双频段多通道SAR宽幅成像技术研究

现代星载海洋监视雷达既需要高分辨率,又要有大成像幅宽能力。但分辨率和成像幅宽在常规合成孔径雷达成像模式下往往不能同时兼顾。文中分析了二者之间存在矛盾的原因,提出一种能兼顾的双频段多通道解决方案,对其在工程实施中存在的关键技术进行了重点阐述,明确了技术实施途径。通过机载实验试飞,验证了关键技术工程实施的有效性和可行性。     

多普勒频谱模糊情况下的星载方位向多通道高分宽幅SAR-GMTI杂波抑制方法

该文提出了一种在多普勒频谱模糊情况下的星载方位向多通道高分宽幅合成孔径雷达地面运动目标检测(SAR-GMTI)系统的杂波抑制方法。首先,利用方位解线性调频对方位向多通道(HRWS) SAR-GMTI系统中的回波进行处理,得到杂波和动目标的粗聚焦图像。然后,将多通道SAR系统的粗聚焦图像表示为矩阵形式,并估计出相应的协方差矩阵。之后,用杂波协方差矩阵构造杂波空间的正交矢量,即最小特征值对应的特征向量。该方法需要一个冗余的通道自由度。由于杂波空间的正交矢量与杂波空间向量是正交的,因此可以用来抑制杂波。最后,通过仿真和实测数据实验结果验证该文所提杂波抑制方法的有效性。      

一种解速度模糊的多通道干涉SAR运动目标检测方法

本文针对机载三通道干涉SAR/GMTI实现方法中因相位模糊导致的速度模糊问题,提出了一种不等间隔四通道干涉SAR/GMTI实现方法。该方法通过增加一个接收通道和合理设计通道间的间隔,最终得到了两个测速集合,而两个集合的交集元素即为目标的运动速度,从而解决了速度模糊问题,并提高了对目标的定位精度。理论分析和计算机仿真结果验证了该方法的有效性。     

基于方位向相位编码技术的方位向多通道SAR距离模糊抑制方法

距离模糊一直是影响合成孔径雷达(SAR)成像质量的重要因素之一。方位向相位编码(APC)技术是一种有效抑制距离模糊的方法,但是由于APC技术高度依赖于高过采样率,对于多通道SAR系统,APC技术的距离模糊抑制效果很有限。该文提出一种新的基于APC技术的多通道系统距离模糊抑制方法。该方法首先通过APC技术将部分距离模糊信号产生方位平移,通过额外增加接收通道数提供的额外信号自由度,能够在方位向上通过合适的数字波束形成(DBF)技术同时滤去距离模糊和重建方位向信号,因此距离模糊信号可以被很好地抑制。该文最后给出仿真结果,证明该方法的有效性。     

星载SAR方位模糊研究

本文根据方位模糊产生机理详细分析了方位向成像处理参数、波长、方位方向图副瓣对方位模糊的影响.通过分析可知:方位分辨率相同时,低频段SAR系统模糊问题更严重,但可通过提高重频、压低方向图副瓣电平等方法可改善方位模糊,最后仿真验证了上述结论并给出改善方位模糊的设计考虑.     

高分宽幅SAR系统下的方位多通道运动目标成像算法研究

在方位多通道SAR系统中,由于运动目标的回波特性和静止目标的不同,传统的重构滤波器组方法对运动目标的重建是无效的。该文提出一种方位多通道SAR运动目标信号重构方法。该方法首先分析了方位多通道SAR系统中运动目标回波特性,并与静止目标回波形式进行对比,给出了传统重构方法失效的主要原因;通过引入运动目标的径向速度参数,有效实现了匀速运动目标的频谱重构,较好地抑制了方位多通道SAR系统中匀速运动目标的方位模糊。星载仿真实验结果验证了该重构方法的有效性。

     

前视多通道合成孔径雷达解模糊成像方法

传统合成孔径雷达方位向分辨率仅由合成孔径提供,但在正前视区域多普勒分集有限,成像性能迅速下降且前视成像也存在固有的左右多普勒模糊问题。针对上述问题该文讨论前视多通道合成孔径雷达系统模型,提出一种理想直线航迹下空域零点约束自适应波束形成的成像方法,有效综合阵列实孔径和合成孔径提高正前视区域的成像质量,利用有限阵列空域自由度实现左右多普勒解模糊。首先对回波数据大前斜成像处理,得到左右模糊的图像,然后进行波束形成,将各通道图像加权并且相干累加,实现左右多普勒解模糊以及方位分辨率增强。仿真实验表明空域零点约束自适应波束形成的成像方法可对前视场景进行高分辨成像。     

双星同中心频率多发多收的方位解模糊

为了在星载合成孔径雷达中获得高横向分辨率和宽测绘带,卫星可以采用横向孔径小的天线和较低的重复频率,此时回波信号会产生方位多普勒模糊,可以通过发射多颗卫星获得的多个空间自由度来解模糊。该文提出了沿航向分布的两颗小卫星同时独立发射中心频率相同的正负调频率信号,利用形成的3个等效相位中心通过简化滤波权矢量计算的空域滤波法来解3个方位多普勒模糊。理论分析和仿真结果证实了该方法的有效性。     

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。     

方位多通道SAR信号重建性能分析

方位多通道合成孔径雷达(SAR)图像质量受系统参数、阵列误差以及信号处理方法等多种因素的影响。该文针对方位多通道SAR的信号重建性能进行深入分析。首先对信号模型进行完善,引入了重建系数的概念,从而使得多通道SAR信号重建网络的设计具有更大的灵活性,继而在数字波束形成的框架下对一系列重建方法进行了介绍。其次,在得到重建误差功率谱的基础上,进一步给出信噪比与方位模糊比的解析表达式。最后,对各种算法的重建性能进行了定量评估与分析。仿真实验验证了理论分析的正确性。分析结果将为方位多通道SAR系统设计、信号处理以及图像质量预估提供有效支撑。     

多模式斜视多通道SAR成像方法

方位多通道技术是当前合成孔径雷达（SAR）系统主流的高分宽幅实现方式。而将方位多通道技术与斜视波束扫描（聚束、滑动聚束、TOPS）工作模式相结合可以实现灵活的更高分辨率或者更宽幅宽的遥感观测。然而由于斜视以及波束扫描会使得回波信号的多普勒带宽远大于通道数与脉冲重复频率（PRF）的乘积,使得传统的多通道成像方法失效。为了解决上述问题,本文提出一种基于方位去斜加方位重采样的多模式斜视多通道SAR成像方法,该方法通过对各个通道信号分别进行方位去斜以及对去斜、线性距离走动校正（LRWC）后的信号进行方位重采样来解决方位时变的问题,使得传统的多通道成像方法可以使用。理论分析与实验结果均验证了该方法可以处理多模式的斜视多通道SAR数据,并且得到聚焦良好的图像。     

机动式双基地地波OTH雷达的若干关键技术研究

高频地波超视距(OTH)雷达在海上具有超视距空海探测能力，同时还具有反隐身、抗反辐射导弹等特点，目前地波超视距雷达正朝舰载和双／多基地组网方向发展。从舰载地波超视距雷达、稀布阵综合脉冲孔径雷达和双／多基地雷达的基本原理出发，对机动式双基地地波超视距雷达的多项关键技术进行了研究，并指出了未来的技术发展方向。     

一种遮蔽区域可控的SAR移频干扰方法

提出一种对合成孔径雷达(SAR)的干扰新方法:遮蔽区域可控的移频干扰。该方法将干扰载频在脉间步进递增或递减变化,人为产生距离向和方位向的耦合效应,同时进行方位向移频,这可在SAR成像中形成区域可控的遮蔽干扰效果。此干扰独特之处在于能够将干扰能量仅出现在需要遮盖的目标上,从而有效提高了干扰能量的利用效率。仿真实验证明了该方法用于SAR 局部干扰的正确性和有效性。     

三次相位误差对SAR方位分辨率的限制

本文深入研究了合成孔径雷达（SAR）系统中三次相位误差对方位分辨率的限制问题．首先讨论了基于泰勒展开的传统分析方法，然后针对传统分析方法的不足，即泰勒展开式中各项不正交，提出了基于Leg-endre正交展开的新方法，推导了方位分辨率因三次相位误差的影响而受系统参数制约的数学表达式，并给出了具有典型参数的机载和星载SAR的仿真结果．本文的结论可用于SAR系统的设计优化．     

机载大斜视雷达成像算法研究

基于大斜视合成孔径雷达成像的空间几何模型和回波数据的特点,通过距离向和方位向解线性调频处理和在时域进行距离走动和距离弯曲校正,分别对方位向和距离向进行傅里叶变换将信号压至正确的位置上。该算法从成像的实时性出发,立足于在分辨率达到要求的条件下尽可能降低运算量和复杂性。由于补偿了高次相位项,此算法受斜视角的影响很小,能精确地处理大距离走动和弯曲。点目标仿真和实测数据成像结果证明了算法的可行性。     

欺骗式动目标SAR干扰技术研究

针对军事运动目标的保护问题,文章研究了欺骗式动目标的SAR干扰方法,分析了干扰原理和干扰信号模型,讨论了被干扰雷达运行速度和工作载频估计误差对欺骗式动目标干扰效果的影响,仿真结果表明,欺骗式动目标干扰技术可以对SAR的动目标检测能力形成有效干扰,达到保护真实运动目标的目的。     

基于MIMO雷达信号模型的天线方向图研究

针对多输入多输出(MIMO)雷达的信号模型,对比了多种不同类型雷达的天线方向图。首先,建立了MIMO雷达的发射-接收信号模型,推导了波束形成方法,获得了模型的天线方向图;然后,分析并对比了MIMO雷达、相控阵雷达和合成孔径雷达的天线方向图;最后,结合仿真试验,总结了不同类型雷达的天线方向图的特点。     

聚束照射合成孔径雷达方位分辨率研究

推导了雷达载体作匀速直线运动时，载体初始位置，速度以及合成孔径时间表示的聚束照射ＳＡＲ等效合成孔径长度的解析式，给出了以雷达工作波长，合成孔径起始及终止时刻速度矢量与天线相位中心到目标瞄准线之间夹角表示的聚束照射ＳＡＲ方位分辨率的理论表达式。     

美升级台湾F-16机载雷达的关键技术分析

文章对美国升级台湾F-16机载多功能雷达的技术进行了研究。首先介绍了有源电扫相控阵技术,该技术是提高雷达性能的关键所在。其次对多普勒锐化和合成孔径技术进行了深入的讨论,研究表明合成孔径技术能更好地提高成像效果。最后分析了升级F-16带来的不足,说明升级不能阻止国家的统一大业。