基于矩阵束方法的星载MEB SAR俯仰向DBF处理方法

俯仰向数字波束形成(DBF)处理是距离向多波束体制(MEB)星载合成孔径雷达(SAR)系统实现较高分辨率、超宽幅成像的关键。但是,由于存在卫星姿态误差等因素的影响,星载MEB SAR系统的DBF接收波束指向会出现偏差,这将导致在对具有强散射体的区域(如存在船舶的海面、港口等区域)进行成像时会出现鬼影目标。针对这一问题,该文提出一种基于矩阵束方法的俯仰向DBF处理方法。首先对俯仰向通道回波数据进行匹配滤波处理,并根据预设阈值寻找强散射体的峰值位置;然后利用矩阵束方法准确估计强散射体的波达角;最后利用这些信息调整俯仰向DBF加权矢量,确保DBF接收波束指向正确,从而消除鬼影目标的干扰。仿真实验验证了该方法的有效性。     

星载Ka-SAR俯仰向自适应DBF算法研究

为解决Ka波段星载合成孔径雷达（SAR）波长与功率之间的矛盾,传统上通常采用基于距离向的数字波束形成扫描接收（DBF-SCORE）算法来改善天线增益。但此算法会预先设定加权矢量,在地形起伏较大地区,则会造成波束指向严重偏差,导致接收增益损失,即所谓高程失配。针对上述问题,本文根据自适应阵列信号理论,研究了一种适用于Ka-SAR的俯仰向自适应波束形成算法,可准确估计回波波达角(DOA),优化接收增益。通过本算法可有效的改善传统算法存在的高程失配问题。通过仿真分析该算法的鲁棒性,得出该算法在系统参数变化时具有良好的稳定性。      

基于Capon 谱估计的星载SAR 自适应DBF 研究

在地形起伏较大的山地区域,星载SAR 利用传统俯仰向数字波束形成(DBF)方法接收场景回波时,都会出现波束指向偏差的问题,这一偏差使得回波接收增益与信噪比降低。针对这一问题,该文提出一种基于Capon 空间谱估计的星载SAR 自适应DBF 方法。该方法首先通过有限的回波数据来准确地估计出各距离门内信源的波达角(AOA),而后利用这些信息来更新接收波束的加权矢量,从而能够在任何时刻都使接收波束准确地指向信源位置,以此来改善回波增益与信噪比。仿真实验结果表明,该方法较传统的俯仰向波束扫描(SCORE)法有较大的性能改善,同时它还对系统及信源参数的变化有很强的鲁棒性。      

高分辨率宽测绘带星载SAR距离向DBF处理

该文在研究星载SAR使用距离向数字波束形成(DBF)实现宽测绘带的基础上,通过理论推导和仿真分析了仅做时域加权DBF处理对成像结果幅度和分辨率的影响,并进一步针对DBF-SAR扫描接收方式研究了4种适用于不同发射信号脉宽的距离向DBF处理方法。仿真验证了4种处理方法在各自的前提下能有效实现距离向宽测绘带接收。     

星载MIMO-SAR与距离向DBF相结合系统研究

 将星载MIMO-SAR系统与距离向数字波束形成技术相结合,设计了DBF-MIMO-SAR系统,能够解决星载MIMO-SAR系统距离模糊较大的问题.该系统方位向各孔径不是同时发射信号,而是按照一定的时间顺序,顺序发射.接收回波时,各孔径同时接收,在距离向使用DBF技术,分离回波信号和抑制距离模糊.同时分析了DBF-MIMO-SAR系统主要系统参数,包括脉冲重复频率、孔径间发射脉冲延时、雷达方程、数据率.仿真结果表明,该系统能有效地实现高分辨率宽测绘带模式,减小距离模糊和方位模糊.     

星载高分辨率宽幅成像技术分析

从星载合成孔径雷达的分辨率与成像幅宽的关系出发,分析了2种高分辨率宽幅成像技术的基本原理,其中一种可以实现高分辨率条带成像模式;另一种可以实现高分辨率马赛克成像模式.并提出了各自需要解决的关键技术.最后,通过2种技术的性能比较,指出了各自的应用范围.     

基于多路群时延的星载DBF实时处理方法

距离向多通道数字波束形成(digital beamforming,DBF)技术可以显著提高星载高分辨率宽测绘带合成孔径雷达(high-resolution wide-swath synthetic aperture radar,HRWS-SAR)的系统性能,但在高分辨宽测绘带的情况下,传统DBF处理方法难以避免脉冲扩展...     

双基星载HRWS-SAR系统俯仰向DBF处理技术

双基星载高分辨率宽测绘带SAR系统(HRWS-SAR)利用数字波束形成技术(DBF)将俯仰向多通道的回波信号进行快时间域的相干合成,DBF处理性能必然受到双基构型的影响。该文针对一般双基构型的星载HRWS- SAR系统,推导了点目标接收方向角与收发距离和之间的线性近似表达式,建立了俯仰向通道的回波信号模型,进而构建了一种时变加权与FIR滤波相结合的DBF处理方法,并给出了系统实现框图。该文对几种典型双基构型的星载HRWS-SAR系统DBF处理进行了仿真,结果表明合理的双基构型能有效提升星载HRWS-SAR系统的DBF处理性能。     

一种双基星载MIMO SAR系统体制与处理方法

双基星载合成孔径雷达(SAR)利用双平台接收以及联合处理回波信号,在测绘、干涉测量、目标识别、自然灾害监测等领域有重要的应用价值。为了进一步提升该体制的成像性能,该文提出一种采用空时编码和短偏移正交波形的双基星载多发多收合成孔径雷达系统(MIMO SAR)。基于接收端的数字波束形成技术,该系统能够有效分离提取不同波形回波数据,获取更多空间自由度,从而同时具备双基体制和MIMO体制的优势。此外,通过对获取的不同波形图像数据做波束形成处理,该系统能够减轻2次散射干扰回波对SAR图像的影响。仿真实验验证了该系统方案的有效性。     

俯仰向数字波束形成技术对SAR系统性能的影响分析

俯仰向数字波束形成(DBF)是实现高分辨率宽测绘带星载SAR系统的关键技术。该技术可以生成能够灵活控制的高增益窄波束用于回波信号的接收,从而提升SAR系统性能。该文在研究俯仰向DBF技术应用于宽测绘带SAR系统的基础上,重点分析了俯仰向DBF技术对系统性能指标的影响,推导了基于俯仰向DBF技术的系统等效后向散射系数(NESZ)和距离模糊比(RASR)的表达式,并且将阵列信号处理中的零点指向技术应用于SAR,使得系统在接收目标信号的同时抑制模糊区方向的回波,显著地提高了系统的距离模糊指标。仿真结果表明,俯仰向DBF-SAR系统的性能相对于传统单通道系统具有明显的优势。     

用DSP实现FIR数字滤波器

FIR滤波器具有幅度特性可随意设计、线性相位特性可严格精确保证等优点,因此在要求相位线性信道的现代电子系统,如图像处理、数据传输等波形传递系统中,具有很大吸引力。本文简单介绍了其线性相位条件和设计方法,并且提供了一种用DSP实现的方法。     

一种改进的星载SAR波束优化算法

针对传统的星载SAR波束展宽优化算法中优化变量数目多、计算时间长的缺点,该文提出了一种减少变量数目、提高优化速度的算法。该算法对常规遗传算法进行了改进,以正交多项式为天线口径分布的基函数,以多项式系数为优化变量,从而大大减少了优化的变量数目,提高了优化速度。此算法经过了长时间的改进,已经在多个型号项目中得到了广泛的应用。     

一种多维编码全极化SAR回波分离改进方法

通过依次发射H与V极化脉冲和双极化通道接收回波,多维编码全极化SAR能在一个脉冲重复间隔(PRI)内获得所有极化分量。然而,该模式下不同的极化回波会发生混叠,因此需要将它们有效分离开。该文提出了一种将FIR时域滤波处理嵌入到零点指向波束形成器的新型俯仰向数字波束形成(DBF)方法来分离回波。与传统零点指向法相比,该文方法中的FIR滤波能够解决脉冲空域延展所带来的问题,从而取得更好的分离效果。文中给出了详细的信号处理流程及新型波束形成器系统框图。仿真结果验证了该方法的有效性。     

星载SAR多普勒质心估计的改进方法

本文基于星载合成孔径雷达（SAR）多普勒质心估计的原理，提出估计多普勒质心的能量均衡逼近法，它改进了杂波锁定法的算法结构，减小了估计的运算量；同时还提出距离向加权拟合法，有效地改善了估计精度；最后利用星载SEASAT－ASAR原始数据，证明了这两种新方法的优越性。     

基于递推公式的星载SAR高效正向定位算法

该文提出一种基于递推公式的星载合成孔径雷达(SAR)高效正向定位算法。该算法利用3组递推公式计算待定位像素与参考像素之间的3轴位置增量,输入参数为两者之间的高程差、斜距差和方位时间差,然后将位置增量与参考点的位置相加即可求得待定位点的定位位置。3组递推公式通过分别以斜距、方位时间和高程为变量,并对定位方程组求导获取。该算法避免了3维格网建立、系数拟合和插值操作,仿真和实测数据定位结果验证了该文方法的精确性和有效性。     

一种改进的星载聚束SAR子孔径ECS算法

在分析原有ECS算法的基础上,提出了一种适合于星栽聚束SAR成像的子孔径ECS算法。该算法对数据进行子孔径划分,可降低系统对PRF及运算存储量的要求。距离压缩采用斜视等效距离模型,实现精确的距离徙动校正。方位压缩采用方位scaling和频谱分析来实现,并分析推导了合理的方位scaling因子取值。最后,通过仿真验证了算法的有效性。