调频步进雷达信号运动补偿的速度估计误差容限研究

调频步进雷达信号是一种速度敏感信号,对目标运动速度估计的要求较高。本文对调频步进雷达信号的信号处理过程进行了严格的理论推导,得到了跳频间隔、脉内带宽、采样率、脉宽、脉冲重复周期与速度估计误差容限之间的理论关系,对雷达系统参数设计以及新体制雷达的研发有重要的指导意义。     

基于非均匀快速傅里叶变换的SAR方位向运动补偿算法

沿航向的非匀速运动对SAR成像质量有很大影响,而运动补偿后SAR图像存在几何形变,影响子图像拼接和多波段SAR图像融合。当沿航向速度误差较大时,实图像域插值校正后图像残留的几何形变不能忽略。基于上述问题,该文提出一种基于非均匀傅里叶变换的SAR方位向运动补偿算法,算法直接对方位向的非均匀数据进行非均匀快速傅里叶变换(NUFFT)。该算法的定位误差和几何形变比实图像域插值校正几何形变算法小1到2个数量级,对沿航向速度误差有很强的鲁棒性,补偿后数据的幅度和相位信息都得以保留。SAR仿真和实测数据验证了该算法的有效性。     

一种基于对称傅里叶变换的信号频率估计算法研究

在机电一体化系统中信号频率的分析是一个重要命题,如何从夹杂着噪声的信号中准确提取出频率信息是机电一体化系统中信号处理领域的一个难题。而离散傅里叶变换一直是解决该类问题的重要方法,而对称傅里叶变换在估计频率相近的信号时有较小的误差,在具有谐波干扰以及噪声干扰的环境下,该算法仍然可以提供较好的估计精度。     

基于调频傅里叶变换的改进型鉴相测速

随着机动目标的高速化、小型化发展,对于雷达的测量精度也提出了更高的要求。鉴相测速能够达到波长级的测量精度,其技术难点主要包括相位提取和解相位模糊。为了降低鉴相测速对信噪比的要求,本文提出了一种基于调频傅里叶变换的改进型鉴相测速方法。首先建立变脉冲重复周期的回波模型,对回波信号进行互相关FFT处理,提取峰值点得到模糊相位;其次对互相关FFT结果进行调频傅里叶变换,得到速度和加速度的粗估计值;然后根据单帧解相位模糊法,对模糊数修正值进行遍历,找出最优解,得到优化后的解模糊相位;最后采用鉴相测速,得到速度的精确值。仿真实验证明了该方法的可行性和有效性。     

匹配傅里叶变换检测SAR中的运动目标

该文介绍了应用匹配傅里叶变换检测SAR中运动目标的方法。文中讨论了信号模型、检测方法,并进行了仿真研究。仿真和实际的SAR数据中运动目标检测处理结果表明：在雷达平台运动速度被补偿,且脉冲压缩之后,再应用匹配傅里叶变换进行运动目标检测是比较好的检测方法;在一定的条件下,也可以比较相邻SAR图像中强点间相对位置的变化来判断运动目标。     

离散傅里叶变换的算术傅里叶变换算法

离散傅里叶变换(DFT)在数字信号处理等许多领域中起着重要作用.本文采用一种新的傅里叶分析技术—算术傅里叶变换(AFT)来计算DFT.这种算法的乘法计算量仅为O(N);算法的计算过程简单,公式一致,克服了任意长度DFT传统快速算法(FFT)程序复杂、子进程多等缺点;算法易于并行,尤其适合VLSI设计;对于含较大素因子,特别是素数长度的DFT,其速度比传统的FFT方法快;算法为任意长度DFT的快速计算开辟了新的思路和途径.     

线性调频步进信号的高速目标运动补偿技术

首先,对高速运动目标的线性调频步进回波信号建立了模型,该模型不仅考虑了目标运动造成的线性调频步进回波子脉冲信号相位变化,以及复包络时间比例发生的变化,还考虑了目标的径向运动导致子脉冲线性调频信号调频斜率的变化.然后,基于该回波模型提出了线性调频步进信号频域合成运动补偿算法,对运动目标回波信号进行精确的运动补偿.仿真结果表明,频域合成后得到的高分辨距离像副瓣电平＜-40 dB,基本消除了目标高速运动对信号合成处理结果的影响.     

一种基于FFT处理的目标运动补偿新方法

分析了频率步进雷达中多普勒效应对距离像的影响,并根据频率步进雷达中常见运动补偿方法的优缺点,提出了一种运用快速傅里叶变换处理和搜索频谱最大值位置相结合进行速度估计和补偿的方法;对单散射点和多散射点模型的速度估计原理进行了分析和推导,解决了多散射点模型中交叉项对速度估计影响的问题.理论分析和计算机仿真结果表明.该方法具有可行性,并兼有测速精度高、运算量小、抗噪声性能较强的优点.     

匹配傅里叶变换的SAR多普勒参数估计

讨论了SAR的基本信号模型,针对这一模型提出了应用匹配傅里叶变换估计SAR多普勒参数的新方法。文中给出了理论分析和仿真,并用机载SAR回波实际数据进行了多普勒参数估计,根据估计的多普勒参数给出了成像结果,表明了该方法可对SAR数据进行盲处理估计出多普勒参数,且精度高。     

调频步进信号高速目标精确运动估计

 本文针对调频步进信号高速目标运动估计问题,首先,利用负正调频步进信号,提出一种基于多项式相位变换的加速度和速度估计方法,该方法对加速度实时估计以及对速度进行精确估计;其次,借鉴图像对比度思想,进一步提出一种新的解速度模糊方法;最后,仿真验证了本文方法抗噪性能好、算法简单且运算量小.     

一种快速全局运动补偿编码方法

全局运动补偿编码是一种基于模型的编码方法,它可以提高编码效率,但是目前由于全局运动补偿编码中的一些关键技术(全局运动估计)的计算量比较大,所以使得全局运动补偿编码还不能在实时应用中得到很好应用.本文就针对全局运动补偿编码中核心技术进行研究,提出快速全局运动补偿编码算法,解决全局运动补偿实时编码问题.通过和MPEG-4中已有的全局运动补偿编码方法实验比较可以看到本文提出的快速全局运动补偿编码方法在保证编码效率的同时编码速度得到了很大提高.     

MPEG的关键技术——运动补偿综述

首先介绍了MPEG系列及其作用，对运动补偿技术基本原理进行了分析，并综合分析了目前几种运动补偿与估计的改进方法。     

基于运动补偿的机载大斜视SAR成像算法

根据机载大斜视SAR信号的特点,研究了具有很强工程实用性的两维可分离大斜视SAR成像算法,分析了因速度不稳对大斜视SAR成像的影响,并给出了运动补偿算法.实测数据成像结果证明了该算法适合大斜视成像.     

基于RDM的合成孔径雷达运动补偿

提出了一种基于RDM（Reflectivity Displacement Method)的合成孔径雷达运动补偿方法，并通过计算机仿真验证了这种方法的可行性和有效性。     

三维小波变换结合运动补偿的视频编码器

对三雏小波变换结合运动补偿的视频压缩算法提出了改进方案。针对运动补偿提升（MCLIFT）框架的弱点,结合MPEG的特点,采用新的帧结构对视频序列进行帧间滤波去除时间冗余,再对每个帧在空间上进行小波分解并用SPIHT算法对小波系数进行编码。实验表明,此方法继承了MCLIFT框架的优点,同时又减少了时延和所需的帧缓存,而且这种与MPEG相似的帧结构能进一步降低码率,提高压缩比。     

一种基于区域搜索的全局运动估计与补偿算法

开展全局运动估计与补偿研究是进行动态目标检测中的基础和前提。在总结现有运动估计与补偿方法的基础上,提出一种基于图像分割区域的运动性和大小的全局运动估计与补偿算法。首先,通过建立区域搜索的全局运动模型,同时进行区域定性分割和区域大小排序;然后,根据误差最小化准则在指定的分割区域中进行线性递归搜索,利用门限准则寻找出最佳的运动估计参数;最后,根据双线性内插法获得运动位移量。实验结果比较可知,所提算法较三步搜索算法(TSS)和全局搜索算法(FSA)等传统算法具有更高的准确性(图像平移帧差)和实时性(算法运行时间),能够很好地实现运动背景的全局校正。     

基于2D-TDI及运动补偿的红外图像增强算法

针对红外图像的特点,提出了一种基于2D-TDI及运动补偿的新方法。将序列红外图像根据运动特性进行多分辨运动估计,然后根据得到的运动矢量进行2D-TDI。多分辨运动估计的引入,提高了运动估计对噪声的抗干扰能力,并有效地减小了运算量。该算法克服了传统图像直接叠加引入的图像边缘模糊的缺点,并能明显提高图像的信噪比。用真实的红外图像序列进行了处理,实验证明了算法的优越性,并取得了满意的效果。     

基于全局运动补偿的红外目标变换相关跟踪算法

提出了一种新的前视红外序列图像目标跟踪方法.利用基于区域分割和模板匹配的全局补偿算法进行运动估计,有效消除了运动平台中摄像机运动对跟踪性能带来的不利影响.同时,采用二元联合变换相关器进行红外目标的检测与跟踪.通过将振幅调制的功率谱转化为脉冲调制的功率谱,可以获得更清晰尖锐的相关峰,提高了算法的鲁棒性.实验结果表明,该方法是有效的和稳健的.     

基于二次速度估计的距离像运动补偿

为解决频率步进雷达高分辨距离像的运动补偿问题,推导了其成像原理,分析了运动目标的回波相位特性,提出一种基于二次速度估计的距离像补偿算法。首先对回波信号的互相关函数进行快速傅里叶变换(FFT)以获得速度、距离粗估计值,其次采用基于谱包络最小波形熵的修正离散Chirp-Fourier变换(MDCFT)在合理区间内进行参数的精确估计,最后分析其补偿性能。该算法通过对回波互相关函数进行FFT为MDCFT缩小参数搜索区间,将极大简化计算。仿真结果证明了该算法的可行性与有效性。