长序列星载合成孔径雷达数据层析处理技术

介绍了利用长序列星载SAR数据实现三维成像的基本原理,以及使用空间谱估计技术实现高程成像的信号处理方法.给出了实现三维成像的处理流程,重点分析了长序列星载SAR数据三维成像所面临的主要问题及其解决方法,即长序列星载SAR数据配准、相位补偿、基线估计以及高程成像等关键技术的解决方法.进行了星载多基线SAR数据的层析处理实验,并介绍了其它实验结果,最后讨论了多基线SAR层析的应用潜力和未来研究方向.     

星载分离相位中心方位多波束SAR方位向非均匀采样

星载分离相位中心方位多波束合成孔径雷达可同时实现高分辨率、宽测绘带成像.本文进行进一步分析指出,该技术会产生方位向非均匀采样,并最终可导致虚假目标产生.提出了几种消除方位向非均匀采样影响的算法.通过对各种算法进行比较指出,滤波器组法是最为高效的一种算法.     

基于双向转动因子的加权误差函数最小化逆合成孔径雷达方位标定方法

逆合成孔径雷达(Inverse Synthetic Aperture Radar,ISAR)通常对非合作目标成像.为了实现对目标的精确识别,需要确定目标的二维分辨率.目标的距离向分辨率由发射信号的带宽决定,而方位向分辨率即方位向标定则由相干积累角度决定,因此转角估计对方位向标定至关重要.本文提出了一种基于转动因子的稳定双向加权误差函数的转角估计算法.其首先在距离多普勒算法成像的基础上将图像分为不同的子序列,然后通过双向加权误差函数最小化估计子序列图像间的最优转角,从而实现方位向标定,数值仿真和实际数据处理结果验证了该方法的准确性和鲁棒性.     

基于多通道重构的SAR方位的性能分析和算法研究

SAR DPCMAB(方位向多相位中心多波速模式)能够提高方位向采样率,同时却带来非均匀采样的问题,通过频谱重构算法能够有效的恢复原信号频谱。但是在SAR传感器运行过程中存在通道特性不一致,采样时刻偏差,噪声等干扰因素,导致重构后的信号出现频谱噪声,重构精度收到影响。研究一种基于方位向相位中心偏移天线技术的机载SAR实现方法。通过在方位向上安置相位中心偏移的多个波束来降低系统对脉冲重复频率的要求,从而在保证方位向分辨率不变的条件下能够扩展机载SAR的测绘带宽。针对由PRF的变化造成的方位信号非均匀采样,采用多通道重构算法来恢复均匀采样信号。并以两通道机载SAR为例,通过仿真实例验证该算法的有效性。     

提高分辨率的带宽外推SAR成像算法

分析了合成孔径雷达(SAR)的图像信号模型,阐述了应用数据外推方法提高分辨率的可行性.提出一种最小方差谱估计和最小加权范数约束结合的非参数类数据外推方法.该方法外推SAR相位历史域信号有效带宽可得到较好的成像效果.仿真和实测数据处理证明了此方法的有效性,并给出了定量比较与分析.     

亚马逊热带雨林星载SAR天线方向图获取与应用

利用亚马逊热带雨林后向散射系数的稳定性可获取星载合成孔径雷达(SAR)俯仰向双程天线方向图并对SAR图像进行辐射校正.给出了基于亚马逊热带雨林星载SAR数据实现天线方向图的估值方法,并利用绝对校正后的SAR图像散射系数沿距离向的衰落特性获得了在轨天线波束指向偏差的估计.仿真结果表明了利用本文算法基于亚马逊热带雨林星载SAR数据获取俯仰向天线方向图的可靠性和稳定性.     

基于GB-SAR的地面军事目标伪装性能检测及评估方法

为有效评估地面目标的伪装性能,提出了一种采用地基合成孔径雷达(Ground Based-Synthetic ApertureRadar,GB-SAR)模拟观测获取目标SAR信息的试验和伪装性能评估方法。该方法在分析伪装目标的SAR成像特性的基础上,采用地基机动平台上的SAR系统对地面伪装目标进行模拟卫星SAR观测几何的数据获取,在此基础上通过目标散射特性分析等实现伪装性能评估。首先分析了地基SAR系统模拟星载SAR侦察的必要性;其次,介绍了适用于模拟星载SAR观测的典型地基SAR系统组成。针对伪装性能评估,介绍了如何从目标特性的角度分析伪装效果的方法;并指出了该方法适用于多种雷达伪装设备的评估。     

三维成像声呐图像重建研究

针对成像声呐领域中水下目标探测、识别等问题,基于三维探测声呐2304通道波束形成数据,研究三维成像声呐可视化方法,仿真了三维点云重构算法,并根据实际应用需求,在设备实现中改进了算法,使其在实际环境中可动态调节阈值,优化成像效果。水池、湖试实验表明:以该可视化方法为基础的三维探测声呐可正确显示目标位置、形态;且在混响环境中对复杂探测目标有良好的重构效果;同时通过与二维声呐图像对比,进一步验证了该三维声呐在轮廓识别方面的优越性。     

星载SAR对舰船高分辨成像研究

研究了星载SAR对舰船高分辨成像的难度和方法。在星载SAR舰船数据获取模型的基础上，着重分析了舰船航行以及船体在特定海情时三维转动对星载SAR成像的影响，研究了星载SAR舰船数据的ISAR成像方法，并给出成像算法流程，仿真结果验证了该方法的有效性。     

基于非停走停及方位非均匀采样的多接收阵合成孔径声纳CS成像算法

针对采用多接收阵技术的合成孔径声纳(SAS)成像中普遍存在的不满足停走停假设和方位向采样非均匀等问题,在深入分析了停走停假设和方位向的非均匀采样对成像造成影响的基础上,给出一种可用于方位向非均匀采样多接收阵合成孔径声纳的chirp scaling (CS)成像算法,它较为精确地补偿了非停走停模式带来的相位误差,因而适用于宽测绘带远距离SAS成像.仿真和试验均证明了该方法的有效性.