基于运动补偿的弹载SAR成像算法研究

根据弹载大斜视SAR成像具有平台运动速度快、成像处理时间短和非匀速直线运动等特点,在已知运动误差的情况下,推导出描述目标回波距离和相位变化的一系列参数,提出了一种结合运动补偿的距离-多普勒(RD)成像算法.仿真结果表明,该算法能有效的解决天线相位中心(APC)偏离预定的理想位置所引起的散焦问题.     

一种高分辨率弹载聚束式SAR成像算法

弹载SAR通过在距离向发射大带宽调频信号,方位向采用聚束模式来获得二维高分辨率,由此带来高数据率并造成频谱混叠,导弹的非平面运动会引入空变的相位误差.针对上述两个问题,提出了TDDRD算法,该算法利用二维Deramp处理降低了数据率并解决了频谱混叠效应,进而应用改进RD算法,补偿加速度引入的线性、二次及三次相位误差.计算机仿真通过对比未补偿和补偿加速度的成像结果,验证了该算法的有效性,证明该算法可用于高分辨率弹载聚束式SAR成像.     

斜式模式距离-多普勒-距离星载合成孔径雷达成像算法

距离一多普勒一距离(R-D-R)成像算法是根据雷达回波信号的傅里叶谱的相位特性进行相位补偿和聚焦的,且运算量不大。本文对该算法进行了修正,使该算法适用于斜视模式的机载和星载SAR成像。在数学推导的基础上,给出了算法流程和该算法的点目标成像仿真结果,并把该算法应用于星载SAR成像,给出了它的Radarsat-l原始数据的成像结果,验证了该修正算法可应用于机载和星载SAR成像处理。     

多接收阵SAS成像算法

在合成孔径声纳(SAS)成像中,多接收阵成像算法大都是基于DPC近似和停走停近似,先将二者带来的相位误差进行补偿,然后把各接收阵的数据拼接,将数据从三维的形式转换到二维,采用单阵的成像算法进行成像,这种方法处理起来比较简单,但是近似处理并不能完全解决收发分置引入的误差问题。为解决上述问题,基于单接收阵ωk(波束域)算法,提出了一种三维回波数据的多接收阵成像算法,该算法舍弃了常用的等效相位中心近似,避免了该近似带来的相位误差,仿真结果验证了该方法的有效性。     

反舰导弹聚束式SAR导引头成像算法研究

针对反舰导弹聚束式SAR导引头大前斜视角及成像处理时间短的工作特点,将基于最小熵准则的RD算法及改进FS算法用于导引头锁定目标阶段的成像。基于最小熵准则的自聚焦RD算法在一般RD算法的基础上引入最小熵准则来补偿由于大斜视角引起的相位误差,改善图像聚焦效果。改进的FS算法引入了SRC的非线性变标对数据进行二次距离压缩,有效地减少了距离压缩误差。仿真结果表明:两种算法在斜视角达75°时,改进的FS算法能达到较好的成像效果。     

高斯型功率谱随机噪声斜视合成孔径雷达距离-多普勒成像算法

由于斜视随机噪声合成孔径雷达(SAR)的信号没有解析式,且通常的线性调频信号SAR的成像算法不再适用,提出了一种随机噪声斜视SAR距离多普勒(RD)成像算法.该算法根据随机噪声信号距离向处理的特点,先进行距离向部分处理,然后在二维频域进行距离弯曲和距离走动校正,因此,其对小斜视随机噪声SAR能获取较好的图像.仿真结果表明该算法的有效性和正确性.     

空空导弹弹载SAR信号分析与成像研究

文中针对空空弹载SAR平台运动速度快和大斜视角的特点。在建立弹载SAR空间几何模型的基础上，研究了导弹-目标飞行过程中回波信号的相位近似误差，设计了改进的Chirp Scaling（CS）算法并得到了聚焦的目标图像，理论分析和仿真表朗了算法的有效性。     

空间谱估计通道相位失配校正技术研究

在超分辨测向领域,各通道的相位失配往往导致测向性能急剧下降,因此必须对其进行有效的校正.文中基于空间谱估计MUSIC算法测向原理,推导了已知绝对相位误差和已知相对相位误差条件下的MU-SIC算法,并创造性的提出了二者的统一性,文中还提出一种有效的获得通道相对相位误差的方法,仿真结果表明其可行性.     

无人机载高分辨条带SAR运动补偿方法

条带SAR运动补偿技术一直是无人机载高分辨雷达成像的难点之一,传统基于导航信息的运动补偿方法往往不能满足要求。本文融合CS与PGA算法,提出了一种高精度、低成本无人机载高分辨条带SAR运动补偿方法。该方法具备高精度距离徙动校正、二次距离压缩能力,能够不依赖导航信息完成对SAR平台非理想运动的高精度补偿。利用两部国产X波段无人机载SAR实测数据对该方法进行验证,实验表明该方法对不同分辨率、不同成像场景SAR数据均具有很好的聚焦效果。与MD算法相比,该方法能够补偿高阶相位误差,处理后SAR图像的目标边缘轮廓更为清晰明显,细节信息更为丰富完整。     

基于压缩感知理论的微动目标成像算法

为了解决由于微动导致正弦相位误差的存在,传统的匹配滤波和Fourier变换不能获得聚焦的目标方位图像的问题.文中将压缩感知理论(CS)引入到微动目标成像中,对SAR微动目标回波进行AM-LFM分解,构造SAR微动目标回波的稀疏模型.并在利用CS理论进行成像时采用子孔径CS成像方法消除速度变化导致的图像散焦,对微动目标重新聚焦成像.仿真结果验证了改进算法成像效果.     

基于运动误差补偿的弹载SAR成像CS算法

针对弹载SAR在成像过程中复杂的运动状态,建立了斜视匀加速运动模型,在此基础上,通过补偿运动误差,将运动模型简化为正侧视匀速运动模型,进而应用经典CS算法,对点目标进行成像。仿真结果表明该方法可有效完成加速度补偿,实现点目标的清晰成像。     

基于改进遗传算法的SAR 末制导段弹道优化设计

应用改进实数编码遗传算法,对基于弹载合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)导引头的反舰导弹末制导段的弹道优化设计进行研究。分析飞行弹道和观测视角对弹载SAR导引头方位分辨力的影响,给出弹载SAR成像对导弹飞行弹道的约束,将导弹横向加速度作为优化变量,构建与方位分辨率和波束驻留时间相关的目标函数。仿真结果表明:与标准遗传算法优化相比,改进遗传算法优化后的目标函数值减小更快,能更快得到最优解。     

一种基于最小熵准则的新的自聚焦优化算法

最小熵方法是合成孔径雷达自聚焦算法的一种,但此方法搜索最优多普勒调频率时需要在整个设置区间搜索,计算量较大。基于最小熵准则,利用图像熵与多普勒调频率的关系,提出了一种新的自聚焦优化算法。该方法利用二分法在整个设置区间能快速搜索到最优多普勒调频率,从而大幅度地降低了运算量。实测数据处理结果证明了此方法的有效性。     

弹载单脉冲探测器前视测高策略研究

新型炸高可选择近炸引信需要实时获取载弹对地高程,用以实施预设作战任务。提出一种弹载单脉冲探测器前视测高策略,在实时性要求较高的弹载平台实现了对地高程的高精度、快速解算。建立弹载探测器测高模型,从单脉冲测距理论出发,推导得到弹载单脉冲探测器的测高算法,并通过仿真以及外场试验对该算法进行验证。结果表明：单脉冲测高体制能够满足新型炸高可选择近炸引信对于炸高的精度要求,仿真测高平均误差为7.8%;挂飞试验测高误差不超过2.5 m,整体响应耗时能够满足弹载平台需求。     

某型弹载雷达测角系统误差模型辨识方法

为了提炼和辨识弹载雷达测角误差系统模型,从物理机理和数据特征两个方面入手,提炼自变量并设计基函数,提出了基于能量的自变量剔除算法。以某型寻的弹载雷达测角误差数据为例,分析了与平台、目标状态相关因素对雷达测角的影响,利用文中提出的辨识方法得到测角误差系统模型。计算结果表明,该方法能够对弹载雷达测角的系统误差进行准确建模,且模型较好地吻合了实测数据。     

弹载毫米波SAR多普勒调频率估计方法

针对空空导弹合成孔径雷达(SAR)成像运动误差补偿困难的问题,提出了一种多普勒调频率估计方法。该方法以图像偏置(MD)法为基础,在弹载SAR burst工作模式下,选取合适的方位向分块序列大小和相关运算移动量,以适应弹载条件较高的脉冲重复频率(PRF)和复杂运动环境。试验证明,该方法能从雷达回波数据中准确估计多普勒调频率,提高成像质量。     

俯冲段弹载非理想凝视聚束SAR总体性能分析

讨论了弹载SAR在末制导阶段导弹俯冲飞行时非理想凝视聚束模式SAR的总体性能指标,提出了各指标的分析和计算方法,开发了相应的总体性能分析软件.论文首先阐述了俯冲段弹载SAR的工作机理,在非理想凝视情况下引入混合度的概念,并且分析了不同混合度下的工作模式,提出了非理想凝视聚束SAR在俯冲阶段统一的等效距离模型,给出了系统...     

一种基于无插值PFA的重叠子孔径成像算法

以极坐标格式算法（PFA）产生子孔径图像为基础，研究重叠子孔径算法（OSh），通过补偿PFA中残留的二次相位误差，有效地扩大了高分辨率合成孔径雷达系统的图像聚焦范围，并通过引入无插值的PFA处理流程提高了计算效率。仿真和实测数据成像结果验证了该算法的有效性。