基于VPX的超宽带数字综合系统设计与实现

针对目前超宽带雷达系统的带宽及数据量较大、采样率高、结构复杂等问题,文中设计了一套数字综合系统。该系统采用VPX标准架构进行高集成度的模块化、轻小型化设计。以Windows系统的计算机板卡为中控,各模块基于FPGA进行设计,分别实现超宽带信号产生、超宽带信号采集、高速大容量存储。实验结果表明,所提设计在6U 6槽机箱中实现了两个独立通道的3.6 GHz带宽基带信号产生与视频信号采集,以及24 TB容量、存储速度达3.1 GB/s的数据存储,为超宽带雷达系统的数字化设计提供了有效的解决方案。     

基于阈值与活动轮廓模型的SAR图像浒苔监测

针对浒苔分布的监测问题,提出了一种结合阈值分割与几何活动轮廓模型(GACM)的合成孔径雷达(SAR)图像分割方法。首先采用最大熵算法与Otsu算法结合的阈值分割方法获取初始轮廓,在此基础上构建窄带,以缩短运算时间。而后在窄带内采用基于SPF函数的几何活动轮廓模型进行轮廓演化,以得到光滑连续的高精度分割结果。使用Sentinel-1A卫星2021年5月～8月的SAR图像进行实验,实验结果表明,所提方法获取的浒苔分布有着更高的准确率,同时较传统GACM方法显著提高了运算速度,能够实现对浒苔的实时监测。     

See-Earth:高频时序多维地球环境监测SAR星座

我国星载合成孔径雷达(SAR)面临着卫星通用性、应用维度与深度以及广域观测效能等局限性,缺少面向全球并实现长期、稳定、高性能环境动态监测的卫星系统。随着国际环境日趋复杂,我国亟需发展面向全球动态环境监测的SAR卫星系统,实现大范围、高重访、长期、稳定、高精度的对地观测。该文提出一个高频时序多维地球环境监测SAR星座(简称See-Earth)计划,从系统构想、技术体制、性能分析、应用潜力以及新体制扩展几方面来进行探讨。      

强度测量系统的电磁兼容性研究

针对强度测量系统在研制过程中遇到的电磁兼容性试验不能达到设计目标的问题,对电源电路、布局布线、机箱设计等进行了优化改进。通过降低系统的电磁辐射水平、提高抗干扰水平,系统的电磁兼容性能得到提升,解决了可靠性问题。经过第三方检测,系统达到了国标要求。本文的研究对于电磁兼容性试验优化改进具有一定的参考价值。     

基于方位频率去斜的滑动聚束SAR成像算法

方位频谱混叠是导致一般滑动聚束成像算法效率低下的主要原因,针对这一问题,该文将频率去斜原理应用于滑动聚束成像。经方位频率去斜处理的滑动聚束数据不仅方位处理长度大大减小,天线方向图幅度校正也更易于实现。与传统算法相比,运算复杂度降低。点阵目标的仿真结果验证了算法的有效性,并且能够以最少的内存资源,大幅提高成像处理效率。     

基于双通道特征融合编解码网络的极化SAR图像分类

图像分类是极化合成孔径雷达(PolSAR)图像解译的关键。传统卷积神经网络(CNN)逐像素的分类,造成卷积的重复计算。PolSAR图像存在丰富的信息,包括极化相干信息与极化分解信息,因此如何融合信息实现高效分类至关重要。基于极化散射特征分析,以U＿net网络模型为基础,提出了双通道特征融合编解码网络,该网络使用注意力机制特征融合模块将极化相干信息和极化分解特征整合到语义分割框架中,辅助深度CNN分类器训练,实现高精度像素级的标记,同时加入空间金字塔结构有效的提取多尺度特征。该网络结构避免了逐像素切片重复计算,有效提升计算效率。利用AIRSAR获取的旧金山地区PolSAR数据和海南博鳌地区机载PolSAR数据进行试验研究,试验结果两个地区总体分类精度(OA)分别达到97.11%与99.97%,验证了提出的分类方法的有效性与较好的应用价值。