基于干涉图的星载MIMO-SAR动目标检测

受动目标径向速度影响,星载多输入多输出合成孔径雷达(MIMO SAR)等效通道回波模型中将引入周期误差信号的调制,进而导致动目标方位像存在“假峰”效应,其会增加动目标检测的虚警。基于ATI(along track interferometry)干涉图,提出一种星载MIMO SAR动目标检测方法。可在不补偿误差信号的前提下,先通过调节系统参数降低动目标“假峰”幅值,进而经干涉处理用杂波去弱化“假峰”干涉相位,最后利用ATI干涉图幅度和相位的联合处理实现动目标检测。数值试验验证了方法的有效性。      

机载SAR加权ATI地面慢速运动目标检测方法

对ATI技术进行改进,提出了一种机栽双通道SAR加权ATI地面慢速运动目标检测方法。该方法将DPCA技术和ATI技术的优点结合起来,利用DPCA技术得到加权值对ATI干涉结果进行加权处理,提出了一种新的动目标检测方法。计算机仿真结果表明,该改进方法与ATI方法相比能够有效减少虚假目标的数目,并能够检测到弱目标;与DPCA方法相比,它能够检测到DPCA方法由于对消过大而无法检测到的速度更慢的目标。     

基于ATI的双通道UWB SAR运动目标检测和距离向速度估计

本文对基于ATI的双通道UWB SAR运动目标检测和距离向速度估计算法进行了研究.针对运动目标易在UWB SAR图像上散焦的特点,本文对运动目标在双通道UWB SAR图像上散焦像轨迹之间的位置关系及干涉相位进行了分析;针对ATI算法运动目标检测中的盲速现象和距离向速度估计时的距离向速度模糊现象,本文根据UWB SAR大相对带宽的特点,提出了一种多频子带ATI方法消除盲速区、解除距离向速度模糊,该方法只需两部接收天线,相比多基线方法可大大节省硬件成本.基于半实测数据的实验证明了本文所提理论正确性和算法的有效性.     

改进的DPCA和ATI技术及其对比

通过改进合成孔径雷达(SAR)动目标检测(GMTI)的检测方法 DPCA及ATI,并对两种方法的效果进行了对比。DPCA处理步骤为:坐标配准、相位补偿、杂波对消、均值平滑和阈值检测,而ATI处理步骤为坐标配准、相位补偿、杂波对消/干涉、均值平滑和阈值检测,除了第三步有所差异外,其余步骤均一样。在此着重改进坐标配准与相位补偿,为提高配准与补偿的精度以提高动目标检测的准确率,并使用亚像素级的频域配准方法。实测数据证明,经改进后的DPCA和ATI检测效果均良好,即使是强度极弱的动目标也能够被检测到。经对比分析,ATI在动目标检测上有更优良的性能。创新地使用亚像素级的频域配准方法,且该算法为自动算法,对系统参数精度无要求。     

基于干涉图幅度和相位联合的双通道SAR地面慢动目标检测方法

提出了一种基于干涉图幅度和相位联合的双通道合成孔径雷达(SAR, Synthetic Aperture Radar)地面慢动目标检测方法.在干涉图幅度、相位统计特性分析基础上,充分利用动目标像素点和杂波干扰之间的散射特性差异,通过对干涉图相位进行函数变换,并联合干涉图幅度得到了一种新的动目标检测量,由该检测量并结合邻域平均处理可以较容易地实现动目标的快速精确检测.仿真实验表明:所提检测算法与经典的DPCA(Displaced Phase Center Antenna)、ATI(Along Track Interferometry)方法相比,具有杂波和噪声抑制能力强、稳健性高、适用范围广、可检测速度范围大、检测率高、虚警率低等特点,证明了算法的有效性.     

基于三通道UWB SAR子孔径图像序列的ATI方法

针对三通道超宽带合成孔径雷达(UWB SAR)系统,提出了一种基于子孔径图像序列的顺轨干涉(ATI)方法,利用UWB SAR的大波束角特性,生成多个视角的子孔径顺轨干涉图检测运动目标并估计参数.该方法相比传统的ATI方法的优点在于:不仅能检测具有距离向速度不为零的目标,而且能检测具有方位向速度不为零的目标,并可估计目标的距离向速度和方位向速度.基于UWB SAR半实测回波的实验验证了该方法的有效性.     

一种SAR-GMTI杂波抑制的新方法

通过增加天线、接收通道等,能使SAR在成像的同时完成运动目标检测,并将其重新定位在SAR图像上(SAR-GMTI).作为对SAR功能的一个增强,SAR-GMTI在许多领域特别是在民用交通流量调查方面具有很好的应用价值.利用实测数据对沿航向干涉(ATI)方法进行研究,对M.Soumekh提出的信号子空间方法进行改进,提出了一种在多点消一点之前先进行相位补偿的杂波抑制方法,并给出实测数据的处理结果和分析,对SAR-GMTI的信号处理器设计具有一定的参考价值.     

假目标在动目标检测中的效果分析

首先讨论基于ATI与DPCA的两天线SAR的干涉图像对地面动目标进行检测的过程。根据SAR产生回波的原理,产生动B标,地面杂波及假目标的干扰信号。经仿真分析,在干扰能量较小时,真实的动目标还可以检测到,但是目标速度,方位参数估计出现错误;当干扰能量较大时,检测出许多虚假目标,动目标淹没其中,可以得到较好的干扰效果。     

雷达

TN952007061852基于幅度和相位联合的ATI动目标检测新方法/袁昊,周荫清,李景文(北京航空航天大学电子信息工程学院)//北京航空航天大学学报.―2007,33(2).―169～175.分析了影响SAR-ATI动目标检测干涉相位图中点幅度和相位分布的因素——包括雷达噪声、杂波能量、地面RCS起伏以及成像时的旁瓣等。针对SAR-ATI检测时虚警概率过高问题,基于幅度门限和相位门限联合动目标检测处理,提出了一种改进方法:首先对SAR每一个通道的图像域中相位被污染的点作一次关于能量梯度的预滤波,在滤除了干涉相位图中相位失效的点之后,根据雷达的固有噪…     

地面慢速运动目标的单天线SAR检测与成像

本文研究了单天线SAR对地面慢速运动目标进行检测和成像问题.首先对单天线SAR数据进行方位向抽样得到两个通道信号,在分析两通道静止目标和运动目标回波特性的基础上,证明了在多普勒域可以实现杂波对消,并且对消后的动目标信号仍为一线性调频信号,在此基础上,对对消后的动目标信号进行Wigner-Hough变换提取信号的多普勒调频中心和调频斜率,从而最终实现对运动目标进行精确成像.文中给出了实际处理的完整流程,仿真结果验证了方法的有效性.     

子带子孔径ATI地面运动目标检测及参数估计方法

该文提出了一种新的基于子带子孔径图像序列的顺轨干涉(ATI)地面运动目标检测方法。该方法利用超宽带合成孔径雷达(UWB SAR)的大带宽大波束角和低频特性,生成了对应不同中心频率和视角的多幅子带子孔径顺轨干涉图,并联合运动目标的多频多子孔径干涉相位进行地面运动目标检测和参数估计。该方法相比传统的ATI方法的优点在于:在检测方面,消除了盲速,既能检测具有距离向速度的目标,又能检测具有方位向速度的目标;在速度估计方面,能无模糊地同时估计出目标的距离向速度和方位向速度。基于UWB SAR半实测回波的实验验证了该方法的有效性。     

利用样本协方差矩阵特征值分解实现双通道SAR动目标检测

该文针对机载双通道SAR-GMTI系统及实测数据,提出一种新的地面慢动目标检测方法。该方法基于双通道样本协方差矩阵特征值分解,将杂波第2特征值和干涉相位联合统计特性的研究结果用于慢动目标检测,即根据给定的恒虚警概率确定一条联合分布的第2特征值干涉相位等高线作为门限检测曲线,同时结合第2特征值、干涉相位门限预处理,实现地面慢动目标的精确检测。实测数据实验结果表明:该方法不但扩大了慢动目标的可检测速度范围,同时还降低了系统的虚警概率。     

双通道沿迹干涉SAR地面动目标检测

该文深入研究了双通道沿迹干涉(Along-Track Interferometry, ATI )SAR的机理,给出了运用该机理在静止目标去线性调频后的频域内进行动目标检测的方法。文中详细描述了该方法的检测过程,分析了杂波、噪声以及目标速度对检测性能的影响, 最后给出了计算机仿真结果。分析及仿真结果表明, 与同常规方法相比,该方法对可检测运动目标信杂比的要求降低,对于淹没在主瓣杂波谱内的动目标以及在主瓣杂波谱外的动目标能够同时检测;同时,在频域检测计算量下降。     

An improved SAR-GMTI method based on eigen-decomposition of the sample covariance matrix

An improved two-channel Synthetic Aperture Radar Ground Moving Target Indication (SAR-GMTI) method based on eigen-decomposition of the covariance matrix is investigated. Based on the joint Probability Density Function (PDF) of the Along-Track Interferometric (ATI) phase and the similarity between the two SAR complex images, a novel ellipse detector is presented and is applied to the indication of ground moving targets. We derive its statistics and analyze the performance of detection process in detail. Compared with the approach using the ATI phase, the ellipse detector has a better performance of detection in homogenous clutter. Numerical experiments on simulated data are presented to validate the improved performance of the ellipse detector with respect to the ATI phase approach. Finally, the detection capability of the proposed method is demonstrated by measured SAR data.     

A fast multichannel SAR raw data simulator of clutter and moving targets

Accessibility of a fast and accurate multichannel synthetic aperture radar raw data generator of stationary clutter and moving targets has high importance, especially in the application of ground moving target indication. In this paper, a fast four-stage algorithm for generating the raw data of each channel stationary clutter and moving targets, has been proposed respectively in the frequency and the hybrid time–frequency domain. Using this simulator, in different conditions in terms of target motion speed, acceleration and direction, for each of the channels, after generating the raw data, its final image has been extracted by the range-Doppler algorithm. Then, using clutter suppression techniques such as DPCA, ATI and hybrid DPCA–ATI, the multichannel SAR final image has been obtained in ideal and nonideal conditions. Finally, the obtained images of the first channel have been studied using the extracted formulas for predicting the effects of target motion parameters on the SAR images as well as analyzing the multichannel SAR final image. The results show that the proposed algorithm for generating the raw data of each channel stationary clutter and moving targets has better performance in terms of speed and accuracy than the other existing simulators and the proposed multichannel SAR simulation method has high quality.     

真实数据背景下的SAR运动目标回波信号模拟及应用

该文提出了一种新的合成孔径雷达(SAR)原始数据模拟方法,将模拟数据和实际测量数据结合在一起形成含有模拟运动目标和真实背景的SAR原始数据,用于对SAR运动目标检测方法的验证和分析。根据SAR的成像原理和运动目标的回波模型,该文给出了将模拟运动目标回波信号和真实背景回波数据叠加的半真实模拟数据的形成方法。通过将合成的数据应用于运动目标的检测试验,验证了方法的有效性。