对海面重拖尾杂波下相位梯度自聚焦算法的改进

由于海杂波的随机动态特性,用合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)对海面上的舰船目标成像时,相位梯度自聚焦算法(Phase Gradient Autofocus,PGA)的聚焦效果变差.在统计海杂波的分布特性之后,在大多数情况下可以用α-stable分布模型比较好地描述海杂波的幅度特性,尤其对于拖尾较大的海杂波.用分数低阶统计模型和相位梯度自聚焦算法结合起来(PGA-FLOS),可以有效地改善海面上舰船目标的成像效果.仿真和对实测海面数据处理都证明了文中算法的有效性.     

基于最大锐度半正定规划的线阵SAR自聚焦三维成像

线阵合成孔径雷达（LASAR）三维成像技术是一种具有重要潜在应用价值的新型雷达成像技术。但在一个脉冲重复时间中,LASAR系统中需采用阵列天线多个天线相位中心同时接收回波,仅利用载荷单个测量位置的导航测量系统（如惯性测量系统或全球定位系统）数据难以精确补偿LASAR阵列天线多个相位中心的运动误差。为了克服运动误差对阵列多天线相位中心影响,该文提出了一种基于最大锐度半正定规划的LASAR后向投影自聚焦成像算法。该算法建立了后向投影成像算法处理的线性数学模型,结合LASAR三维图像锐度最大化原则,利用迭代逼近最优方法对阵列多天线相位中心运动误差引入的相位误差进行估计。另外,为了提高自聚焦算法运算效率,仅采用主散射目标区域进行相位误差估计。仿真数据和实测数据验证了该算法的有效性。     

基于自聚焦的变门限SAR/GMTI动目标检测方法

高分辨率合成孔径雷达（Synthetic aperture radar,SAR）合成孔径时间长导致动目标散焦严重、信杂噪比（Signal clutter noise ratio,SCNR）降低,增加了对动目标的检测难度。针对这种情况,本文提出了一种基于自聚焦的变门限SAR/(Ground moving target indication,GMTI)动目标检测算法。该算法利用距离相位误差和方位相位误差之间存在的固定关系实现对动目标的两维相位误差的估计与补偿,达到提高SCNR的目的。通过两级不同门限的恒虚警率（Constant false alarm rate,CFAR）检测分别实现动目标检测和排除虚警。实测数据结果表明,本文算法能有效地检测动目标,降低虚警概率。     

一种改进的组合实时自聚焦算法

在高分辨率SAR中,方位向运动误差给成像带来的影响越来越大,传统的相位梯度自聚焦(PGA)方法能够估计出运动误差,但其需要多次迭代计算,计算量大,不适合用于实时成像。为了满足高分辨率SAR实时成像的需求,提出了一种改进的组合实时PGA方法。这种方法将改进的频移相关算法(ISAC)算法、 PGA算法与RD成像算法结合运用,不仅使计算量大大减少,而且通过在频移相关算法中加入适量的迭代运算,降低了对运动初始参数的精度要求,取得了较好的成像效果。理论分析和实际数据处理证明了这种方法的有效性。     

相位梯度自聚焦算法在条带模式SAR中的应用

相位梯度自聚焦(PGA)算法是一种稳健的高分辨SAR相位校正方法，在SAR领域得到广泛应用。但PGA是对聚束模式成像提出的，不能直接用于条带模式。本文利用两种模式之间的内在联系，将条带模式SAR数据分块处理，等效成聚束模式数据。然后，用聚束照射SAR成保算法实现成像，此时就可以利用PGA完成各决于图像的自聚焦过程，最后将各于固体适当拼揍，从而实现条带模式SAR的PGA处理，外场数据的处理证实了本文方法的可行性，同时，分块处理条带SAR数据实现了聚束照射SAR与条带模式SAR成像算法上的统一。     

两种用于微型生化分析的光探测方法

针对微流控分析芯片样品剂量少与微流体芯片集成等要求,设计了两种易于集成在芯片内的,用分光光度法对混合后液体的吸收光谱进行探测的方法。实验利用460～800nm的可见光光源,采用了直接探测法和消逝波探测法对样品进行探测。通过两种方法的比较证明:直接探测法具有原理简单、消耗样品量少、结构容易实现等优点;消逝波探测法具有需要样品量极少、灵敏度高、易于集成等优点。     

一种新的宽带DOA估计自聚焦算法

具有较高精度的宽带信号波达方向（DOA）快速估计算法是其实用化所要解决的重要问题。提出了一种新的相干子空间（CSM）类宽带DOA估计自聚焦算法。算法利用子空间投影变换将信号分离后分别处理,通过不断更新聚焦方向实现自聚焦。与已有算法相比,不受DOA初始值的影响,有更小的聚焦误差;不同目标在聚焦矩阵更新过程中无需再做奇异值分解,有较低的实时计算量。仿真实验表明,算法以较小的计算代价实现了近乎最优的聚焦性能,有较高的DOA估计精度。     

单轴晶体中修正圆Airy光束沿光轴的传播特性分析

研究了频谱受调制的修正圆Airy光束（MCAB）在单轴晶体中沿光轴的传播特性。与其他光束一样，左旋圆偏振（LHCP）的MCAB沿单轴晶体光轴传播时会激发拓扑电荷数为2的涡旋右旋圆偏振（RHCP）分量。MCAB在晶体传播时，LHCP分量和RHCP分量都会出现“突然自聚焦效应”，不带涡旋的LHCP分量在焦点附近形成实心光束，而RHCP分量由于具有涡旋相位而在焦点附近形成空心光束。单轴晶体的各向异性导致LHCP分量比涡旋RHCP分量更早出现最大光强。选择合适的频谱调制参数，MCAB的“突然自聚焦效应”强度约为普通圆Airy光束（CAB）的3.4倍；在晶体长度为10 cm的情况下，不带涡旋的LHCP分量转化为涡旋RHCP分量的效率可达43.28%，比普通CAB高约10%。     

一种适用于双基SAR的改进PGA方法

实际的双基地合成孔径雷达(BiSAR)系统中,载体平台不可避免地存在运动误差。运动误差的存在将严重影响最终的成像结果,因此高效准确的运动误差估计和补偿方法是实现高精度成像的前提。针对双基地合成孔径雷达中存在的运动误差问题,提出了一种改进的相位梯度自聚焦(PGA)算法实现高精度的运动补偿。不同于传统的PGA算法,所提改进的PGA算法同时考虑了运动误差引入的空变相位误差和其导致的包络偏移,可以实现更高精度的运动误差估计。同时,将局部似然估计的思想扩展到所提的改进PGA算法中,有效地提升了算法的效率。实测的双基SAR数据验证了所提算法的有效性。