基于两层均匀媒质的GPEN SAR地下目标成像方法及其性能分析

地表穿透合成孔径雷达(Ground PENetration SAR,GPEN SAR)为了探测掩埋在地下的目标,通常工作在多层媒质的环境中。传统成像模型是建立在同一均匀媒质的假设上,不再适合于GPEN SAR的实际情况。本文首先建立了两层分区均匀媒质中的成像模型,然后利用后向投影(BP)算法定量分析了成像几何参数、土壤参数等对成像的影响,进而提出了一种修正的后向投影(MBP)算法。MBP算法不仅能够校正两层分区均匀媒质对成像定位的影响,还能估计目标的掩埋深度,提供目标三维位置坐标。仿真结果验证了MBP算法在不同信噪比环境下,对多目标的三维定位精度能满足实际的需要。     

超宽带SAR浅地表地雷聚焦与定位技术

机载或车载超宽带合成孔径雷达可以大区域快速探测单个地雷和雷场,是探雷的发展趋势。由于传统成像算法基于均匀媒质的假设,在浅地表目标成像中不再适应。该文首先建立了浅地表目标回波模型,定量分析了折射和色散对成像的影响。基于回波模型,提出了分别在回波域和图像域补偿折射和色散影响的浅地表后向投影(Subsurface Back-Projection, SBP)成像算法。但是对未知区域进行地雷探测时,无法获得目标埋设深度和入射角先验信息。针对这个问题,提出了基于图像域SBP成像算法的粗、精补偿分级处理流程,实现了大区域多目标精确聚焦定位。最后利用Rail-GPSAR探雷试验系统实测数据验证了该文方法的有效性。     

无人机载小型SAR目标分辨与定位能力分析

分析了无人机载小型合成孔径雷达（SAR）可用于战场侦察的基本工作模式；讨论了SAR分辨率与对目标分辨能力的区别；从机载SAR成像几何关系的角度，研究了载机航向测量误差、载机空间位置测量误差、载机飞行速度测量误差、雷达高度误差、雷达斜距测量误差等因素对实时目标定位精度的影响程度，提出了实时定位与读图定位结合使用的观点。其结果对于无人机载小型SAR的设计和应用都有重要意义。     

降低了低层大气影响的远程机载合成孔径雷达成像

机载合成孔径雷达（SAR）系统成像性能已经发展到了晴空折射指数干扰不能忽略的程度。特别是远程和小入射角时需要用到低层大气区域内的传播几何学,低层大气区域可能产生显著的、有时甚至严重的图像质量降低。说明了归因于大气边界层（ABL）的图像异常的范围讨论了ABL的相关特性。开发了与ABL有关的、引入折射指数干扰的一阶SAR成像模型。计算了由标准折射指数干扰产生的图像异常等级．模型预测了可视的图像异常与ABL标准特性的联系。以理论和测量值为基础,预计晴空大气反射指数对图像质量的降低影响比以前想象的更普遍,可能是远程SAR成像性能的限制因素。     

轨道UWB地表穿透SAR探雷验证系统

轨道地表穿透合成孔径雷达（GPSAR）是为了评估UWBSAR在地雷目标探测中的可行性和效能，而用高于地面数米支架作为轨道构建的一个地雷目标探测系统。文中首先介绍了轨道GPSAR的系统框架，接着介绍了该系统在射频／耦合抑制、近场SAR成像，以及埋设地雷目标检测方面所作的工作，最后，用一系列实测试验数据及其处理结果验证了轨道GPSAR检测地雷目标的性能。     

FMCW SAR的转发式欺骗干扰

合成孔径雷达（SAR）是一种高分辨率侦察成像雷达,在军事上有着非常广泛的应用。调频连续波合成孔径雷达（FMCW SAR）结合调频连续波与合成孔径成像技术,具有体积小、重量轻、成本低、分辨率高等一系列优点。首先论述了FMCW SAR干扰的必要性和技术可行性,然后针对应答式欺骗干扰进行分析,最后对FMCW SAR的转发式欺骗干扰进行了计算机仿真。     

一般构型双基地SAR成像分辨特性分析

分辨率是体现双基地合成孔径雷达（synthetic aperture radar,SAR）成像质量的一个重要参数。本文针对一般构型的双基地SAR成像分辨率计算问题,首先在空间梯度法的基础上,推导了双基地SAR地距分辨率的计算公式,根据收发平台对目标产生的多普勒频率变化,推导了双基地SAR方位分辨率的计算公式。然后基于理论推导和仿真指出影响双基地SAR分辨率的真正因素。最后,分析了三种几何构型下地面成像区域的地距分辨率和方位分辨率,为双基地SAR的系统设计提供了参考。      

聚束SAR应用条带SAR方法成像

在分析聚束合成孔径雷达（SAR）方位向时频关系的基础上，提出了一种新的全孔径分辨率SAR成像算法。根据SAR在条带与聚束模式下回波信号之间的差别，利用现有成熟的条带SAR成像算法实现先对聚束SAR各方位向子孔径成像，而后再将各方位子孔径带宽合成为全孔径带宽，以形成具有全孔径分辨率的SAR图像，极大降低了系统PRF的要求。     

车载前视地表穿透SAR多视处理中的关键技术研究

地表穿透合成孔径雷达(GPSAR)工作在低频区,具有地表穿透获得浅埋目标二维高分辨图像的能力。利用车载前视GPSAR可以在前进过程中对前方地雷和雷场进行远距离快速探测,是探雷的发展趋势。由于相干斑噪声会影响目标检测,该文研究了适合车载前视GPSAR的多视处理,提出了地距平面聚焦BP算法和地距平面图像折射和色散影响校正方法。提出的方法能解决多视处理中图像配准和浅埋目标二层介质成像问题。通用Rail-GPSAR实测数据对车载系统实际工作情况的模拟,验证了该文提出的方法能有效提高图像的等效视数和辐射分辨率。     

浅析用于地球表面监测的合成孔径雷达

合成孔径雷达已广泛应用于产生高精度的数字高度模型、测量地表形变等领域。本文介绍了合成孔径雷达的基本原理，并就合成孔径雷达技术的处理过程总结了如何利用合成孔径雷达技术获取地表信息。分辨率是衡量SAR图像质量的最重要指标之一，本文也介绍了用孔径合成来提高雷达的图像分辨率。     

对调频连续波合成孔径雷达的对抗措施

调频连续波（FMCW）合成孔径雷达（SAR）因其体积小、重量轻、成本低及分辨率高等特点越来越受到关注。详细分析了FMCW SAR构成原理和距离维成像过程,提出了对抗FMCW SAR的措施。     

临近空间SAR几何定位

对合成孔径雷达（SAR）图像上的目标进行几何定位主要有两种模型：斜距转地距模型和距离多普勒（RD）模型,其中斜距转地距模型计算简单但忽略地球曲率因素,而RD模型不仅考虑了SAR成像机理还考虑了地球的曲率变化。仿真实验表明：在临近空间情况下,斜距转地距模型得到的结果定位精度低,与之相比,RD模型定位结果有着显著的优势,因此,在临近空间平台下对SAR目标进行定位必须考虑地球曲率因素。文中进一步在临近空间条件下对RD模型的定位精度进行了分析,推导了定位不确定性公式,并基于这些公式得出了仿真结果。     

SAR图像分辨率的统计判别准则

提出了合成孔径雷达(SAR)图像分辨率的统计判别准则。经典的瑞利分辨准则是一个基于人类视觉感知的分辨准则，存在一定的理论缺陷，在SAR图像应用中也存在两个严重问题：没有体现噪声对成像系统分辨能力的影响；没有考虑利用复图像来分辨目标；这些不足限制了SAR图像的应用效能。通过对分辨性能的分析，认为SAR图像的目标分辨问题本质上是一个假设检验问题，进而建立了分辨的假设检验模型，提出了SAR图像分辨率的统计判别准则。分别针对功率图像和复图像的目标分辨，得到了明确的分辨率与信噪比的关系、分辨率与目标相对相位的关系这两个主要结论。这些结果对于SAR系统设计、SAR图像超分辨处理及SAR图像应用都有重要意义。     

广域观测圆轨迹环扫SAR成像模式研究

圆轨迹环扫SAR是一种能够实现广域观测的新模式合成孔径雷达,具有高时空分辨率、短重访周期、广域成像的特点,特别是对于低速运动平台,能在短时间内实现对大面积区域的快速观测,观测效率高。该文建立了圆轨迹环扫SAR的运动模型,进而得到SAR回波信号距离模型,在此基础上分析了圆轨迹环扫SAR的信号多普勒特性以及方位分辨率特性,最后探讨了圆轨迹环扫SAR的成像处理方法。计算机仿真结果验证了该文分析结论和成像方法的正确性,圆轨迹环扫SAR是一种可行的广域观测成像模式。     

星载SAR图像距离-多普勒定位精度分析

定位精度是合成孔径雷达（SAR）系统的一项重要指标。文中首先从星载SAR图像的4定位原理出发,提出了距离-多普勒定位法的定位条件,并通过直接法得出了定位模型 然后对星载SAR的定位误差进行了详细分析和仿真计算,并对仿真结果进行了归纳总结。仿真结果表明,影响定位精度的主要因素是斜距测量误差、目标高度误差、平台星历（位置和速度）误差。而多普勒频率测量误差对定位精度影响则可忽略不计。     

FMCW SAR相位梯度自聚焦算法研究

调频连续波合成孔径雷达(FMCW SAR)是一种新近提出来的成像雷达体制,它结合调频连续波与合成孔径成像技术,具有体积小、重量轻、成本低、分辨率高等一系列优点.在SAR成像中,相位误差是成像质量下降的主要原因.针对FMCW SAR的特点,分析了二阶相位误差对成像质量的影响,然后以二阶相位误差为例建立了存在相位误差的FMCW SAR信号模型,研究了适合于FMCW SAR的相位梯度自聚焦算法,仿真结果表明该算法能够校正相位误差的影响,提高了成像精度.     

基于改进BP算法的电磁涡旋成像方法

针对现今日益复杂的电磁环境和各种高新技术的涌现,不断出现了一些新概念、新体制雷达,来解决传统雷达成像性能瓶颈等问题。电磁涡旋雷达是近几年提出的一种新型雷达。携带轨道角动量(OAM)的涡旋电磁波具有特殊的螺旋形相位波前,可以为雷达成像带来更加丰富的自由度,以突破传统雷达成像分辨率限制,实现超高分辨率成像。根据合成孔径雷达(SAR)的特点,研究了电磁涡旋雷达成像的理论基础,重点剖析了电磁涡旋在SAR成像中的应用,建立了多收多发电磁涡旋SAR(EMV-SAR)成像模型,并对传统的反向投影(BP)算法进行了改进,提出了一种适用于涡旋电磁波的新型SAR成像方法。实验结果表明,EMV-SAR系统可以极大地提高方位向成像分辨率,随着OAM模式数的增大分辨率逐步提升,并且混合多模的涡旋电磁波可以有效地解决引入电磁涡旋后方位向旁瓣电平增高的问题。     

LFMCW SAR非线性校正成像方法研究

线性调频连续波合成孔径雷达（LFMCW SAR）是一种新近提出来的成像雷达体制,它结合调频连续波与合成孔径成像技术,具有体积小、重量轻、成本低、分辨率高等一系列优点。然而,由于受系统的影响,调频信号的频率和时间并不完全满足线性关系。在详细分析了LFMCW的调频非线性对距离分辨率及FMCW SAR成像质量的影响之后,提出使用分段线性拟合的方法估计调频信号的非线性,并提出了非线性的校正方法,研究了存在非线性时的FMCW SAR成像算法,并给出了仿真结果,验证了该方法的有效性。     

低轨卫星目标干涉ISAR三维成像方法

研究了在低轨道上运行的卫星目标的逆合成孔径雷达（Inverse Synthetic Aperture Radar，ISAR）成像问题，提出将干涉逆合成孔径雷达（Interferometric ISAR，IF-ISAR）成像技术应用于对卫星目标成像，并用此方法实现了对低轨卫星的三维成像。研究设计了卫星轨道模型和雷达天线空间配置，建立了卫星目标三维成像的几何坐标系，并对干涉成像的三维分辨率进行了估计。仿真结果验证了理论分析的正确性和成像方法的有效性。     

多通道ScanSAR成像仿真研究

多通道雷达系统能够克服传统合成孔径雷达（SAR）的局限。其中一个应用是在偏置相位中心方位向多波束模式（DPCMAB）中利用方位向多孔径SAR信号重构,有效实现了高分辨率宽测绘带成像。下一步的研究重点是高方位分辨率超宽测绘带成像。基于此,文章探讨在ScanSAR模式下的多通道SAR系统,分析多孔径重构结合ScanSAR模式出现的问题,通过多通道频域重构算法结合burst模式下的RD算法实现了多通道ScanSAR[1]成像。仿真中所设计的系统够实现在几何分辨率4.95m下测绘带宽达到350km以上。