一种时域去走动的四阶模型SAR成像方法

针对大斜视SAR回波耦合性强问题,从提高斜距模型近似精度和距离徙动校正精度两方面对SAR成像进行了研究,推导了一种四阶SAR成像算法模型。首先为了提高模型近似度,将斜距展开到四次项,然后为了将距离向和方位向进行初步解耦,在时域进行走动补偿,通过级数反演法将信号转到二维频域进行距离弯曲校正,方位匹配滤波后得到聚焦后的SAR图像。该方法流程简单,便于实时处理。仿真结果表明,该方法具有较强斜视处理能力,取得了较高的成像分辨率。     

高低轨异构双基地SAR改进CS成像算法

针对地球同步轨道卫星发射-低轨道卫星被动接收的异构双基合成孔径雷达系统中,由于收发时延长和接收机速度快导致的“走-停”假设不成立,复杂成像几何下回波信号在距离向和方位向具有严重空变性的问题,提出一种基于二维时域扰动的改进线性调频变标成像算法．首先基于双基观测几何推导出非“走-停”假设下的信号模型;然后通过时域扰动的方法校正回波二维空变性;最后对残余相位进行补偿．仿真实验表明,该算法可实现高低轨双基合成孔径雷达高分辨率宽幅场景的良好聚焦,且具有很好的保相性能．     

高轨SAR曲线轨迹二维空间分辨率分析

提出了一种基于相位梯度分析的高轨 SAR 二维空间分辨率计算方法。高轨 SAR 中,卫星轨道是曲线轨迹且由于地球自转等因素的影响,卫星相对于点目标的运动轨迹没有显式表达式,且航迹速度在不同的卫星轨道位置差异很大,因此机载 SAR 和星载低轨 SAR 等直线匀速模式分辨率计算方法已不适用于高轨 SAR。本文提出了一种猜想并采用介值定理证明：在合成孔径时间内,存在一个等效航迹速度,使得理论方位分辨率位于一个范围之内,并计算得到了该方位分辨率范围。最后 BP 算法仿真实验验证了该方法的有效性。     

一种改进的天波雷达短时舰船目标检测方案

针对天波雷达在短相干积累时间(SCIT)下多普勒分辨率低,舰船目标检测能力下降的问题,提出一种AR模型与峰值信杂比-特征值分解(PSCR-EVD)相结合的方案,即SCIT-AR-PSCR-EVD舰船目标检测方案.该方案首先采用低阶AR模型对SCIT回波进行预处理,使慢时间采样序列长度延长一倍,从而提高多普勒分辨率;然后将相邻通道回波按照距离方向重组,采用PSCR-EVD算法自适应抑制海杂波.理论分析与试验数据验证结果表明,该方案有效提高了SCIT回波的多普勒分辨率,可实现短时低可探测舰船目标检测.     

利用SPECAN算法的聚束SAR成像处理

讨论了距离向去调频聚束模式SAR信号的回波模型及特点,通过对聚束SAR信号的时、频域关系的分析,给出了适合去调频后的聚束SAR数据的成像算法。该算法结合了SPECAN算法高效和标准条带成像算法精确的优点,首先采用SPECAN算法对原始数据距离向去斜,其次采用距离-多普勒算法实现方位精确聚焦,与传统的距离-多普勒算法相比,成倍地降低处理的数据量,从而可实现聚束SAR的实时成像处理。对Ku波段实际飞行数据采用该算法压缩得到高分辨率的图像,验证了理论分析的正确性和所用方法的可行性。     

深度神经网络下的SAR舰船目标检测与区分模型

合成孔径雷达(SAR)舰船目标检测在海洋监测中发挥着越来越重要的作用。针对SAR图像中舰船目标尺寸较小,传统方法易受外部干扰无法提取精细目标特征等问题,基于深度学习技术提出一种改进的SAR图像舰船小目标检测模型,主要由候选区域提取网络(RPN)和目标检测网络组成。首先设计并训练一个能精确识别舰船小目标的CNN模型,然后利用该模型对目标检测模型共享特征提取层进行参数初始化,最后利用自采集的Sentinel-1 SAR图像舰船小目标数据集对其进行训练。实验结果表明,提出的目标检测模型对SAR图像中舰船弱小比例目标有较好的检测区分性能和抗干扰能力,对SAR图像小目标检测领域研究具有一定的参考价值。     

一种精确的前斜视SAR方位高分辨分析方法

基于前斜视SAR的运动特点和波束在场景平面上的扫描规律，建立了点目标与天线相位中心的瞬时斜距模型，提出了一种新的关于前斜SAR方位向高分辨特征分析的方法，通过对前斜视SAR合成孔径长度及方位分辨特性的研究，给出了合成孔径长度与方位分辨率近似公式的使用条件并作为前斜视SAR较为精确地成像与合理简化数据处理的基本依据．     

一种距离向偏移的SAR运动补偿方法

分析了载机距离向偏移对SAR图像质量的影响，提出了一种距离向非定点的运动补偿方法。建立了距离向偏移的回波信号模型。通过分析回波信号存在距离向偏移时的频谱得出距离向偏移对SAR图像的影响。即当载机沿正弦曲线运动时，SAR图像主瓣峰值降低，并且有成对回波产生。将运动误差分解为与斜距无关量和有关量，对无关量进行补偿，利用合理近似，对有关量进行补偿。该方法不但可以补偿景物中心的运动误差，而且可以补偿整个距离向的运动误差。仿真结果验证了该方法的可行性。     

改进的基于MSR二维谱的OMEGA-K双基SAR成像算法

提出了一种改进的基于级数反演(MSR)二维谱的双基合成孔径雷达(SAR)OMEGAK成像算法。在双基SAR OMEGA-K算法的基础上,通过在距离频域方位时域内的斜距历程高阶项对消处理,使回波信号二维谱和基于低阶泰勒展开的MSR二维谱相匹配,进而采用OMEGA-K成像算法实现聚焦成像。仿真实验中,在斜距历程同为二阶展开的情况下,改进的OMEGA-K算法的聚焦效果要优于常规OMEGA-K算法,而与三阶泰勒展开时的常规OMEGA-K算法聚焦效果非常接近,表明该算法在斜距历程低阶泰勒展开的情况下可以取得较好的聚焦效果,能够降低算法的复杂度。     

“一轨双车”在巷道堆垛自动化立体车库中的应用研究

巷道堆垛式立体车库受限于堆垛机数量及轨道的长度,存取车时间较长,致使社会总等候时间较长。以"U型"巷道堆垛式自动化立体车库为研究对象,设计"一轨双车"轨道模型,分析该模型下的调度过程。     

Three-dimensional scattering center modeling and a fast SAR simulation method for ship targets

The direct SAR imaging method has a low efficiency when used for realizing the target echo simulation and SAR imaging,which will meet,with difficulty,the requirement of rapid SAR generation in the closed-loop verification process of sea detection guidance.In this paper,we propose a SAR simulation method based on three-dimensional(3D) scatter centers.First of all,the 3D scattering centers of a ship target from different perspectives are obtained by the 3D fast imaging based on the ray tube integral and 3D scattering center extraction based on the CLEAN algorithm.Then,the target SAR echo data and image aggregation processing are quickly calculated to obtain the SAR complex image through the geometric modeling of SAR imaging from the corresponding perspective.The method makes comprehensive use of electromagnetic scattering center extraction and complete SAR processing flow,which can significantly improve the efficiency and flexibility of target imaging simulation under the condition of maintaining the electromagnetic calculation accuracy.The calculation accuracy,efficiency,and flexibility of the proposed method are verified by taking a typical ship target as an example.     

星载多发多收SAR多维编码波形设计与分析

多发多收合成孔径雷达(MIMO SAR)解决了传统SAR存在的高分宽幅矛盾。为提高MIMO SAR对通道之间干扰能量的抑制能力,采用多维波形编码技术进行系统设计,并研究了MIMO SAR的波形设计问题。针对两种新型信号形式:正负线调频信号及正交频分复用调制线调频信号,与短时移正交信号(STSO)进行对比分析及成像实验验证。根据MIMO SAR多个孔径同时发射信号、多个孔径同时接收回波的特点,结合多维波形编码技术进行回波处理。在俯仰维,利用数字波束合成技术进行多个子测绘带的划分,实现大测绘带成像;在方位维,利用多通道重构算法将周期非均匀采样的回波恢复为均匀采样,实现高分辨率成像,在此基础上开展新体制SAR发射信号的设计与成像实验验证。实验结果表明,较之其他两种信号,STSO信号的峰值旁瓣比、积分旁瓣比及分辨率等性能最优,对模糊能量抑制更为彻底,在MIMO SAR中性能良好,与传统SAR的性能近似。STSO在MIMO SAR体制中具有良好聚焦性能,且各项成像指标良好,在一定程度可降低系统设计的复杂度。     

斜视圆迹环扫SAR模式特性分析及成像方法简

Circular scanning SAR(CSSAR) is a new mode for fast large area SAR imaging by increasing the azimuth scanning speed. The squint CSSAR possesses the advantages that the side-looking CSSAR does not have due to its unique observing direction. However, the available signal characteristic analysis and imaging method for side-looking CSSAR become questionable when applied to the squint CSSAR. This paper establishes the echo range model and analyzes several parameters such as azimuth scanning speed, Doppler characteristics and azimuth resolution according to the moving feature of squint CSSAR. Furthermore, the internal relationship between the squint CSSAR and the classical stripmap mode is revealed. The range approximation model as well as the corresponding imaging method is analyzed. Computer simulation results validate the conclusions and the imaging method.     

Simulation of Raw Signal for Spaceborne Synthetic Aperture Radar(SAR)

oINTRoDUCTIoNSpaceborneSARsystemsaredevelopingveryfastintermsoftechnologyandapplicationandthefeasibilityofspaceborneSARhasalreadybeendemonstratedbySeasat,ShuttleImagingRadars,ERS-l,-2andRadarsat,etc[lf'].However,asanimpor-tantremotesensingtool,SARneedsfurtherresearch,andsystemdesignersneedtomorecomprehensivelyunderstandallaspectsaffect-ingSARsystemandimage,andthismakesitnecessarytodevelopamode1forsimulationofrawsignal.Mainly,twomodelshavebeenused,andoneisSARSlMI5loperatingonpulse…     

SAR对回波数据压缩和解压的数学和物理模型

本文根据合成孔径雷达接收回波数据的特点,建立回波数据压缩的数学模型和物理模型以及解压的数学模型,这样,不但可以节省存储空间,而且有利于数据成像处理。从而阐明了SAR成像的本质。     

利用回波数据的高分宽测机载SAR运动误差提取方法

为实现高分辨宽测绘带SAR成像,提出一种基于回波数据的高分辨宽测绘带机载SAR运动误差提取方法,有效弥补了基于惯性测量单元/全球定位系统(INS/GPS)提取的运动误差精度低的问题.首先采用一种基于图像对比度最优的方法对SAR回波数据进行相位误差估计,然后利用加权总体最小二乘(WTLS)基于空变相位误差模型反演运动轨迹误差,最后利用得到的轨迹信息实现空变相位误差的补偿和残余距离徙动校正.实测数据处理结果证明该方法有效,相比传统自聚焦算法具有更高的估计和补偿精度.     

New method for azimuth-dependent correction of highly squint missile-borne SAR subaperture imaging

Squinted imaging is one of the most important modes in the missile-borne synthetic aperture radar (SAR). Usually, from the view of practical applications, the missile-borne SAR adopts subaperture processing in order to implement quick look imaging. In the highly squint mode, the echo signal couples greatly between range and azimuth, so traditional algorithms perform the linear range walk correction in the azimuth time domain firstly to mitigate greatly the range-azimuth coupling, which causes the problem of position dependent azimuth phase, resulting in the azimuth uniform processing disabled and impacting the azimuth depth of focus (DOF). Based on the deep analysis of the instantaneous slant range model in the highly squint missile-borne SAR, this paper proposes high-order phase filtering to correct azimuth-dependence for implementing the identical azimuth-focusing processing. Simulation results validate the effectiveness of the proposed algorithm.     

一种双站SAR的ECS成像算法

在常规SAR的ECS算法的基础上，给出了双站SAR回波模型和RD域距离方程，提出了一种基于双站SAR的ECS算法，推导了ECS算法的3种补偿因子，并分析了算法中距离向成像位置．最后通过计算机仿真，验证了该算法的有效性．     

多径条件下舰船目标散射特性分析与实验

岸基对海雷达探测舰船目标时会受到起伏海面的影响,形成电磁波传播的多径效应,对舰船目标雷达散射特性产生影响.根据电磁波传播的四路径模型,提出一种多径条件下舰船目标散射特性的统计分析方法,分析得出了起伏海面对舰船目标散射回波的平均影响系数,基于雷达方程指出该系数对雷达目标回波功率的影响程度.利用声波和电磁波之间的相似特性,采用水声测量实验的方式对多径条件下舰船目标回波特性进行了实验.实验结果验证了方法的有效性.     

机载前视SAR三维成像原理及分辨率分析

提出一种新型的采用天线阵模式的机载前视合成孔径雷达(SAR)系统,分析了其三维成像原理。根据前视SAR的成像几何模型和回波信号特点给出了实现前视SAR三维成像的处理流程,详细推导了前视SAR的三维分辨率。模拟了X波段前视SAR点目标回波并进行了三维成像实验。仿真结果表明前视SAR系统能够实现三维成像,验证了本文算法的有效性。