机载多通道SAR-GMTI的杂波抑制方法

该文研究机载多通道合成孔径雷达地面运动目标检测中的杂波抑制问题。杂波抑制是地面运动目标检测的重要问题,而通道间的相干性是影响杂波抑制的一个重要因素。对于多通道系统来讲,通道之间无论是通道特性还是天线的方向图都会存在差异,影响通道间的相干性。为改善杂波抑制比,该文通过通道均衡来提高通道间的相干性,并利用自适应相消的方法进一步抑制杂波。实测数据验证了该文方法的有效性。     

高超声速平台雷达杂波特性研究北大核心CSCD

高超声速平台载雷达下视时面临恶劣的杂波环境,对其杂波特性的分析是杂波抑制的基础。针对高超声速飞行器雷达杂波估计问题,文中对高超声速载雷达杂波进行了建模仿真,分析了在不同脉冲重复频率下高超声速平台载雷达杂波的距离———多普勒谱特性和空时二维杂波谱特性。并从杂波抑制的角度分析了不同重频体制的优劣,指出了高超声速平台杂波抑制可以折衷选择中等重复频率。     

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。     

一种基于双通道DPCA 的SAR-GMTI 杂波抑制方法

偏置相位中心天线技术(DPCA)作为空时自适应信号处理(STAP)技术的特殊形式,在合成孔径雷达地面动目标指示(SAR-GMTI)领域得到了广泛的应用。杂波抑制的能力直接决定了GMTI 的性能,传统的复图像域DPCA 技术对于地杂波抑制能力有限,特别是广泛分布着强散射静止地物的城市区域。该文利用干涉相位对DPCA幅度进行非线性加权,提出了一种加权DPCA 杂波抑制方法,该方法降低了通道间残差相位对DPCA 杂波抑制的影响。实验结果表明:该文方法在杂波抑制能力上优于传统DPCA 方法。      

基于通道误差校准的空域导向矢量多通道SAR-GMTI 杂波抑制方法

针对通道幅相误差和图像配准误差等非理想因素导致地面动目标检测性能下降的问题,该文结合最小方差和空域导向矢量两种杂波抑制算法,提出一种基于通道误差校准的空域导向矢量杂波抑制方法。该方法首先计算最小方差杂波抑制的权向量,通过该权向量构造配准图像,然后利用配准图像计算杂波正交补空间,最后通过正交子空间的方法实现杂波抑制。理论分析及实验结果表明,所提方法在图像配准误差和通道幅相误差较大的情况下仍具有很好的检测性能,能获得较最小方差杂波抑制方法和基于空域导向矢量的杂波抑制方法更高的信杂噪比。      

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。     

一种机载前视SAR动目标检测方法

当机载雷达接收天线阵面处于前视时,由于接收天线之间没有沿航迹基线,致使已有的基于沿航向基线的合成孔径雷达(SAR)动目标检测方法如DPCA,ATI方法无法应用。此外,由于在前视条件下地杂波的多普勒频率与空间角频率呈现非线性关系,从而给地面运动目标的检测带来困难。针对该问题提出了一种机载前视阵雷达SAR地面运动目标检测定位方法,该方法在短脉冲条件下利用降维空时自适应处理(STAP)技术对杂波进行抑制,然后采用最优波束形成方法对动目标进行径向速度搜索。该方法能够实现在前视SAR条件下的地面动目标检测。仿真实验结果验证了该方法的有效性。     

一种基于STAP的多通道SAR噪声干扰抑制方法

随着合成孔径雷达(SAR)的广泛应用,针对SAR的干扰技术也不断发展.首先分析了SAR噪声干扰技术的特点,提出了一种基于空时自适应处理(STAP)的多通道SAR噪声干扰抑制方法,原理是通过对总干扰协方差矩阵的特征子空间分析,将多通道SAR回波数据投影到杂波子空间以及干扰子空间的垂直子空间,以实现噪声干扰信号的抑制,与通常的自适应波束形成方法相比,子空间方法对存在主波束内的噪声干扰具有更好的抑制效果,数据处理的结果验证了该方法的有效性.     

多通道SAR-GMTI通道盲均衡算法

基于回波数据相关矩阵特征分解的通道盲均衡算法可有效校正多通道SAR系统中由各种非理想因素引起的通道幅度相位误差,但该算法主要的缺点是收敛速度慢。该文首先分析了基于回波数据相关矩阵特征分解的通道盲均衡算法的基本工作原理;在此基础上,针对算法收敛性差的缺点,结合降维处理技术,提出一种快速收敛的通道盲均衡算法。仿真及实测数据实验结果表明：与常规的基于回波数据相关矩阵特征分解的通道盲均衡算法相比,该文所提算法收敛所需的样本数目显著减少,即可在小训练样本条件下实现对通道幅度相位误差的均衡。     

一种基于Deramp处理的空时自适应处理方法

在多通道合成孔径雷达动目标检测(SAR-GMTI)系统中,直接利用传统的后多普勒空时自适应处理(PD-STAP)技术进行杂波抑制会导致3个问题。第一,由于动目标径向速度引起的多普勒偏移会导致动目标出现谱卷绕,直接利用匹配滤波的方法对动目标聚焦会出现虚假目标。第二,在信号下采样的情况下,动目标聚焦位置会出现脉冲重复频率(PRF)的偏差,从而导致一个动目标可能出现在多个位置,使得动目标检测变得复杂。第三,利用传统的PD-STAP技术进行杂波抑制会导致很大的计算复杂性。基于此,该文提出一种基于Deramp处理的空时自适应处理方法进行杂波抑制处理,可以有效解决上述问题。该文最后通过仿真实验验证了该方法的有效性。     

星载多通道高分辨率宽测绘带SAR系统运动目标检测方法

该文针对星载多通道高分辨率宽测绘带合成孔径雷达系统,提出一种新的运动目标检测方法。该方法首先利用波束形成方法进行杂波抑制,然后对运动目标的斜距历程进行拟合得到运动目标的运动方向。接着对杂波抑制后的数据进行聚焦处理,得到模糊的运动目标图像,并利用恒虚警检测技术检测得到所有的模糊运动目标。最后根据模糊图像的空间关系和估计出的运动方向检测出真实目标。星载仿真数据验证了该方法的有效性。     

一种基于动目标聚焦的SAR-GMTI方法

由于输入信杂噪比(Signal to Clutter Noise Ratio, SCNR)较低,杂波抑制后超高频(Ultra-High Frequency, UHF)波段合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)图像中剩余静止目标杂波导致系统虚警概率较高。该文提出一种动目标筛选方法,能够判断恒虚警概率(Constant False Alarm Rate, CFAR)检测器检测到的目标是否为动目标。提出一种动目原始数据恢复方法,能够从整幅SAR图像中恢复任意孤立点的多普勒相位历史。采用距离多普勒处理对恢复的数据成像,然后采用方位自聚焦处理对所成子图像进行重新聚焦。如果子图像中目标为静止目标,则聚焦前后子图像不变,否则图像被重新聚集。通过检测图像的变化可以排除虚假动目标。仿真及实测数据处理结果说明了该方法的有效性。     

一种新的基于瞬时干涉的SAR-GMTI精聚焦和定位方法

在合成孔径雷达地面运动目标检测(SAR-GMTI)中,由于场景中多个运动目标运动参数不同且在合成孔径时间内运动参数随时间变化,因此常规算法较难有效解决动目标信号的距离徙动(RCM)和方位散焦问题,难以实现动目标的精聚焦,从而影响动目标定位精度。该文提出一种基于瞬时干涉的动目标精聚焦和定位方法。首先提取单个动目标信号,精提取瞬时干涉相位(IIP)并结合径向速度解模糊得到动目标瞬时径向速度,经过距离徙动补偿并最终实现动目标的精聚焦,提高动目标定位精度。实测数据处理结果验证了该方法的有效性。     

利用基于导数更新的双基机载雷达杂波距离依赖性补偿方法

该文提出了两种利用基于导数更新(DBU)的双基机载雷达杂波距离依赖性补偿新方法,分别以接收载机方向图主瓣方向的接收斜距和接收载机方向图主瓣方向的接收俯仰角余弦为更新变量,利用该方法对回波数据进行补偿后,能够有效降低双基机载雷达杂波的距离依赖性,进而大大提高空时自适应处理 (STAP)的地面动目标检测(GMTI )性能。仿真数据处理结果证明了所提方法的有效性。     

基于双站幅度调制的虚假运动场景对SAR-GMTI的欺骗方法

为了产生方位向初始位置和幅度可控的虚假运动场景,该文提出针对合成孔径雷达动目标显示(SAR-GMTI)的双干扰机幅度调制的虚假场景欺骗算法。双干扰机分别通过移频和延迟在指定位置产生相同的虚假运动场景。设置幅度比控制两幅虚假场景叠加后产生的各点的相位,达到初始方位向位置可控的目的。理论分析表明算法能够在指定位置产生初始方位向位置和幅度可控的虚假运动场景。然后分析了干扰效果和影响因素,建立了干扰算法的应用模型,给出了虚假运动场景的成像位置、方位向初始位置和幅度补偿系数的设置方法,并讨论了双站沿方位向间距对算法的影响。最后,仿真实验验证了算法的有效性。     

非正侧视阵机载雷达杂波抑制算法研究

非正侧视阵机载雷达的空时二维杂波谱随距离的变化而变化,即在距离维是非均匀的,因此不能直接由邻近距离单元估计杂波协方差矩阵。为了解决这种由距离依赖性引起的杂波特别是近程杂波的非均匀问题,该文对多普勒频移算法进行了改进,将经过多普勒频移补偿后的数据转换到阵元-多普勒域,在多普勒域进行空间频率补偿,提高其在主杂波区的性能。改进算法既充分利用了原算法简单,易于实现的特点,又克服了原算法在大偏航角下性能下降的缺陷,仿真结果验证了该算法的有效性。     

基于改进FRACTA算法的多通道SAR动目标检测技术

该文针对实际非均匀杂波环境对多通道SAR/GMTI动目标检测性能的影响,提出了一种改进型FRACTA算法。该算法将STAP中的FRACTA算法引入多通道SAR系统中,并进行改进,提高了其在多通道SAR系统中的检测性能和运算速度。实测数据处理结果表明,与传统的检测方案相比,该文算法能够在非均匀环境中明显地提高检测性能,是一种非均匀环境中鲁棒的多通道SAR动目标检测算法。     

一种基于压缩感知的地面运动目标检测方法

针对实际非均匀环境空时自适应处理(STAP)难以获取足够独立同分布样本的问题,该文提出一种基于压缩感知的运动目标检测方法。该方法首先将待检测距离门的回波数据变换至2维频率域进行能量积累,并构造相应2维频率域的冗余字典,然后利用贝叶斯压缩感知技术提取若干强静止散射点谱峰,估计杂波谱能量支撑区,最后通过基于加权的最小l1范数优化模型实现杂波抑制与运动目标检测。理论分析及仿真实验结果表明该方法具有较高的角度和多普勒分辨率,并且在低信噪比情况下也可以获得良好的检测效果。     

基于频率分集阵列的机载雷达距离模糊杂波抑制方法

针对机载预警雷达运动目标存在距离模糊的问题,该文提出一种基于频率分集阵列体制的空时自适应处理(STAP)距离模糊杂波抑制方法。该方法利用频率分集引入的距离维可控自由度,将距离模糊数反映到信号的导向矢量中,通过将不同距离模糊区域的杂波和目标信号在空间频率域实现分离,并在不同的距离模糊区实现杂波抑制。该方法仅在一个脉冲重复频率下即可实现运动目标检测和距离解模糊,大大提高了机载雷达系统的性能。仿真实验验证了该文方法的有效性。