块浮点量化(BFPQ)在星载合成孔径雷达(SAR)回波数据压缩中的应用

ＳＡＲ原始回波信号的相关性较差，因此基于数据相关性的传统压缩方法对星载ＳＡＲ回波信号的数据压缩不再实用。主要研究了块浮点量化（ＢｌｏｃｋＦｌｏａｔｉｎｇＰｏｉｎｔＱｕａｎｔｉｚａｔｉｏｎ，ＢＦＰＱ）算法的基本理论及其在星载ＳＡＲ回波信号压缩中的应用。采用ＢＦＰＱ算法对ＥＲＳ１回波数据和仿真回波数据进行了压缩并与均匀量化方法进行了比较，实验结果验证了其性能的优越性。     

基于深度学习的星载SAR工作模式鉴别

针对传统星载合成孔径雷达（SAR）工作模式反演方法在识别准确率和时效性上存在局限性的问题,根据SAR信号的特点,提出基于一维卷积神经网络的星载SAR工作模式识别模型. 该模型以星载SAR信号脉冲峰值幅度作为输入,利用卷积神经网络的自主学习和模式识别能力,避免了传统方法的人为影响因素,能够学习原始信号更具有代表性的特征,最终实现星载SAR工作模式的有效识别. 在设计一维卷积神经网络结构时,参考了现有性能较优的卷积神经网络,根据网络训练过程中准确率和损失值的反馈,调整设置了较优的参数以训练得到具有良好识别性能的模型. 基于仿真数据的对比实验表明,该模型相较于传统反演方法具有更高的识别准确率,同时对于主旁瓣信号和不同侦收条件均具有较优的鲁棒性和抗噪性.     

SAR原始数据的模拟研究

针对面目标,给出了合成孔径雷达(SAR)系统中获取原始数据的算法及其模拟结果。对模拟的面目标采用矩形网格模型,根据雷达目标的反向散射机理获取雷达原始数据。采用标准的R-D算法,通过计算机模拟,得到了面目标的成像结果。     

一种改进的SAR原始数据频域模拟方法

传统的原始数据频域模拟方法中系统冲激响应函数是固定不变的,且没有考虑距离徙动,影响了原始数据的模拟精度。推导了SAR点目标回波数据频域冲激响应的精确解,该精确解包含了距离徙动效应,且方位向的多普勒参数随着目标位置的变化而变化;在此基础上,给出了一种改进的SAR原始数据频域模拟方法,利用该精确解与地面场景散射单元的后向反射系数卷积得到回波数据。仿真实验表明了该方法的可行性、有效性,与传统频域模拟算法相比,该方法极大地提高了数据模拟的准确性。     

星载SAR姿态误差及偏航调整对多普勒特性的影响

分析了卫星姿态、天线斜视角、地球旋转、目标高度等因素对星载合成孔径雷达（ＳＡＲ）多普勒特性的影响,旨在研究测绘带上多普勒中心频率、多普勒调频斜率、零多普勒偏移、目标位置等星载ＳＡＲ处理参数．在各种因素的影响下回波信号多普勒频率可能会变得很高,给方位聚焦处理带来很大的困难．通过Ｃ－ＳＡＲ系统参数仿真计算了这些因素对多普勒特性的影响,证明了理论分析的正确性．     

舰船目标三维散射中心建模及SAR快速仿真方法

直接合成孔径雷达成像仿真方法在实现大型舰船目标回波仿真和合成孔径雷达成像时时效偏低,难以满足对海探测制导闭环验证过程中对合成孔径雷达快速生成的需求.因此,提出了基于三维散射中心的舰船目标合成孔径雷达回波和成像仿真方法.首先通过射线管积分三维快速成像和CLEAN三维散射中心提取得到不同视角下目标三维散射中心;然后通过对应...     

星载多通道SAR的模糊特性研究

为解决星载SAR的高分辨率和宽测绘带之间存在的矛盾,引入了多通道模式．基于多通道SAR的工作原理,深入分析了多通道SAR模糊信号的来源;从子带滤波和多通道重构的角度,提出多通道SAR的方位模糊计算方法,最后给出了仿真实例．仿真结果表明,该方法能够有效应用于星载多通道SAR设计中,指导选择合适的脉冲重复频率,以降低方位模糊和距离模糊．     

星载SAR LFM信号在轨相位预失真补偿方法

由于空间环境下星载合成孔径雷达(SAR)系统相位误差会发生漂移,影响线性调频(LFM)信号的脉冲压缩性能,因此本文提出一种基于多项式拟合的在轨相位预失真补偿方法.通过在轨定标可获得系统相位误差,在地面对其进行多项式拟合得到相位补偿参数,上注相位补偿参数,在轨运算生成具有补偿相位的线性调频信号.给出了该方法的理论依据和实现流程,分析了星上硬件资源需求和优缺点.通过相位预失真补偿仿真和真实系统试验,并与其它方法结果进行比较,证明该方法可以有效地改善线性调频信号的脉冲压缩性能.     

A Chirp Scaling Algorithm for Spaceborne SAR System with Large Squint Angle

0roAtpresent,thernostpopulaxSARprocessingtech-niqUesistheIang-DoPPler(RD)algorithm,especiallyitSmedifiedversionwiththesecondeqrmgecomPression.ThernaindisadvantagesofRDalgorithInarethesec0ndnyrmgecompressioncarinteasilyincooprateazimuthfre-qUencydePendencet',']andtheinteIPOlatorinrmgecellhagrationcorrectionreqUiressignificantcomPutationtimeandleadst0lossofimageqUality.TheWaveeqUational-gorithIn['Jisth..ti..ll;theoptimum,buttheSt0ltmaP-pinginfreqUencyd0Inainismorecriticalandcausesthe…     

Image Combination Analysis in SPECAN Algorithm of Spaceborne SAR

An analysis of image combination in SPECAN algorithm is delivered in time-frequency domain in de-tail and a new image combination method is proposed. For four multi-looks processing one sub-aperture data in every three sub-apertures is processed in this combination method. The continual sub-aperture processing in SPECAN algorithm is realized and the processing efficiency can be dramatically increased. A new parameter is also put forward to measure the processing efficient of SAR image processing. Finally, the raw data of RADARSAT are used to test the method and the result proves that this method is feasible to be used in SPECAN algorithm of spaceborne SAR and can improve processing efficiently. SPECAN algorithm with this method can be used in quick-look imaging.     

基于GPS信号的双基地SAR成像方法研究

对基于导航信号的合成孔径雷达（synthetic aperture radar,SAR）成像方法进行了研究,主要是在星载一机载双基地配置情况下,利用GPS（global positioning system）卫星信号作为照射源,机载接收机接收点目标回波,通过距离向和方位向的压缩处理进行点目标成像。不同于线性调频信号,导航信号是扩频信号。研究了该信号的距离压缩方法,并给出一种方位压缩的实用方法,较好地达到方位压缩效果：利用Matlab工具进行了多点目标回波和成像算法的仿真。仿真结果表明：利用导航信号可以构成双基地SAR成像系统。     

一种新的频域带宽合成的斜视高分辨SAR成像方法

针对步进频信号带宽合成存在相位跃变的问题,提出一种新的频域带宽合成方法.由于雷达与目标相对运动是导致合成频谱相位跃变的主要原因,因此,该方法根据雷达与目标相对运动的斜距形式对各个子脉冲引入的相位误差进行补偿.文中采用了改进的步进频数据处理方法,首先对子频带进行脉冲压缩,然后进行带宽合成、二次距离压缩及徙动校正,从而避免了子频带进行徙动校正后对带宽合成的影响.在完成带宽合成后,采用调频变标(Chirp Scaling,CS)算法得到了斜视二维高分辨合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)图像.为了证明该方法的有效性,给出了仿真及实测数据的处理结果.由理论仿真与实测数据的对比分析可知,该方法有效地实现了窄带步进频信号合成宽带信号.     

高低轨异构双基地SAR改进CS成像算法

针对地球同步轨道卫星发射-低轨道卫星被动接收的异构双基合成孔径雷达系统中,由于收发时延长和接收机速度快导致的“走-停”假设不成立,复杂成像几何下回波信号在距离向和方位向具有严重空变性的问题,提出一种基于二维时域扰动的改进线性调频变标成像算法．首先基于双基观测几何推导出非“走-停”假设下的信号模型;然后通过时域扰动的方法校正回波二维空变性;最后对残余相位进行补偿．仿真实验表明,该算法可实现高低轨双基合成孔径雷达高分辨率宽幅场景的良好聚焦,且具有很好的保相性能．     

星载微波辐射计定标噪声源的计算机仿真研究

微波辐射计的定标噪声源提供定量噪声功率 ,是微波辐射计定标中不可缺少的重要部分。为了对微波辐射计进行星载条件下的仿真研究 ,本文采用伪随机信号来仿真微波辐射计的噪声源。所仿真的噪声源信号通过微波辐射计仿真模型与实际噪声源信号输入到实际微波辐射计系统的对比结果表明了其良好的线性度 ,可以用于进一步的仿真研究。     

星载SAR动目标模拟研究

通过分析星载合成孔径雷达的工作原理，建立了静止目标和动目标的斜视等效距离模型；在此基础上提出一种星载SAR动目标模拟方法，即在真实星载SAR数据中加入目标模拟回波信号；最后利用RD算法对静止和运动目标模拟成像，结果证明该方法是可行的，从而为星载SAR动目标检测和成像算法提供了有效简洁的数据源。     

改进的对星载SAR的应答式欺骗干扰

分析了对星载SAR的应答式欺骗干扰,并对其进行了改进。改进后的干扰方式只需从敌方雷达信号中估计信号的多普勒斜率、雷达飞行速度和脉冲重复频率,并且实现简单。讨论了参数估计精度对干扰信号成像的影响,结果表明该方法对参数精度要求不高。指出了多普勒斜率估计的方法,通过仿真实验验证了理论分析的正确性和方法的有效性,这对欺骗干扰信号生成算法和欺骗干扰的实现具有重要意义。     

双站SAR系统的信号分析

以双站SAR系统的空间几何布局为出发点,分析了双站SAR系统的距离史和距离变化率史,并将其与单站系统进行了比较,说明了它的特殊性和复杂性。通过对双站SAR系统的点目标信号的分析,推导出它的相位变化史及其特性,为双站SAR系统信号处理的研究提供了理论依据。     

近程SAR图像中的地面运动目标检测

探讨了单天线单通道近程合成孔径雷达(SAR)中的地面运动目标检测问题。利用KEYSTONE变换完成地面运动目标线性距离走动的校正，利用DECHIRP处理完成SAR聚焦后信号的Radon—Wigner变换，实现对运动目标信号的“聚集”。根据近程SAR的特点，在多卜勒频率-调频率平面将地面静止目标信号和运动目标信号分离并采用CLEAN技术，去除强静止目标信号对弱运动目标信号检测的影响，从而对运动目标信号进行有效的检测。仿真和实测数据的处理结果表明了这种方法的有效性。     

星载合成孔径雷达数字成像处理数学模型的探讨

本文对星载合成孔径雷达数字成像处理的数学模型进行了详细讨论,其中包括单目标接收和反射回波,距离压缩,方位压缩,距离迁移校正,DOPPLER参数估计,相干斑及多视处理等内容,通过模拟AR数据实验,从数学模型角度说明这些内容的实质和实现方法.     

基于GNSS-R双站SAR的模型分析

针对导航卫星作为双站SAR辐射源的系统模型进行了分析研究：建立了基于导航卫星信号的双站SAR系统的几何模型;给出了回波信号表达式并进行了仿真验证;分析并确定了信号处理中的关键参数——积分时间;推导得出平飞正侧视模式下的瞬时距离历程,并讨论了瞬时距离历程泰勒级数近似展开式。仿真结果验证了模型正确性,积分时间的确定和瞬时距离历程的分析为成像处理提供了基础。