基于多天线机载SAR的地杂波抑制方法

传统的单天线合成孔径雷达（SAR）系统由于没有空间维处理能力很难检测地面慢速目标．而多天线SAR和空时自适应信号处理（STAP）为解决这一问题提供了途径。该文研究长相干处理时间导致回波波达方向和多普勒频率均有变化情况下的STAP方法．给出回波波达方向变化的公式,分析动目标多普勒频谱的变化及STAP方法抑制地杂波性能的仿真结果。     

基于循环子空间投影的杂波快速抑制方法

子空间类方法能够较彻底地抑制高频回波中的海杂波,但该方法需要对高维协方差矩阵进行特征值分解,计算量很大,制约了方法的实际应用效率.针对该问题,提出了一种循环抑制杂波的快速子空间投影方法,通过快速子空间法估计出每次迭代的最大特征值及其特征向量,利用特征值差值拐点估计杂波和信号子空间维数,然后不断地对消掉杂波在空间的投影分量,最终使得慢速目标凸显出来.计算机仿真结果表明,快速方法的杂波抑制效果与子空间类方法相当,但计算速度大大提升,更适合实际工程应用.     

改进的基于特征子空间的SAR图像射频干扰抑制算法

射频干扰(the Radio Frequency Interference, RFI)会对有用信号产生不利影响,进而严重影响成像质量。该文提出了一种改进的基于特征子空间的合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)图像射频干扰抑制算法。相比传统算法,所提算法增加了专门用于射频干扰检测的预处理模块。在预处理阶段,分别在频域和时域对干扰所在的数据区域进行检测。在后处理阶段,只对检测到干扰的数据区域进行基于特征子空间的干扰抑制。相比传统算法,所提算法在保持图像细部结构方面效果更好,且避免了时域逐脉冲干扰抑制带来的巨大运算量,运算效率大幅提高。      

分布式小卫星SAR顺轨基线解耦合分析

地面动目标检测是分布式小卫星SAR研究的热点之一,但是分布式小卫星的空间构形导致混合基线的存在,使得地形变化和地面目标运动引起的相位难以区分以致从地面杂波中发现动目标非常困难。该文利用矢量法分析了基线耦合产生的原因,研究了一种能够实现顺轨基线解耦合的轨道构形,计算和仿真表明该文的方法能够有效地把影响动目标检测的垂直航迹基线引起的相位去除。     

多通道SAR近岸水面区域模糊杂波抑制方法

在方位多通道合成孔径雷达(SAR)体制下,针对近岸水面区域出现的强模糊地杂波抑制问题,该文分析推导了模糊杂波的多通道导向矢量,建立了近岸水面区域的SAR图像域多通道信号模型。以推导的导向矢量和建立的模型为依据,提出了适合近岸水面区域的模糊杂波抑制方法,分析了方位多通道空域采样带来的空域模糊对模糊杂波的影响,在此基础上,对该类背景下的动目标检测性能进行了仿真分析。仿真实验验证了该算法的有效性。     

基于图像域检测的SAR杂波干扰评估

杂波干扰在时域、频域及多普勒域与雷达回波信号具有相似特征,其特点是在SAR成像后形成局部类似杂波的输出效果.为了定量评估干扰效果,图像域采用双参数恒虚警检测方法,通过比较杂波干扰和高斯白噪声干扰对检测性能的影响,验证了杂波干扰优于白噪声干扰的效果以及基于图像域检测方法对干扰效果评估的有效性.     

基于位置相关的SAR图像中分布式目标检测

在研究了SAR图像中分布式目标在其所占有的各分辨单元间的二维位置相关信息的基础上,提出了一种SAR图像中分布目标的检测方法。根据二维情形下的不同距离定义,提出了算法的几种形式。计算机仿真结果、处理真实SAR图像数据的试验结果和性能分析表明了该方法比经典的恒虚警检测算法更有效、更优越。通过比较不同的距离定义下检测算法的性能和运算复杂度,得出了最优的距离定义形式。     

小卫星分布式SAR系统的信噪比研究

小卫星分布式合成孔径雷达(SAR)系统可以提高成像分辨率,检测地面运动目标和进行数字高程测量。但由于小卫星接收天线面积的减小使其输入信噪比相对于主星大大降低,这将严重影响系统的性能。该文以JERS-1为主星,分析了小卫星分布式SAR系统的信噪比以及信噪比降低对成像、测高、检测动目标等的影响。分析表明此系统的信噪比将不能满足系统对信噪比的最低需求。最后讨论了用相干或非相干处理来改善系统输出信噪比的方法。     

SAR-GMTI构型下分布式小卫星误差估计方法

 针对合成孔径雷达(SAR)成像、地面动目标检测(GMTI)功能的实现,分布式小卫星的最佳构型为沿航向分布,但误差的存在会使性能下降.提出了一种基于距离脉压后时间－方位多普勒域回波数据的分布式小卫星误差估计方法.通过距离向脉压,提高了信噪比,采用预先估计并补偿幅度误差的方法,克服了幅度误差与沿航向位置误差的相互影响.仿真结果表明,与传统方法相比,本文方法收敛速度加快,估计精度得到提高.     

抑制SAR图像中静止杂波背景检测慢速动目标

动目标的二次相位误差是方位向速度和距离向加速度作用的结果,导致信号的调频率改变.本文提出了一种抑制SAR图像中静止杂波背景检测慢速动目标的方法,它搜索动目标二次相位误差,汇聚动目标能量,同时利用包含正负对称二次相位误差的静止背景复图像模处处相等的规律,对消静止杂波背景,从而提高了检测动目标的性能.实测数据表明本算法有效.     

机载合成孔径雷达对运动目标的检测与成像

机载合成孔径雷达对地面运动目标的检测与成像已成为现代雷达技术发展的一个重点。首先介绍了运动目标成像的特点,接着就这一技术的发展过程和研究现状进行了全面的综述,最后指出这一领域今后的发展方向。     

机载视频合成孔径雷达成像技术研究

机载视频合成孔径雷达(ViSAR)工作在太赫兹波段,具有5 Hz以上的无孔径交叠成像帧率。其采用一发四收系统架构,具备合成孔径雷达(SAR)成像、地面动目标检测(GMTI)和干涉合成孔径雷达(InSAR)测高等功能,兼具光学传感器成像速度快以及微波雷达环境与气候适应性好等优势。论文介绍了机载视频合成孔径雷达研究进展,实验表明,其成像分辨率优于0.2 m,合成孔径时间可缩短至0.2 s。利用阴影信息可以对运动目标(如卡车等)进行检测,结合传统的GMTI与InSAR技术,实现对复杂运动目标的成像、跟踪和定位。     

基于CSI-MD的地面动目标聚焦成像技术

对于合成孔径雷达(SAR)图像,地面静止场景中同时存在运动目标;由于其运动参数未知,动目标在SAR图像上呈现方位向偏移和散焦;而在高分辨条件下,运动目标更可能会存在跨距离单元徙动现象,从而影响运动目标的聚焦成像。文中结合多通道合成孔径雷达-地面动目标显示技术,提出了基于杂波抑制干涉(CSI)和子视图相关法(MD)的动目标聚焦成像技术。该方法结合多通道SAR图像信息,在CSI抑制杂波后进行动目标检测,根据动目标散焦范围挑出包含动目标的区域;然后,用MD算法估计动目标所在距离单元的方位调频率,重新设计方位匹配滤波函数,对该区域内散焦的运动目标聚焦成像。仿真数据和实测数据的处理结果均证明了该方法能较好地实现动目标的聚焦成像。     

自然场景SAR图像的仿真

提出了一种模拟自然场景的SAR图像的新方法。该方法用双尺度分形模型和小面单元法来模拟自然场景，利用其Kirchhoff近似求得自然场景的后向散射系数；在求回波和图像处理时采用二维FFT，大大减少了计算量。计算机仿真结果显示，该方法能很好地模拟出自然场景的speckle特征和SAR图像的几何畸变现象。     

基于神经网络集成的SAR图像目标识别

合成孔径雷达图像处理过程中目标的方向性会对目标的识别产生很大的影响,基于目标类别的不明确又会给目标方位角的估计带来困难.文中提出了一种基于神经网络集成模型的合成孔径雷达图像目标识别方法.该方法通过小波域主成分分析提取目标图像特征向量,针对同向目标的特征空间训练一个神经网络实现目标分类,并使用另一个二级神经网络对多个单向目标识别器的识别结果进行结合.该方法可以有效地避免目标类别和目标方向间的相互干扰,提高识别精度.该方法对于解决此类似问题给出了新思路.     

舰船目标的合成孔径雷达成像研究

合成孔径雷达(SAR)成像技术已得到广泛应用。传统距离-多普勒(RD)算法在SAR成像中无法满足精度较高、运算率较小的需求,而线频调变标(CS)算法基于RD算法引入线性调频参考信号,可有效避免距离徙动校正中的插值计算,从而提高成像算法的计算效率,解决距离迁移问题。文中基于CS算法,从点目标拓展到简单立方体模型,最后对复杂舰船目标进行仿真成像,得到较为清晰的SAR仿真图像,验证了CS算法的有效性,可为复杂目标的辨别监测、反演研究,以及判断舰船航行方向及状态等提供一定的参考。     

三孔径天线DPCA实现星载SAR动目标检测的方法

地杂波抑制是实现星栽合成孔径雷达地面运动目标检测的一个关键问题。本文给出了对DPCA条件下的三孔径天线回波数据，利用类似动目标显示(MTI)雷达中三脉冲对消滤波器的原理来抑制地杂波，从而实现星栽合成孔径雷达(SAR)动目标检测的方法。首先介绍了三脉冲对消器的原理及其频率响应特性，然后在建立星载SAR沿航迹向三孔径天线空间几何模型和机理分析的基础上，推导了对三孔径天线回波用三脉冲对消实现被地面背景杂波淹没的运动目标的检测方法。最后，用计算机仿真结果验证了其有效性。     

机载相控阵雷达近程杂波抑制新方法

针对机载相控阵雷达近程杂波抑制,提出了利用俯仰和差波束进行空域滤波的自适应算法。为消除近程杂波距离依赖性对杂波抑制性能的影响,该算法在不同的距离单元分别形成不同的俯仰和差波束;与目前的单元空域俯仰滤波算法相比,降低了自适应权的维数和计算复杂度。由于该算法仅利用雷达收发的第一个填零脉冲回波作为计算自适应滤波权系数的样本数据,避免了远程杂波对自适应权系数的影响。仿真实验证明,在无外界强干扰的情况下,新算法可以将近程杂波完全抑制。     

星载SAR自然地面场景仿真方法研究

本文对星载SAR图象仿真方法进行了深入地研究,基于分形理论、小面单元模型和陆地杂波散射特性模型提出了一种仿真自然地面场景星载SAR图象的实现方法.根据实地勘测的DEM数据进行计算机仿真,实验结果表明:利用本文方法仿真的星载SAR图象逼真地反映了自然地面场景的随机起伏特性和雷达图象特有的几何畸变现象,能够对星载SAR系统方案设计进行验证,对实现SAR卫星总体方案的优化设计具有重要意义.