机载ATI-SAR基线定标方法研究

顺轨干涉合成孔径雷达技术(ATI-SAR)是一种适用于运动目标检测(GMTI)的干涉合成孔径雷达(SAR)技术。基线误差是顺轨干涉雷达系统的主要误差,直接影响地面运动目标测速的准确性以及定位精度。本文基于对ATI基线误差源特性的分析,针对2个主要基线误差源——姿态误差和相位中心误差进行定标方法的探讨和研究。通过仿真实验可以看出,文中提供的定标方法对误差的处理准确、有效,因此这些定标方法为进一步研究并制定机载ATI-SAR定标方案奠定了基础。     

基于属性散射中心多层次匹配的SAR目标识别方法

针对合成孔径雷达(SAR)目标识别问题,提出基于多层次属性散射中心匹配的方法。从SAR图像中提取多层次的属性散射中心集,分别包含了不同数量的散射中心。首先,在较低层次时进行少量强散射中心集的匹配,根据定义的匹配度结果,判定当前识别结果的可靠性。若结果可靠,则识别终止;否则,转入下一级的散射中心匹配。此时,散射中心的数目增多,可以提供目标更多的细节信息。通过计算当前层次的匹配结果并融合之前层次的结果,再次判定识别结果的可靠性。通过重复进行以上过程,最终形成测试样本的可靠识别结果。基于MSTAR数据集开展测试,分别在标准操作条件、俯仰角差异以及噪声干扰条件下对提出方法进行了全面验证。结果表明,该方法相比其他对比方法具有更强的有效性和稳健性。     

基于APFFT和快速TLS-ESPRIT的间谐波检测方法

针对近几年广泛应用的全相位时移相位差校正法在间谐波分析中出现的多个检测问题,提出一种基于APFFT和快速TLS-ESPRIT的间谐波检测方法。首先,通过快速TLS- ESPRIT算法准确地辨识出信号中间谐波的频率;然后,对信号进行APFFT谱分析,根据其相位不变性,直接取峰值谱线的相位值作为初相位的估计;最后,计算出峰值谱线频偏量,按照全相位幅值校正公式,获取信号的幅值估计。仿真实验表明,该检测算法能够在较低信噪比环境下有效地检测间谐波,且具有较高的检测精度。     

一种多通道星载SAR通道间一致性精确测量方法

多通道星载合成孔径雷达(SAR)系统需要对通道间一致性进行测量,用于后期成像与多通道融合处理。提出了一种多通道星载SAR系统通道一致性高精度测量方法,该方法基于少量仪器设备,结合匹配滤波和插值处理,获取通道幅度差和相位差等指标数据,实现SAR通道间一致性高精度测量。利用此方法对某型号星载SAR模样机系统进行实际测试,结果表明通道间相位差从48.15°提高到0.184°,提高了测试精度。     

基于极化相似度的全极化SAR自动目标识别算法

提出了一种基于极化相似度的全极化SAR自动目标识别算法,并利用仿真得到的全极化SAR数据进行了识别实验。该方法将极化相似度量引入到局部极大值匹配算法中,有机地结合了散射中心特征点的空间域和极化域的信息。针对目标绕雷达视线的旋转,以及系统极化测量误差引起的极化倾角变化,给出了极化倾角估计和补偿算法,并实验研究了极化倾角对识别结果的影响。仿真识别结果表明,全极化数据的平均识别率明显优于单极化,证明了该算法的有效性。     

基于频移的干涉SAR去平地效应方法研究

干涉SAR是一种大范围获取地表三维位置信息的方法,而干涉图的去平地效应是干涉SAR信息处理中一个重要的步骤.本文介绍了一种基于频移的去除平地效应的方法,平地效应消除后的干涉SAR相位图可直观地反映地形的拓扑结构.实际数据处理验证了此算法的可行性和有效性.     

结合属性散射中心模型和空间变 迹法的 SAR 图像旁瓣抑制方法

针对合成孔径雷达( synthetic aperture radar,SAR) 图像旁瓣抑制问题,提出结合属性散射中心模型和空间变迹法 (spatially variant apodization, SVA)的新途径。 空间变迹法作为一种经典超分辨率图像处理技术,能在抑制旁瓣的同时保持良 好的主瓣分辨率。 属性散射中心可以很好地描述目标在高频区的电磁散射特性,是分析 SAR 图像的有力工具。 基于属性散射 模型的参数估计得到的先验知识再利用空间变迹法处理 SAR 图像,达到抑制旁瓣的目的。 实验结果表明,该方法可以有效抑 制 SAR 图像旁瓣。     

基于相干矩阵的SAR极化对比增强研究

针对SAR极化对比增强问题,本文在传统的Lagrange乘子法的基础上,提出了一种基于极化相干矩阵(T矩阵)的新方法,并通过SAR数据实验,验证了其有效性和优越性.本文方法基于Pauli极化基,使极化匹配矢量元素对应于Pauli基元素所代表的地物散射机理,其元素模值大小反应了散射特性的强弱.实验结果表明,此方法可获得更优的极化匹配矢量、极化对比度及其极化对比增强图像效果.     

机载SAR海面舰船成像多普勒参数估计

本文详细分析舰船运动对SAR成像的影响,对运动引起的二次相位误差应用分块对比度最优自聚焦算法进行补偿;对运动引起的一次相位误差利用估计多普勒中心频率的方法进行估计;文中提出的多普勒中心频率估计方法在图像域进行,给出该方法严格的公式证明和算法流程。最后对实际机载SAR海面数据进行处理和分析,结果验证了该方法的有效性。     

基于射线理论的建筑物SAR图像仿真方法

基于物理光学法（PO）和射线理论构建了建筑物目标的多次散射模型,并结合雷达成像原理,提出了一种基于射线理论的建筑物SAR图像仿真方法,在此基础上,本文对平顶和尖顶建筑物目标进行了SAR图像仿真,仿真结果表明,该方法得到的SAR图像可以有效的获得建筑物目标SAR图像的多径散射特征。该方法为建筑物SAR图像的信息提取和三维重建工作提供了有利的研究工具。