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。     

平面近场测试系统在天线测试和诊断中的应用

介绍了天线近场测量的基本原理和HD-1型平面近场测试系统,并对近场测量在实际天线测试中的应用情况、发展方向和应用前景等作了简单的描述。     

Satellite SAR Remote Sensing of Great Lakes Ice Cover,Part 2. Ice Classification and Mapping

During the 1997 winter season, shipborne polarimetric backscatter measurements of Great Lakes (freshwater) ice types using the Jet Propulsion Laboratory C-band scatterometer, together with surface-based ice physical characterization measurements and environmental parameters, were acquired concurrently with Earth Resource Satellite 2 (ERS-2) and RADARSAT Synthetic Aperture Radar (SAR) data. This polarimetric data set, composed of over 20 variations of different ice types measured at incident angles from 0° to 60° for all polarizations, was processed to radar cross-section to establish a library of signatures (look-up table) for different ice types. The library is used in the computer classification of calibrated satellite SAR data. Computer analysis of ERS-2 and RADARSAT ScanSAR images of Great Lakes ice cover using a supervised classification technique indicates that different ice types in the ice cover can be identified and mapped, and that wind speed and direction can have an influence on the classification of water as ice based on single frequency, single polarization data. Once satellite SAR data are classified into ice types, the ice map provides important and necessary input for environmental protection and management, ice control and ice breaking operations, and ice forecasting and modeling efforts.     

基于TS201的SAR方位向预处理器的优化设计

为满足高分辨率、多模式合成孔径雷达(SAR)系统的方位向预处理需要,利用AD公司的高速DSP芯片ADSP-TS201来实现预处理功能,提高了距离向处理点数、FIR滤波器阶数和运算精度。预处理参数可以根据不同的需要实时改变。该文介绍了预处理器的原理,针对TS201的内部结构和指令特点对软件代码进行优化。实测表明,该预处理器在采用64阶FIR预滤波器、降4倍采样、输入距离线为16 384点时,PRF超过1 800 Hz。     

基于改进Kalman滤波模型的扫描合成孔径雷达图像扇贝效应校正方法

星载扫描合成孔径雷达(ScanSAR)采取Burst工作模式,该模式在获得宽幅测绘能力的同时,也导致图像中产生了固有的扇贝效应,严重影响图像的视觉效果和定量应用。该文结合对ScanSAR图像方位向统计特性的分析,针对现有滤波模型稳定性差和时间复杂度高等缺点,提出了一种改进的Kalman滤波模型,对图像方位向标准差和均值进行滤波以校正扇贝条纹。在高分三号(GF-3)卫星获取的真实ScanSAR图像上的校正结果验证了改进算法的有效性和高效性,此外在建筑群和海陆交界等复杂场景图像上的实验结果表明,改进算法具有较强的鲁棒性。     

低功耗异构计算架构的高光谱遥感图像分类研究

高光谱图像分类算法通常需要逐点对图像中的像素点进行迭代处理,计算复杂度及并行程度存在较大差异。随着高光谱遥感图像空间、光谱和辐射分辨率的不断提升,这些算法无法满足实时处理海量遥感图像数据的需求。通过分析NPU存储计算一体化模式与遥感图像分类算法的实现步骤,设计低功耗CPU+NPU异构资源计算架构的低秩稀疏子空间聚类（LRSSC）算法,将数据密集型计算转移至NPU,并利用NPU数据驱动并行计算和内置AI加速,对基于机器学习算法的海量遥感数据进行实时分类。受到big.LITTLE计算范式的启发,CPU+NPU异构资源计算架构由8 bit和低精度位宽NPU共同组成以提高整体吞吐量,同时减少图网络推理过程中的能量损耗。实验结果表明,与CPU计算架构和CPU+GPU异构计算架构的LRSSC算法相比,CPU+NPU异构计算架构的LRSSC算法在Pavia University遥感数据集下的计算速度提升了3~14倍。     

基于区域一致性和NSCT的SAR图像分割

提出反映合成孔径雷达（sAR）图像区域一致性的G值图,在此基础上运用区域生长方法对图像进行粗分割。在对粗分图像进行区域合并的过程中,对于含有丰富方向和纹理信息的SAR图像,使用非下采样Contourlet变换（NSCT）进行区域特征提取,并采用一种新方法进行区域合并。仿真结果证明了SAR图像分割算法的有效性。     

基于交叉极化比的SAR图像矿物油膜与生物油膜的区分方法

海洋表面矿物油膜、生物油膜等在SAR图像上都呈现为暗色特征,使得单极化SAR图像对矿物油膜和生物油膜的区分存在困难。分析了矿物油膜和生物油膜后向散射系数的极化比,提出一种基于交叉极化比的多极化SAR图像矿物油膜和生物油膜的区分方法,并用SIR\|C多极化数据验证了该方法的有效性。     

高性能SAR成像程序的并行粒度选择技术

高性能并行仿真程序必须采用针对性的并行优化技术以获得高效的性能加速。而根据程序特性,确定适合的并行粒度是设计并行优化技术的基础。因此,以典型合成孔径雷达(SAR)成像程序--距离-多普勒(RD)程序为代表,研究了高性能SAR成像程序的并行粒度选择技术,重点针对并行粒度的基本准则和RD算法的并行粒度选择方法进行了研究。实验结果证明,经过并行粒度优化选择的SAR成像程序能够获得显著的性能提升,并且具有良好的可扩展性。     

基于标志点的InSAR系统仿真性能评估方法

系统仿真实验对于天基InSAR系统的总体设计和关键技术验证意义重大,性能评估是其中的关键环节之一。建立了由三大类共8项指标组成的InSAR系统性能指标体系,提出了基于标志点的InSAR系统仿真性能评估方法。该方法通过在仿真地面场景中合理布设标志点,并以标志点作为评估样本点来计算各项指标,可达到与理想干涉量评估方法相近的指标计算精度,同时避免了理想干涉量评估方法稳健性不足的问题,且计算效率更高。仿真实验结果验证了评估方法的有效性。