合成孔径雷达散射波干扰研究

本文针对合成孔径雷达(SAR)的特性,提出一种全新的有源干扰方式:散射波干扰.分析了散射波干扰信号的特点和散射波干扰对SAR图像的干扰效果,从原理上说明了散射波干扰相对于直达波干扰的优势.分别针对星载SAR和机载SAR进行了散射波干扰仿真实验,给出了仿真结果.     

散射波干扰对多通道SAR-GMTI的对抗性能分析

针对散射波干扰对多通道合成孔径雷达-地面动目标显示(SAR-GMTI)的对抗性能展开研究,文中给出了散射波干扰原理,分析了散射波干扰在SAR距离向和方位向的干扰效果,采用三通道干涉对消技术分析了散射波干扰对多通道GMTI的对抗性能。理论分析和仿真实验表明:散射波干扰对多通道SAR-GMTI仍然具有假目标干扰效果,由于多通道GMTI对干扰的抑制和对消,假目标幅度受正弦调制系数的影响将出现增强区和削弱区。     

散射波干扰对合成孔径雷达成像干扰效果的分析

研究了散射波干扰方法对合成孔径雷达(SAR)的干扰效果.分析了这种干扰方法对SAR距离向的干扰效果;提出了散射波干扰因子,利用驻定相位原理,分析了散射波干扰因子对SAR目标方位像特性的影响.进而提出了散射波干扰方法对SAR产生不同干扰效果所需的干扰条件,理论和仿真实验均表明:散射波干扰方法对机载SAR的干扰效果为虚假图...     

SAR二维余弦调相转发散射波干扰原理

本文提出一种新的合成孔径雷达(SAR)干扰方法:SAR二维余弦调相转发散射波干扰.该方法将SAR二维余弦调相转发干扰同散射波干扰结合,利用二维余弦调相转发干扰实现多假目标干扰,再通过散射波干扰使干扰回波携带真实目标的散射信息,二者的结合相得益彰,为实现多假目标干扰和假目标携带真实目标散射信息提供了一种可行途径,实现了对SAR在时域、频域和极化域都较为逼真的多假目标欺骗干扰.理论分析和仿真实验验证了该干扰方法的可行性和有效性.     

SAR散射波干扰实现方法的研究

根据SAR信号的传播过程和散射波干扰原理，提出了一种散射波干扰的实现方法——干扰机转发地物散射波干扰，即干扰机接收到经地物散射的SAR信号，向SAR接收系统转发，形成散射波干扰。通过分析干扰信号的数学模型，证明了干扰机转发地物散射波干扰信号与干扰机转发SAR信号散射波干扰信号具有相同的数学模型，且能够在距离向和方位向实现二维相干干扰，使SAR图像模糊。最后通过计算机仿真验证了干扰机转发地物散射波干扰的干扰效果。     

SAR的箔条干扰技术研究

结合合成孔径雷达(SAR)成像原理和箔条干扰机理,研究了SAR的箔条干扰技术.首先分析了箔条的散射截面积、极化方式、干扰信号带宽以及互耦效应等.结合SAR探测中箔条形成过程中状态的不同,分留空和落地2个阶段进行讨论,开展了箔条云的散射特性、分布特性和遮挡效应的研究.给出了2个阶段箔条回波信号建模与仿真方法,研究结果有效体现了SAR系统的工作特点.     

对SAR双通道对消的方位向间歇采样散射波干扰

合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）通道对消技术可有效抑制散射波干扰等多种干扰类型,因此本文提出利用方位向间歇采样散射波干扰慢时间间歇性来对抗SAR双通道对消系统的干扰方法.首先详细推导了散射波干扰的SAR双通道对消原理,然后建立了方位向间歇采样散射波干扰模型并分析了该方法对传统SAR成像的干扰效果.在此基础上,分别研究了该干扰方法在双通道对消系统分别采用两种相位补偿条件时的对抗效果.理论与实验分析表明：当采用自动相位搜索算法估计相位进行补偿时,可使得场景对消成像出现类似噪声的混乱明暗斑点,并伴随着未对消的虚假散射场景;当采用准确相位进行补偿时,可在对消成像中形成多个虚假散射场景和对消暗条纹.     

采用改进特征子空间投影的SAR脉冲式直达波干扰抑制方法

射频干扰(RFI)会污染合成孔径雷达(SAR)回波信号,增加SAR图像解译难度。脉冲式直达波干扰(PDWI)作为典型的RFI,在原始回波域以明亮条纹状掩盖SAR回波信息,对SAR成像质量产生严重影响。现有的干扰抑制方法中,传统的特征子空间投影(ESP)方法对整条含干扰脉冲进行干扰抑制,造成了脉冲中非干扰位置有用信号损失。为了保护有用信号,该文提出一种改进ESP的SAR脉冲式直达波干扰抑制方法。首先,通过两次检测干扰,获取PDWI在时域中的具体位置。其次,仅对检测的干扰位置数据,采用ESP将有用信号和干扰信号分离。最后,从原始数据中减去ESP重构的干扰数据以实现干扰抑制。仿真和实测数据处理表明,与现有方法相比,该方法能够有效避免SAR原始数据中有用信号的损失,抑制了脉冲式直达波干扰。     

降秩盲自适应FRESH滤波器的研究

提出了基于最小均方误差准则(MMSE)的盲自适应FRESH滤波器;给出了基于互谱准则(CSP)、主分量分析(PCA)和多级维纳滤波器(MSWF)等方法的降秩处理,并对不同的方法进行了性能比较。计算机仿真结果表明,这种降秩盲FRESH滤波器能够有效地分离或提取谱重叠信号。     

基于统计区分度的SAR图像干扰评估方法

针对干扰信号和目标回波信号在图像上的统计特性差异,该文提出了基于统计区分度的SAR干扰评估方法。借助于独立分量分析(ICA),把SAR图像域上的干扰抑制问题转化为一种盲源分离问题。分别对高斯噪声干扰和类杂波干扰SAR图像进行ICA处理,并采用峭度准则进行干扰基图像分离。由于类杂波干扰信号具有和SAR回波信号类似的统计特征,相对于高斯噪声干扰的干扰抑制效果降低。理论分析和仿真验证了基于目标回波信号特征的类杂波干扰方法的有效性。     

基于体散射约束的极化SAR相干变化检测方法

相干变化检测(CCD)利用场景中变化区域的失相干特性进行检测,而场景中存在的体散射植被区域及低信噪比区域也呈现低相干特性,对待检测变化区域形成干扰。该文提出一种极化SAR CCD方法,首先利用变化前后SAR图像间的极化相干信息建立加权迹相干统计量,然后利用各个SAR图像内极化通道间的相干信息,通过建立混合GEV分布模型,采用改进EM算法求解各分量参数,建立体散射约束项,最后结合散射功率变化约束项构建极化CCD检验统计量。该方法可在不影响检测性能情况下排除干扰。该文采用变化前后的两幅L波段全极化SAR图像进行方法验证,实验结果及指标参数验证了该方法的正确性与有效性。     

A novel wideband DOA estimator based on Khatri-Rao subspace approach

A novel DOA estimation method for uncorrelated wideband sources named focusing Khatri-Rao subspace method (FKR) is proposed based on coherent signal-subspace method (CSM) and Khatri-Rao (KR) subspace. Compared with the conventional CSM that simply averages the covariance matrices of different frequency bins after focusing, FKR transforms the covariance matrices into a higher dimensional matrix through KR product. This method has three major advantages: (1) it achieves a higher resolution than CSM, (2) the root mean square error of DOA estimation from FKR is smaller than that of CSM when the initial angles are inaccurate and (3) it performs well even when the number of sensors is reduced to about half of the sources. The performance of the FKR method is demonstrated and analyzed through the computer simulations.     

一种基于主分量分析的SAR图像变化检测算法

该文提出一种基于主分量分析(PCA)的SAR图像变化检测算法.该算法将SAR图像转化为列向量,对两个图像向量组成的矩阵进行主分量分解,其图像的变化部分则表征为矩阵的次分量成分.论文还研究了高效的SAR图像变化检测实现算法,最后通过与对数比方法和分块主分量分析法进行比较实验,实验结果证实了方法的有效性.     

PR-based SAR reconstruction algorithm for phase noise mitigation based on the hidden convexity

The performance of synthetic aperture radar (SAR) reconstruction is significantly deteriorated by the random phase noises arising from the atmospheric turbulence or frequency jitter of the transmit signal. Recently, the emerging phase retrieval (PR) technique is gradually extended to the SAR reconstruction problem via the phase-corrupted data attributing to its alluring potential for phase noise mitigation. In this paper, a novel PR-based SAR reconstruction algorithm for phase noise mitigation is proposed by jointing alternating direction method of multipliers (ADMM) and Kolmogorov spectral factorization (KoSF). Owing to the exploiting of the hidden convexity of PR-based SAR reconstruction problem and the structure advantage of the quadratic magnitude measurement, the proposed algorithm acquires better robustness for the complex-valued Gaussian white noises and the random phase noises than the existing PR-based SAR reconstruction algorithms. In the experiments, the synthetic scene data and the moving and stationary target recognition Sandia laboratories implementation of cylinders (MSTAR SLICY) target data are provided to verify the validity of the proposed algorithm.     

结合多源特征与高斯过程模型的SAR图像目标识别

针对合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)图像目标识别问题,提出结合多源特征和高斯过程模型的方法。分别利用主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)、非负矩阵分解(Non-negative Matrix Factorization,NMF)以及单演信号提取SAR图像的特征矢量,并将它们串接为单一矢量。三类特征从不同角度描述SAR图像目标特性,从而为目标识别提供更为有效的信息。决策分类过程采用高斯过程模型进行多元分类,基于融合特征矢量获得概率意义上的最佳决策。实验中,采用MSTAR数据集设置3类目标、10类目标、型号差异以及俯仰角差异识别问题,结果验证了提出方法的优越性能。     

基于特征子空间滤波的SAR窄带干扰抑制方法

随着合成孔径雷达(SAR)飞速地发展和广泛地应用,针对合成孔径雷达的干扰手段也越来越多.提高合成孔径雷达抑制干扰能力,是保证SAR成像性能的重要条件.该文分析了常见的窄带干扰(NBI)的特性,并提出了一种基于回波数据特征子空间滤波的干扰抑制方法.结合仿真数据和实测数据的处理表明该方法可有效地抑制窄带干扰.     

基于OFDM的MIMO-SAR抗多径波形设计

针对雷达多径干扰问题,提出一种基于正交频分复用（OFDM）的多发多收合成孔径雷达（MIMO-SAR）抗多径波形设计方法。该方法基于频率分集原理,设计循环移位OFDM-LFM波形提升OFDM波形有效带宽,并针对该波形设计MIMO平台收发模型,结合多通道正交波形空时编码（STC）方案实现多通道接收信号分离,该波形设计方案对SAR多径干扰抑制有效。该方法可以解决多径干扰导致的目标分辨率低及虚假目标问题,在机载SAR高分辨率成像、车载SAR城市探测与智能驾驶等方面具备广阔应用前景。     

基于注意力和自适应特征融合的SAR图像飞机目标检测

针对合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)图像中飞机目标尺度多样性及背景强散射干扰的问题,提出了一种基于坐标注意力和自适应特征融合的YOLOv4 SAR图像飞机目标检测算法。该方法首先在主干网络引入坐标注意力机制,以增强对于飞机散射点组合结构的聚焦能力以及抗背景干扰能力。其次,在特征增强网络中引入自适应特征融合机制,提高了对不同大小飞机的特征提取能力,同时改善了YOLOv4算法召回率和精确率不平衡的问题。最后,通过改进的K-Means聚类针对飞机目标调整先验框的尺寸,提高了模型的定位精度。实验结果表明,改进算法召回率达到91.01%,精确率达到90.09%,AP_0.5达到92.34%,分别较原YOLOv4算法提高2.49%,6.56%和3.62%。     

基于高分三号SAR数据的城市建筑高分辨率高维成像

传统合成孔径雷达(SAR)只能获取方位-距离二维图像,无法准确反映目标的三维散射结构信息.层析合成孔径雷达(TomoSAR)是一种多基线干涉测量模式,它将合成孔径原理扩展至高程向,除了可对目标进行二维成像之外,还可以准确恢复目标的高度向散射信息,真正实现三维成像.差分层析合成孔径雷达(D-TomoSAR)将合成孔径原理...