向的线性调频信号,经过模拟源移相、加权,最终形成系统回波信号。试验结果表明该方法设计合理,软、硬件编程灵活,为系统的更新换代以及今后分布目标模拟源的设计提供了很好的技术支持。     

星载合成孔径雷达回波信号模拟源研究

论述了星载合成孔径雷达(SAR)回波信号模拟源的一种实时实现方法和基于PCI总线与CPLD的硬件设计。主要针对点目标模型和椭圆轨道模型,首先模拟点目标的方位向相位历程和天线方位向增益数据。通过PCI总线实现数据实时传输,利用CPLD形成的延时信号,触发线性调频源产生距离向的线性调频信号,经过模拟源移相、加权,最终形成系统回波信号。试验结果表明该方法设计合理,软、硬件编程灵活,为系统的更新换代以及今后分布目标模拟源的设计提供了很好的技术支持。     

我国近海海洋现象的星载SAR观测

利用ＳＩＲ－Ｃ／Ｘ－ＳＡＲ，ＥＲＳ－１和ＪＥＲＳ－１的ＳＡＲ图像观测中国近海洋现象。分析结果表明：ＳＡＲ图像揭示了海浪，内波，浅海水下地形，海面油膜，表层流场，河口羽流和海面船只等现象，Ｘ－ＳＡＲ观测到了南海东沙群岛附近海区的海浪和内波。在中等海面风速和强潮流的条件下，登州浅滩等浅海水下地菜特征在ＥＲＳ－１ＳＡＲ图像上清晰可辨，从ＳＡＲ海面油膜获得了山东北部海区的表面流场结构并与海流图作了比较，二     

星载SAR舰船检测技术及其在海洋渔业监测中的应用

近年来,利用星载SAR数据对海洋舰船目标进行检测与监视的技术在很多领域得到了广泛的应用。海洋渔业资源保护和渔船监测就是其中的一个重要应用。目前为保护海洋渔业资源,促进其可持续利用,我国也正在进行利用星载SAR对渔船进行监测和管理的研究工作。对国内外公开发表的文献中关于星载SAR舰船检测方面的研究成果进行了总结,回顾并分析了舰船和舰船尾迹检测的常用方法,并说明了星载SAR舰船检测的一般流程。最后对国外利用星载SAR进行海洋渔业检测和资源保护方面的成功案例进行了介绍。希望能够从中得到有益的经验和启发,对我国在利用星载SAR进行海洋渔船监测和海洋渔业资源保护方面的研究和应用有所帮助。     

基于能量最小化的星载SAR图像建筑物分割方法

针对星载合成孔径雷达 (Synthetic aperture radar, SAR) 图像信噪比低、建筑物目标几何变形大以及周围背景复杂的特点, 本文提出了一种基于能量最小化的星载SAR图像建筑物分割方法.基于星载SAR图像数据构造条件概率能量项, 推动变形曲线向建筑物目标边界演化; 在能量泛函模型中定义长度能量项以保证变形曲线的平滑; 在水平集方法获取的SAR图像初始分割结果的基础上, 以高分辨率光学遥感影像中建筑物目标的轮廓作为先验信息, 构造先验形状能量项约束曲线在第二阶段的演化, 最终实现SAR图像建筑物的分割.实验结果表明, 该方法显著提高了建筑物目标轮廓的分割精度.     

基于椭圆轨道的星载SAR面目标原始数据模拟

提出了一种基于椭圆轨道的星载SAR面目标原始数据模拟的方法。首先通过建立椭圆轨道的卫星平台和地球上目标的运动模型,求出卫星平台与目标的距离变化规律,并分析了这个距离与由其它模型得到的距离的不同及其对方位向压缩成像的影响。然后给出了面目标的原始数据模拟的方法,详尽地描述了整个模拟过程。最后给出并分析了原始数据压缩的方法及成像结果。
     

方位多波束星载SAR原始数据仿真

方位多波束(MAB)技术可以有效解决方位向分辨率和距离向测绘带宽的矛盾,但目前仍没有以提高方位向分辨率为目的的MAB SAR投入运行,因此对该模式的研究只能通过仿真进行。目前公开发表的文献在模拟MAB模式时均附加了过多限制条件,使得仿真结果与实际情况有较大差异。首先介绍了MAB工作原理和回波模型,然后给出了在考虑地球自转及偏航控制等与实际情况更加吻合的条件下,MAB系统中原始数据的模拟方法,并提出了MAB系统中方位向相位误差仿真的方法。所给出的仿真方法及结论对于进一步进行MAB技术的研究有重要的参考价值。     

星载SAR船舶及尾迹探测技术研究

星载合成孔径雷达(SAR)对船舶探测作为一种受到普遍关注的获取船舶信息的有效手段,较之其它探测方法有着独特的优点。根据近年来星载SAR领域所取得的成果,对其探测船舶及其尾迹技术进行研究,以期获得较好检测船只及其尾迹的方法。     

星载合成孔径雷达的发展以及干涉测量应用

论述了星载合成孔径雷达的发展历程,介绍了作为其重要应用之一的星载InSAR的概念和发展,详细介绍了典型的系统如欧空局的ERS-1/2星对、美国的SRTM任务、新近发射的日本ALOS卫星以及计划今年发射的德国的TerraSAR-X雷达卫星和加拿大的RADARSAT-2雷达卫星.最后详述了星载InSAR未来的发展方向编队卫星技术以及国外重要的编队卫星计划如法国Cartwheel方案和德国TanDEM-X任务.     

分布式星载SAR-GMTI系统仿真

仿真是进行分布式星载SAR地面动目标检测(GMTI)研究的重要方式。对分布式星载SAR-GMTI的系统仿真进行了全面讨论,内容包括地杂波建模\,动目标建模\,回波仿真方法、信号处理流程和方法,搭建了一个完整的仿真系统,用实验结果验证了该系统的可靠性。