高分辨率条件下延时有源定标器SAR成像质量分析与校正

延时有源定标器是合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)图像质量评估和辐射定标的关键设备,有源定标器延时技术的采用可以降低本地杂波的影响,提高测量精度。但其点目标成像质量不可避免地会受到延时的影响,尤其在高分辨率条件下更为严重。该文建立了高分辨率条件下延时对有源定标器点目标成像质量影响分析模型,定量地分析了不同延时对有源定标器点目标响应峰值功率、主瓣3 dB宽度、峰值旁瓣比和积分旁瓣比的影响程度,通过研究提出了一种延时影响的校正方法,仿真实验验证了该方法的正确性。     

一种基于有源定标器的电离层对星载SAR定标影响校正方法

针对电离层对低频星载合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)定标的影响,该文提出一种基于有源定标器的电离层对星载SAR定标影响校正方法,主要针对由电离层群延时导致的距离向位置偏移和由电离层色散效应引起的脉冲展宽所导致的分辨率下降进行了分析,利用SAR内外定标相结合的方法,精确测量出电离层引起的脉冲时间宽度变化量,利用测量结果对电离层的影响进行校正。给出校正前后以及无电离层影响的有源定标器距离向成像仿真结果,结果表明通过校正可以很大程度上改善有源定标器距离向点目标图像质量,提高了定标测量精度,验证了校正方法的正确性。     

一种基于Whitt算法的SAR极化定标改进方法

深入研究了Whitt等提出的基于人造点目标的极化定标算法（Whitt算法）,发现并证明了Whitt算法中对特征值对应次序的判断条件在某些情况下不成立,且分析了特征值次序对应关系错误对失真矩阵求解结果造成的影响。在此基础上,提出了新的判断条件和解决方法,对Whitt算法进行了改进。利用中国科学院电子学研究所研制的一部机载PolSAR系统进行了极化外定标实验验证,结果表明利用该改进算法进行极化定标参数求解具有更好的有效性和稳健性。     

多极化SAR 机载测量中的定标方法

针对极化合成孔径雷达由于发射和接收端受通道幅相不平衡、天线串扰、电磁波传播特性和系统噪声等因素影 响,从而造成遥感数据不能反映真实目标特性的特点,提出了应用方位对称的随机分布目标和多个三面角反射器回波数 据定标系统的方法,给出了应用该方法的具体步骤,并通过此方法对X 波段机载SAR 系统的实测数据进行了分析,试验 结果验证了该方法的可行性和有效性。     

通用RCS测量雷达有源定标装置的设计与实现

为解决外场雷达散射截面(RCS)测量雷达无源定标对场地和气象条件较为苛刻的要求,设计了内置的通用RCS测量雷达有源校准装置。该装置能通过自动化的状态控制和参数测量,输出定标数据,实现对RCS测量雷达的系统定标。测试结果表明该装置能够以较高的精度实现系统的自校准,有效地提高外场RCS测量雷达校准过程的环境适应性。     

星载合成孔径雷达系统的内定标

介绍了星载合成孔径雷达(SAR)的内定标原理和有源相控阵SAR内定标的实现方法。内定标主要用于测量发射功率和接收增益的相对变化,也可用于监测TR组件的失效情况和定性分析天线性能。要提高测量精度需保障内定标设备尽可能小的温度变化特性及寿命期内小的性能变化。     

利用点目标进行SAR辐射定标的方法研究

SAR辐射定标是一项关联图像像素值和地物后向散射系数的重要工作。由于角反射器具有稳定、大的散射截面积和在较宽的角度范围内散射截面积变化较小,因而成为重要的点目标定标器。研究利用已知散射截面积的三面体角反射器来计算不同地物的后向散射系数、系统定标常数和系统总的传递函数的方法,并通过大量实测SAR数据进行了定标实验。理论分析和实验结果表明,利用点目标进行SAR辐射定标具有简单、实用、精度较高的优点。     

一种星载SAR定标接收机误差分析

作为星载SAR地面微波辐射定标场主要外定标设备,定标接收机用于完成星载SAR天线方向图和辐射功率的测量。为实现高精度测量,需要定标接收机有很高的测量精度。本文对定标接收机的高精度指标进行了定量误差分析,介绍了定标接收机的工作原理,给出了误差计算模型和误差分析方法。该方法利用误差精度分配及误差计算最大值来分析定标接收机的精度指标,并给出了定标接收机各项精度指标的实测结果,验证了该误差分析方法的正确性和精确性。     

SAR内定标技术和内定标精度分析

分析了SAR内定标技术与内定标精度分析.讨论了SAR集中收发式的内定标技术,推导内定标状态下系统总功率和总功率变化量的表达式、系统增益和系统增益变化量的表达式;SAR内定标信号的处理;SAR内定标精度分析;最后完成对某地区SAR图像数据的灰度校正.     

一种去除采样造成的多极化SAR成像误差的方法

合成孔径雷达系统通常要对回波进行数字处理,方位向、距离向采样会给SAR点目标响应的峰值带来测量误差。该文针对此问题进行了深入分析,给出了峰值测量误差与点目标位置的关系。对时分工作方式多极化SAR系统的分析结果表明,在某些情况下,由方位向采样和非同时测量造成的极化数据间相对幅度和相位误差会很大。该文提出了使不同极化回波的匹配滤波函数相隔一定延时的匹配滤波方法,以使方位向采样对各极化数据具有相同的影响。仿真结果表明该方法有效地改善了极化数据间幅相一致性。该文研究的问题对SAR的精确定标有着重要意义。     

基于极化有源定标器的高分三号SAR在轨测试分析

高分三号（GF-3）是我国第一部全极化星载合成孔径雷达,也是世界上最为先进的全极化星载合成孔径雷达之一,在轨测试和定标是其定量化和全极化应用的前提,卫星发射后,开展了为期三个月的在轨测试和定标.本文提出了一种新型全极化有源定标器设计方案,利用研制的新型全极化有源定标器获取的在轨测试数据,分析了SAR（Synthetic Aperture Radar）天线方向图、SAR发射脉冲特性以及SAR发射天线极化隔离度等指标,分析结果表明,高分三号SAR具有良好的性能指标.根据全极化成像结果对极化有源定标器指标进行了验证,验证结果表明,有源定标器可以提供不同的散射矩阵且具有良好的点目标特性和极化隔离度指标.     

一种新的机载SAR图像几何校正和定位算法

机载合成孔径雷达常采用时域子孔径成像,所得到的图像是地面散射单元到成像平面的一种空变映射.通过联立求解等距离方程和等多普勒方程得到了这种映射的解析表达式,提出了一种新的图像无参考点几何校正和像素点定位的距离一多普勒算法,并用点阵仿真和外场试验验证了算法的有效性.     

低频SAR辐射校准

低频SAR天线通常具有极宽的方位向波束角，在辐射定标时，定标体RCS随雷达波入射角的变化不能够忽略，文中利用低频散射模型，得到定标体RCS随角度变化关系，结合条带式低频SAR的工作原理，给出辐射校准的方法，并进行仿真试验，验证了该方法的有效性。     

SAR图像点目标的检测

分析了在均匀杂波回波功率服从 Gamma分布条件下 SAR点目标检测 ,推导了点目标虚警概率和检测概率与阈值系数关系 ,提出了检测点目标阈值系数选择根据和方法。在杂波均值估计方面 ,提出了以全局均值代替局部动态均值。实际测试结果表明所提出的检测方法在检测效果和计算量方面都优于双参数恒虚警检测算法     

一种SAR ADC电容失配自测量与数字校准技术

为了解决高分辨率逐次逼近模数转换器(SAR ADC)中,电容式数模转换器(DAC)的电容失配导致精度下降的问题,提出了一种电容失配自测量方法,以及一种可适用于各种差分电容DAC设计的低复杂度的前台数字校准方法。该方法利用自身电容阵列及比较器完成位电容失配测量,基于电容失配的转换曲线分析,对每一位输出的权重进行修正,得到实际DAC电容大小对应的正确权重,完成数字校准。数模混合电路仿真结果表明,引入电容失配的16位SAR ADC,经该方法校准后,有效位数由10.74 bit提高到15.38 bit。     

低频UWB SAR天线方向图的校准

低频UWB SAR系统具有较大的方位向处理角，因此天线方向图对系统性能的影响不能忽略。本文首先给出接收信号空间和场景空间的对应关系，结合成像模型定性地讨论了天线方向图对系统冲激响应的影响。在实际条件下考虑了距离校正因子、杂波、噪声和目标响应等因素，利用实际数据对天线方向图做了定量分析。最后结合成像处理模型，使校正后的图像质量得到提高。     

双基SAR成像的点目标解析频谱研究

双基SAR距离徙动由于存在两个双曲线形式,使用传统的驻定相位原理方法难以解析得到双基下的目标二维频谱。该文总结了LBF方法,级数反演方法,利用双基成像几何的瞬时频率方法以及基于等效单基思想的DMO方法,并给出了必要的分析,给出了DMO方法和GBF的等效性,验证了在任意构型下级数反演方法和LBF的关系。通过不同双基构型下的点目标成像仿真结果详细分析了各种方法的聚焦性能。