使用去调频宽带LFM信号的SAR实时成像处理

本文阐述了对采用去调频宽带LFM信号方法的SAR条带模式数据进行高分辨率实时成像的处理算法.与以前的实时处理不同之处在于:(1)距离向目标的回波信号经过了去调频处理;(2)要对距离单元迁移实时校正;(3)方位向单孔径实时连续成像.本文详细讨论了对SAR距离向去调频数据处理的原理和方法,提出适合实时处理的距离迁移校正的方法,并分析了整个实时处理流程的时限和计算量.实践证明本文的实时处理算法和流程是有效的.     

宽带LFM信号数字脉压匹配滤波和去斜率方法的比较

在线性调频(LFM)信号数字脉压中，采用不同的数字脉压处理方法对脉压结果会有不同的影响。本文经理论分析和仿真验证，比较了数字脉压匹配滤波和去斜率两种方法的脉压性能。在这两种方法中，采样率、目标回波信号时延和目标多普勒频率的变化对数字脉压结果都有一定的影响，并且目标回波信号时延和目标多普勒频率之间有一定的对应关系。仿真试验结果为在工程应用中选择合适的数字脉压处理方法提供了依据。     

基于TMS320C64x实现LFM信号的实时脉冲压缩

对脉冲压缩技术的原理进行了研究,并在理论分析的基础上介绍某型雷达信号处理系统基于高速通用数字信号处理器TMS320C64x实现数字脉冲压缩,讨论了几个现实问题。给出了相应的硬件框图、软件流程、算法实现及基于所用硬件进行的专门优化,并给出了仿真波形图。该方法经实际应用证明性能可靠,整体性能符合现场要求。     

基于积分二次相位函数的多分量LFM信号分析

基于二次相位函数的调频率估计算法用于多分量LFM信号时,信号间互扰严重并且会产生伪峰。针对这一问题,该文采用积分二次相位函数,提出了一种改进的多分量LFM信号分析方法,仿真实验表明：该方法相比于原方法能够有效抑制伪峰和信号间互扰,同时要求的信噪比门限低,估计均方误差更接近CRLB。     

基于GPU的线性调频信号脉冲压缩算法实现

利用NVIDA公司开发的CUDA技术对线性调频信号脉冲压缩算法进行了研究。用CUDA C和C语言分别在GPU、CPU平台对该算法进行仿真,并对程序执行时间做出了比较。实验结果表明,在GPU平台上实现脉冲压缩算法的运算效率明显优于在CPU上。     

基于RFRFT技术的LFM信号去相关分离方法

讨论了一种采用去相关算法优化简化的分数阶傅立叶变换(RFRFT)技术分离LFM信号的方法,对要分离的LFM信号进行RFRFT变换实现参数特征识别后进行去相关处理.并基于该方法设计了一种LFM信号去相关分离系统模型.最后利用MATLAB软件仿真了基于该算法在LFM信号检测分离的效果,从仿真结果上看,该方法提高了RFRFT技术实现LFM信号分离的质量,此外该算法也具有易实现,计算量小等特点.     

宽带线性调频信号时频处理研究

主要研究宽带LFM脉冲信号的时域处理方法，在研究其处理方法时考虑到目标是一个分布式的目标，而不是点目标的形式，实际上取得波形和处理方法都是用计算机完成的。     

基于MP分解的宽带LFM信号参数估计

将MP分解应用于宽带阵列信号处理中,提出一种针对线性调频信号(LFM)参数估计新算法.根据LFM信号形式建立过完备原子库Gf,其中原子参数由起始频率和调频斜率决定,将阵列参考阵元接收数据在Gf上作MP分解,获得各个信号的起始频率和调频斜率参数,从而得到宽带信号的具体形式;在上一步频率参数估计的基础上,根据阵列结构建立过完备原子库Gθ,其中原子参数由到达角决定,将阵列全部阵元接收数据在Gθ上作MP分解,实现信号DOA估计.新算法估计性能优于传统空间时频分布(STFD)方法,尤其在低信噪比、多信源情况下仍然有较高的估计精度.计算机仿真结果验证了算法的有效性.     

去调频处理的合成孔径雷达成像

针对合成孔径雷达(SAR)成像SPECAN算法中距离向采样率过高的问题,将去斜率原理用于SPECAN算法的距离向处理,先以STRETCH(去斜率)方法将宽带信号转化为单频信号,然后对单频信号做快速傅里叶变换(FFT).这种对距离向的处理方式,降低了回波信号的采样率,并且只需要一次FFT便可将回波信号压缩到与目标距离相关的位置上,减少了数据运算量和存储量.原理分析和仿真实验均表明了该算法的正确性和有效性.     

宽带线性调频雷达信号特征研究

本文分析了宽带线性调频雷达信号的时域、频域及时频分布特征,总结了宽带线性调频雷达信号波形的几点特性,给出了理想脉冲压缩输出的时、频域参数,以及对雷达对抗的影响,为宽带雷达干扰技术研究提供理论参考。     

基于二次距离压缩的双基地合成孔径雷达斜视成像算法

根据Tandem模式双基地SAR几何关系及其信号模型,该文给出了一种适用于该模式下的基于二次距离压缩的斜视成像算法,成功地解决了由于接收、发射平台分置而产生的不同于单基地SAR的二次距离压缩、距离徙动校正和方位聚焦问题。仿真表明在任意双基地角情况下,该算法均能得到很好的成像结果。     

一种改进的机载前斜视SAR二次距离压缩成像算法

该文基于斜视距离模型,直接推导了适用于大斜视合成孔径雷达(SAR)成像的二次距离压缩(SRC)算法,在此基础上提出了一种改进的机载前斜视SAR的SRC成像算法。通过补偿距离频率的三次相位项,有效改善了大斜视SAR成像距离压缩旁瓣非对称畸变的问题,通过补偿波束前视引入的平动相位项,解决了图像位置在方位向发生偏移的问题。给出了实现步骤和算法流程,对比了不同斜视角情况下算法改进前后的成像效果。仿真表明,该算法能有效改善大斜视SAR的成像质量,适合于大斜视机载SAR成像。     

三维目标曲线SAR成像的降维搜索算法

曲线合成孔径雷达(CurviLinear Synthetic Aperture Radar,CLSAR)利用雷达平台的单条曲线轨迹就可形成三维成像所需的曲线合成孔径。由于CLSAR采集的数据在三维频率空间是稀疏的,简单地采用非参数化方法所获得的图像几乎无法使用,所以有价值的目标三维像必须采用参数化方法来获得。该文提出一种新的适用于CLSAR的目标三维成像算法。该算法巧妙地利用了接收数据中距离方向与垂直距离方向参数间的弱耦合性,将高维优化问题解耦为低维优化问题,并顺序地估计出相应参数,最后采用一个迭代过程进行参数求精。仿真实验表明,新算法是一种适用于CLSAR的有效的目标三维成像算法。     

SAR干扰机中的收发信号耦合模型及隔离解决方法

 收发隔离是困扰转发式干扰机研制的瓶颈问题,研究收发同时工作中的收发隔离问题对于解决SAR干扰机中方位向欺骗干扰效果以及对抗脉间波形捷变的SAR(Synthetic Aperture Radar) ECCM(Electronic Counter-Counter Measures)具有重要意义.在此背景下,本文利用数学级数概念建立了同时收发体制下,干扰机收发信号的耦合模型,并结合LFM(Linear Frequency Modulation)信号的时频特性和波形补偿实现了耦合信号中有用信号和干扰分量的滤波分离.基于实测雷达数据的实验验证以及相应的仿真结果均验证了本文方法的有效性.     

超宽带LFM信号的BP成像算法

本文推导了基于超宽带LFM信号模型的SAR的后向投影(BP)成像算法,研究了距离向压缩数据在方位向聚焦的具体实现,讨论了距离向采样率对图像性能的影响,最后通过计算机仿真,验证了算法的有效性.     

基于实测数据的原始数据压缩对InSAR系统测高影响研究

为了研究原始数据压缩对InSAR系统干涉测高的影响。该文应用4组典型高程起伏的ERS-1/2实测数据,对Block Adaptive Quantization (BAQ) 与 Amplitude-Phase (AP) 两种有重要工程应用潜力的算法对干涉测高影响进行研究。试验结果表明：BAQ算法在设计时,要合理选择数据分块尺寸;同时,对于测高精度要求较高且垂直基线较短的系统,量化位数应至少为4 bit。AP算法在设计时,要合理分配幅度和相位量化位数。对于平均比特率为3 bit/sample,AP算法最优方案为幅度2 bit、相位4 bit,其性能介于3 bit BAQ和4 bit BAQ之间。     

基于SAR实测数据的舰船成像研究

该文基于机载SAR实测数据,对舰船目标成像进行了研究。SAR成像是针对静止目标,舰船目标表现在SAR图像上是散焦的。基于舰船目标的非合作性,可采用ISAR的方法对其进行成像处理,以得到高分辨的舰船图像。该文介绍了如何从SAR实测数据中提取出舰船目标的回波数据,并讨论了对舰船成像比较有效的ISAR运动补偿方法。最后给出了多艘典型舰船的清晰成像结果。该文提供了机载雷达SAR模式工作时对舰船成像的有效处理方法。     

利用复杂调制LFM信号的SAR抗欺骗干扰技术

数字储频欺骗干扰是目前对合成孔径雷达(SAR)的一种有效干扰方式。该文提出利用脉间调频斜率抖动的复杂调制LFM信号,实现对数字储频欺骗干扰的抑制。由于雷达信号调制形式干扰方未知,降低了干扰信号和当前雷达发射脉冲信号之间的相关性。该文给出了在距离、多普勒二维域上的抗数字储频欺骗干扰处理方法,达到对数字储频欺骗干扰的有效抑制。     

一种机载SAR层析三维成像算法

针对机载平台难以同时满足多基线SAR层析3维成像所要求的短基线及大孔径问题,本文提出一种基于稀疏信号表示的机载SAR层析3维成像算法。首先基于高频率SAR目标的多散射中心假设,将目标在第3维成像方向上建模为稀疏分布模型,进而根据观测系统几何及信号频率特征构建了冗余字典,从而实现了成像问题到稀疏信号表示问题的转化,并最终通过求解以稀疏性度量函数为正则项的不适定方程获得成像结果。通过仿真实例的成像结果阐述了算法参数对成像的影响,并通过对SAR层析3维成像的仿真结果证明了算法的有效性。     

一种基于距离补偿的分布式小卫星双基SAR成像方法

在一定条件下,分布式小卫星双基SAR可近似认为是一种信号发射器与接收器平行运动的双基SAR系统。针对其结构特点,该文提出一种基于距离补偿的成像方法。通过该方法可把双基SAR的相位信息以单基SAR 的形式表示,这样就可利用单基SAR的成像算法对双基SAR进行研究。本文结合波数域算法对这一方法进行了阐述,并给出了仿真结果。仿真结果表明,该方法可有效应用于分布式小卫星双基SAR的成像中。