机载双站SAR频率同步与误差补偿

机载双站SAR系统中，收发平台是分置的，收发载机本振频率源的不同步，将会引起回波信号相位误差的积累，其积累时间长度为整个合成孔径时间．本文给出了“GPS＋独立高稳定频率源”实现双站SAR收发频率同步的方法，并对该同步方法引起的同步相位误差进行了分析，提出了一种基于收发平台视距通信的频率同步误差补偿方法．最后给出了对几种典型频率同步误差的补偿仿真，仿真结果表明，该频率同步误差补偿方法能够有效地补偿由收发不同步引起的误差项．     

基于星载辐射源的被动SAR频率同步:误差分析与同步方法

基于星载辐射源的被动SAR的收、发系统采用各自独立的频率源,因此,其收、发系统本振信号存在着频率同步误差.在接收端解调过程中,该频率同步误差会引入一定的相佗误差,进而影响下一步的成像处理.本文针对基于星载辐射源、采用地面固定接收机的被动SAR系统,分析了不同类型的频率同步误差对其方位向相位的影响,提出了一种利用直达波信号提取相位误差的频率同步方法.在利用直达波信号提取相位误差时,零多普勒时间的精确估计是关键问题.文章改进了零多昔勒时间的估计方法,提高了其估计精度,从而较好地实现了频率同步.最后仿真分析了研究结论的有效性.     

一种基于频率同步的低噪声电源适配器设计

针对电源适配器高频开关信号的噪声干扰对某些精密仪器性能(如B超机显示清晰度)的影响问题,本文提出通过适配器开关频率和系统设备工作频率同步方式解决噪声干扰的设计思路,以便携式B超机电源适配器设计实践为例,介绍了同步电路的设计方法、功率电路拓扑和辅助电源方案;同步功能通过实验验证,采用该方案的电源适配器已成功应用于某全球知名B超机产品。     

双站SAR多PRF同步链同步方法

收发单元之间的相位同步是双站合成孔径雷达的关键问题之一。针对实际双站SAR实验系统中所体现出的问题,该文提出了一种多PRF同步链的双站合成孔径雷达同步方法,该方法通过双向同步链实现高精度的随机相位误差测量;并利用中国余数定理解算频率差测量中的模糊,实现低同步频率条件下双站SAR单元频率源间慢变化频率差的无模糊测量。最后,通过仿真验证了方法的有效性。     

一种高精度频率测量系统设计

提出了一种高精度频率测量系统的设计方法,应用单片机技术将多周期同步法和量化时延法相结合,实现了频率的高精度快速测量。应用该方法设计出来的测量系统不仅体积小、成本低,而且在不需要复杂的传统等精度频率测量控制的情况下,利用其单片机的自身特性,实现宽范围内实用、简单而且精度较高的等精度频率测量,具有较好的实用价值。     

星载高分辨频率步进SAR成像技术

星载合成孔径雷达(SAR)是一种2维高分辨率微波成像雷达。它通过发射大带宽信号实现距离向高分辨,通过合成孔径技术实现方位向高分辨。随着人们对分辨率需求的不断提升,星载SAR正朝着分米级分辨率发展。一方面,受限于现有器件水平,可以通过频率步进技术实现大带宽信号发射,需要研究高精度子带拼接技术、子带间幅相误差对成像的影响与补偿技术;另一方面,受限于有限的波束宽度,可以使系统工作在聚束模式或滑聚模式实现长合成孔径,此时需研究轨道弯曲、“Stop-go”假设误差、电离层与对流层传输误差等非理想因素对成像的影响与补偿技术。因此,该文详细介绍了频率步进信号时序设计与子带拼接,研究星载高分辨率频率步进SAR成像算法与非理想因素补偿方法,最后给出成像算法的仿真验证和性能分析。      

一种外置式视频同步信号发生器的设计

对随机视频信号的特点进行了研究，提出了采用谱分析提取随机视频信号的同步频率的方法，根据数据传输的要求设计了基于USB接口的外置式视频同步信号发生器并给出了系统的硬件框图和软件流程。系统具有自动分析随机视频信息隐含的同步信号频率，精确产生同步脉冲信号的特点，满足随机视频信号采集和稳定显示的同步要求。同步精度达到300帧内图像漂移小于1个像素。利用该视频同步信号发生器控制非标准图像采集卡实现了计算机辐射的随机视频信号的采集和稳定显示。     

基于“北斗”差分的双基SAR高精度时频同步方法

为了满足分布式平台协同探测和双基地合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）目标成像对时频同步的高精度应用需求,提出了一种基于“北斗”导航卫星观测单差的时频同步方法。该方法基于伪距单差计算得到平台间的相对钟差,并通过载波相位观测单差的前后历元差消除单差整周模糊度,计算得到相对频率误差。静态实测和动态模拟测试结果表明,该方法可以实现固定时间同步误差优于5 ns,线性时间同步误差优于2×10-3 ns/s,二次时间同步误差优于10-6 ns/s,固定频率同步误差优于0.01 Hz,线性频率同步误差优于10-5 Hz/s的精度,满足实际工程应用的要求。在该时频同步方法的基础上,开展了双基SAR目标成像质量仿真分析,验证了算法的可用性,可以保证分布式协同系统的动态、实时和高精度时频同步应用。     

一种准周期信号频率的精确测量算法

分析比较了现有的一些基于ＤＦＴ类谐波分析及频率测量算法,给出一类准周期信号的时域模型,提出一种基于窗口ＤＦＴ的准周期信号频率精确算法,并对算法进行仿真。     

一种基于北斗三号B2b信号的精密单点授时方法

授时是卫星导航系统的基本服务之一,在先进电子设备研制和智能时空信息服务中具有重要作用.针对当前全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)授时方法存在的受地面共视观测站和通信网络限制的问题,本文提出一种基于北斗三号B2b信号的精密单点授时方法(B2b signal ...     

一种高动态、弱信号GPS比特同步方法

为了实现高动态、弱信号条件下的GPS信号的比特同步,该文提出了一种基于差分相干累加的比特同步方法,简称差分累加法。该方法将一个导航数据比特周期内的复相干积分值与间隔为整数位导航数据比特长度的相应值进行差分相干累加后再进行非相干累加作为统计量,计算20个候选位置的值,最大值对应的差分相干累加起始位置即为导航数据比特边界位置,从而实现比特同步。仿真结果表明,差分累加法适合高动态、弱信号GPS比特同步。     

改进的一站固定式双基SAR 频域成像方法

一站固定模式双基SAR (BiSAR)相对于传统的单基SAR 有许多潜在的优势,但也因复杂的成像几何关系使其回波信号在距离和方位向上具有较强的空变性,因此传统的单基频域算法很难被直接应用。为了解决这个问题,王宇等人曾提出一种基于分块和插值的方法,但该方法会使分块边缘处的点散焦,从而影响成像效果。该文在上述方法的基础上采用新的分块策略和插值映射关系,提出一种改进算法,可以有效解决分块边缘点散焦的问题,从而极大地提升了成像效果。      

一种跳频图案同步方法

针对战术跳频电台通信同步问题,在分析若干跳频同步方法的基础上提出了一种组合同步方法,并将收发双方维护的同步头频率组从一维扩展至二维,增强了同步头频率的抗干扰性.性能分析表明,此方法同步时间短、同步概率高,适用于战术跳频电台.     

采用WiMAX信号的无源SAR成像方法

无源雷达自身不发射信号,依靠外部照射源实现对目标的探测或成像。现代通信的发展为无源雷达提供了更多的可用外部照射源,如全球移动通信信号、卫星导航信号、无线网络信号(WiFi)等。WiMAX是一项新兴的基于IEEE 802.16标准的宽带无线城域网技术,其作为无源雷达照射源,相比已有照射源具有距离分辨率高和探测距离远的优点。文中给出了一种利用WiMAX信号进行无源SAR成像的方法,推导出获得一维距离像的匹配滤波器,并实现了二维WiMAX-SAR成像。仿真结果验证了采用WiMAX信号进行SAR成像的可行性。     

一种非合作的跳频信号跳同步方法

针对跳频信号侦察中,在非合作条件下进行信号跳同步问题,提出利用跳信号分段频谱比较分析实现跳频信号跳变时刻同步的方法。该方法首先利用短时傅里叶变换和小波变换的方法有效估计跳频信号跳速率参数,在此基础上通过在一个跳周期内取三段信号进行频谱比较,并滑动调整时间参数的方法进行跳同步获取。实验证明该方法不仅可以有效实现跳频的跳同步,同时克服了跳速率估计精度不足的问题,且方法结构简单易于工程实现。     

双站步进频率雷达运动目标ISAR成像

建立了双站ISAR运动目标的几何模型,给出了双站步进频率雷达运动目标的回波信号模型,讨论了目标运动对步进频率双站ISAR成像的影响;为补偿目标因等效径向速度引起合成距离像峰值的时移和能量发散,提出了用距离微分法估计目标的等效径向速度作粗补偿,然后用积累相关法作精补偿的成像方法;仿真结果验证了该方法的有效性。     

一种同步轨道星机双基SAR成像方法

对同步轨道星机双基SAR的成像机理进行了研究,从回波的多普勒历程入手,指出该体制下获取的回波数据在距离多普勒域中存在耦合的现象,经典RD算法对非参考点位置的目标成像在方位向上会产生散焦。通过计算得到了相同多普勒历程方住向位置不同的点在数据域中距离向上的位置变化特征以及不同多普勒历程方位向位置相同的点在数据域中距离向上的位置变化特征,给出了在方位向分割回波数据,在距离向上非线性计算回波多普勒参数的改进成像方法。仿真结果表明,改进的成像算法可以较好地对非参考点位置的点目标完成方位向聚焦。