窄带干扰对P波段InSAR干涉相位的影响分析

窄带干扰信号是P频段SAR回波中常见的一类射频干扰信号,它的存在会对该频段InSAR系统的干涉相位产生严重的影响。首先推导了SAR接收的窄带干扰信号的数学模型,基于该模型通过仿真分析了窄带干扰对P波段SAR图像和InSAR干涉相位的影响。结果表明,窄带干扰的存在,使SAR图像中出现较亮的干扰条带,在这些条带处,干涉条纹被完全破坏。此外,随着干信比的增加,InSAR的相干系数在下降,干涉相位标准差在增加。分析结果对P波段InSAR系统的设计具有重要意义。     

一种新的SAR窄带干扰抑制方法

合成孔径雷达易受电视网、通信网等无线设备的电磁干扰,严重影响成像质量。本文在分析SAR受到的干扰特点和信号模型的基础上,提出了一种基于压缩感知的SAR窄带干扰抑制方法。该方法根据SAR回波信号和窄带干扰信号在Chirplet字典上的调频斜率参数不同,在SAR回波信号重构过程中对干扰信号进行筛选并抑制,再把去除干扰后的压缩数据利用常规SAR成像算法进行成像。仿真结果表明,该方法不仅能有效抑制窄带干扰,而且大大减少了SAR系统成像处理的数据量,验证了本文所提方法的有效性。     

Wigner-Hough变换在毫米波防撞雷达信号处理中的应用

毫米波车载防撞雷达的中频信号是包含目标距离和相对速度信息的信号,针对中频信号通常是被噪声和干扰污染的非平稳信号,在频域内无法获取高质量的中频信号的难题,提出了利用时频分析中的Wigner-Hough变换来提取中频信号的方法.方法根据中频信号、chirp类干扰信号和噪声在Wigner-ville时频平面上的不同统计分布特性达到进行信号区分和检测的目的,能够有效地抑制Wigner分布中交叉项的干扰,提取带有距离和速度信息的中频信号.计算机仿真结果表明该方法在检测被污染的中频信号方面是有效的.     

电力线宽带载波通信的干扰过滤技术

电力线宽带载波间存在大量干扰信号,采用传统方法构建的干扰模型,只能在高信噪比的情况下完成通信过程中的干扰过滤,有效信号被淹没于干扰信号中,导致干扰效果差。提出一种基于改进时频峰值滤波算法的电力线宽带载波通信干扰过滤方法,利用频率调制将电力线宽带载波通信中的干扰信号编码成解析信号的瞬时频率,通过瞬时频率估计对干扰信号进行识别;采用时频峰值干扰过滤技术,对电力线宽带载波通信干扰信号中的原始信号进行恢复;在信号处理前,对时频峰值滤波算法进行改进,获取基本模式分量,依据干扰信号与有效信号的主导模态,利用不同窗长进行处理,将得到的电力线宽带载波通信信号应用于时频峰值滤波技术中,实现干扰过滤。实验结果表明,该方法干扰过滤效果好、过滤性能高、运行时间短,具有良好的实用性。     

中高轨道SAR信号建模和成像方法研究

中高轨道合成孔径雷达具备潜在的高分辨宽测绘带能力,在国防和经济建设中具有重要的应用前景.针对传统星载SAR信号模型在中高轨道SAR建模中的缺陷和不足,作者提出了改进斜视距离模型和多项式逼近距离模型两种中高轨道SAR信号建模方法.本文在阐述了距离模型参数估计方法和估计精度的基础上,建立了简洁精确的二维频谱解析表达式,并发...     

特征 K 值时域递归滤波估计的PPG 信号伪差校正算法

光电容积脉搏波(PPG)信号采集系统极易受到伪差干扰,为了提升 PPG 信号的高信噪比,提高生理参数计算准确度, 提出了特征 K 值自适应递归滤波估计的 PPG 信号伪差校正算法。 将采集的 PPG 信号去除环境干扰和工频干扰之后,计算未 受伪差干扰的信号主波峰峰值和重搏波峰值,从而得到每一个信号周期的特征 K 值。 采用自适应递归滤波算法对被干扰信号 的 K 值进行估计,利用估计得到的结果作为被干扰信号 K 值的真值。 最后,根据估计的 K 值,用高斯函数法合成新的不受干扰 的信号,替代原信号中被伪差干扰的部分。 采用自行研制的系统进行数据采集,证明了算法的有效性和可靠性;通过血氧饱和 度实验,证明了算法在可穿戴系统中的实用性。     

基于时-频变换的电磁干扰频谱测试方法

为了解决干扰接收机测量短时变频干扰信号频谱代价过高的问题,在分析干扰接收机基本原理的基础上,提出基于时-频变换的干扰频谱测试方法。使用低噪声存储示波器和干扰测量探头获取被测干扰信号的时域波形,然后,通过时-频变换分析其频谱。指出基于时-频变换方法测试干扰频谱的难点与关键技术,给出了解决方法,并通过多种信号进行实验验证。结果表明,所提出的测试方法能够准确获取被测对象的干扰频谱,测试短时变频干扰信号的代价较小。     

基于压缩感知的SAR宽带干扰抑制方法

压缩感知合成孔径雷达成像能够利用较少的观测数据清晰的恢复目标图像,但当回波中存在宽带压制干扰时,会严重破坏场景稀疏性,造成成像质量恶化。研究了一种基于选择性测量的自适应压缩感知宽带压制干扰抑制方法,通过构造一种压缩域投影滤波器并结合噪声联合检测算法,自适应感知干扰的位置信息,对合成孔径雷达（SAR）回波信号进行选择性测量,从“源头”上避免了干扰对SAR目标回波信号稀疏性的影响。仿真结果表明,该方法在减少SAR系统处理数据量的同时,使SAR成像质量明显提高,证明了该方法的有效性。     

基于 VST-FPGA 的雷达侦察与干扰系统设计

现代电子战雷达干扰与反干扰之间的抗争愈演愈烈,干扰机要能产生多体制、多类型的干扰信号,雷达则需不断的提高 抗干扰性能。 针对雷达装备抗干扰性能测试评估对雷达干扰系统的综合性需求,以矢量信号收发仪(VST)为平台利用上位机 和 FPGA 技术,设计开发了一种雷达侦察与干扰系统,可实现雷达信号侦察、多体制干扰信号生成、雷达标校等一体化综合功 能。 给出了系统硬件方案、侦察与干扰技术方法、FPGA 功能设计和关键 FPGA 模块实现方法。 测试表明,系统射频技术指标 高,干扰样式丰富,频段覆盖广,使用灵巧,通用性强,具有一定的使用推广价值。     

基于LS_SVM高精度抑制局部放电信号窄带干扰的研究

在频域内抑制局部放电信号窄带干扰通常会造成局放信号能量损失。从时域出发,用最小二乘支持向量机拟合出一段窄带干扰信号,对其周期延拓得到测量时段内的全部窄带干扰信号,再将其从测量信号中减去,从而抑制了窄带干扰;讨论了最小二乘支持向量机嵌入维数对估算精度及参数（γ,σ）的影响。研究分析表明,本方法可有效抑制窄带干扰,窄带干扰越强、窄带信号频率与局放信号越接近,本方法优势越明显;合理选择嵌入维数可提高精度及参数鲁棒性。     

SAR信号在距离多普勒域和二维频域中的频谱分析

合成孔径雷达的回波信号是SAR成像等一系列处理的基础,通过对SAR信号频谱的分析有利于脉冲压缩即匹配滤波器的设计,SAR信号频谱是目前较为精确高效的成像算法如RDA、wKA、CSA的理论基础。通过对频谱的分析有利于SAR成像中距离徙动、多普勒模糊等问题的解决。重点分析、详细推导了SAR信号在距离多普勒域及二维频域中的频谱表达式,深刻理解傅里叶变换的本质作用;最后利用Matlab对单个点目标分别在零斜视角、非零斜视角下的接收信号特性进行仿真,理论和实验分析SAR信号在这两种域的频谱性能。     

室内实测数据太赫兹合成孔径雷达成像研究

合成孔径雷达实现高分辨率成像要求平台作理想匀速直线运动,相对传统微波SAR而言,太赫兹波的波长更短,SAR平台高频微小振动对常规微波频段 SAR影响几乎可以忽略,对太赫兹合成孔径雷达（Terahertz synthetic aperture radar ,T Hz‐SAR）的影响必须精细处理,研究适用于 T Hz‐SAR的成像补偿算法是必要的。本文建立 T Hz‐SAR非理想情况下的回波模型,分别从时域和频域详细分析运动误差对回波的影响。提出了一种基于回波数据的T Hz‐SAR成像运动补偿算法,采用中心频率0．3 T Hz的SAR系统进行实验,使用RD算法对目标进行二维高分辨成像,得到3个角反射器的二维SAR图像。实验结果验证了系统的可行性和所给处理算法的有效性,为外场车载或机载的T Hz‐SAR成像奠定了基础。     

基于SVA的斜视SAR图像旁瓣抑制算法

针对已有的空变切趾滤波(SVA)算法不能有效抑制斜视合成孔径雷达(SAR)图像旁瓣的问题,提出一种基于斜视谱矫正的斜视SVA算法,提高了SVA算法对斜视SAR图像的旁瓣抑制效果.首先分析了斜视SAR图像的频域支撑形状,给出SVA算法对于斜视SAR图像旁瓣抑制效果不良的原因;然后提出了斜视SVA算法,该算法通过斜视SAR图像的频谱矫正,将方位向旁瓣矫正到与雷达运动方向平行的轴向上,分别对距离向和方位向旁瓣进行SVA处理,得到旁瓣抑制之后的结果;最后通过仿真数据处理结果的验证了斜视SVA算法的有效性.     

基于改进的扩展波数域算法的SAR实时成像方法

波数域算法是一种精确的成像算法,但因其运算量较大而不能直接用于实时成像。文章在研究波数域算法和高精度运动补偿技术的基础上,提出了一种内嵌实时运动补偿方法的改进扩展波数域实时成像算法。与传统的扩展波数域算法相比,该算法具有更低的计算复杂度。最后通过点目标仿真进行了验证,结果表明,本方法能够用于斜视下的高分辨率SAR实时成像。     

PRF-ambiguity resolution for SAR by contrast minimization in range-Doppler domain

An algorithm was developed to accurately estimate the Doppler centroid, which is needed for high-quality synthetic aperture radar (SAR) image formation by resolving the SAR pulse repetition frequency (PRF) ambiguity. The algorithm uses the SAR range migration to resolve the PRF-ambiguity by searching for a PRF-ambiguity number that minimizes the intensity contrast in the range-Doppler domain. Experimental results show that the approach, compared with traditional methods for resolving the SAR PRF ambiguity, is more suitable for both high contrast scenes such as urban areas and low contrast scenes such as mountains. Moreover, the approach is more computationally efficient for there are no time-consuming correlations or fast Fourier transform (FFT) operations needed in the range-Doppler domain and only part of the range cells are used in the calculation. Translated from Journal of Tsinghua University (Science and Technology), 2006, 46(7): 1 259–1 261 [译自: 清华大学学报(自然科学版)]     

一种基于序列SAR图像的海浪对消方法

在高分辨率SAR海洋图像中,海浪是图像中最明显的纹理特征。当需要对海面上非海浪信息进行检测或者反演时,需要克服图像中的海浪杂波干扰。本文提出了一种海浪对消方法,它利用序列SAR图像间海浪条纹的差异与海浪的振动特性对海浪纹理进行抑制,不仅利用了图像的几何信息还利用了时变信息,能够选择性地抑制SAR图像中的海浪纹理,同时很好地保留海面上其他信息。本文还利用真实的机载SAR数据对算法进行了有效性验证。实验结果表明,该方法能够有效地抑制图像中的海浪纹理,同时很好地保留图像中的非海浪目标信息,比传统的仅利用空间信息的滤波方法效果更好。     

基于GPS同步技术的电力动态监测系统的设计

设计了一种基于全球定位系统(GPS)的同步相量测量装置,用于广域测量系统(WAMS),实现对电力系统关键相量的实时监控。采用基于GPS同步时钟和数字信号处理器(DSP)实现的PMU利用DSP的输入捕获功能,在进行捕获GPS的PPS信号的方法的同时,也对捕获采样信号的频率进行跟踪。采用过零点采样与傅里叶算法相结合,进行信号采样和数据的处理,避免了因频率变化而引起数据误差,提高了PMU的采集精度及抗干扰性。     

基于三维匹配块的SAR图像相干斑抑制研究

合成孔径雷达(SAR)图像中存在相干斑噪声,不能准确反映照射区域的散射特性,增加了信息提取的难度。三维匹配块(BM3D)算法是在变换域中的稀疏表示,将相似的图像块分到一个三维空间中,从而达到去噪的目的。通过对噪声模型特征的分析及参数设置,将适用于加性噪声模型的BM3D算法应用到乘性噪声中。采用仿真与传统方法对比表明,利用BM3D算法抑制相干斑噪声,其边缘保持指数达到了0.484 5,在降噪的同时又较好地保存了图像的细节特征,验证了算法的有效性。     

基于时频分析的频率步进ISAR成像

频率步进是逆合成孔径雷达(inverse synthetic aperture radar,ISAR)采用的重要波形形式。本文从数学角度分析了频率步进ISAR成像原理,介绍了传统距离一多普勒算法及基于时频分析的频率步进ISAR成像处理流程。最后对机动目标成像进行了仿真分析,结果表明对于机动目标采用时频分析方法能够降低成像模糊,从而获得高质量成像。