基于一维距离像的墙壁参数估计方法

合成孔径雷达穿墙成像中的关键问题是对墙壁影响的补偿.而墙壁参数通常为先验未知量,获得其值后才能进行成像补偿.本文建立了正侧视条带工作模式的SAR信号穿墙传播的数学模型,研究解决了电磁波的折射和传播路径等问题.在分析回波时域结构的基础上,提出了一种基于高分辨一维距离像的墙壁参数估计新方法.通过对目标各部分回波延时的提取,采用方程数值解算和搜索曲线交汇的方法实现了对墙壁厚度和介电常数的准确估计.基于估计的参数值采用后向投影(BP)算法,得到对墙体的折射和延时作用补偿后的聚焦图像,仿真结果验证了理论分析和估计方法的正确性与有效性.     

基于子矩阵对数累积量的极化合成孔径雷达图像等效视图数估计新方法

等效视图数是极化合成孔径雷达图像信息处理过程中的关键参数之一.首先提出了基于子矩阵对数累积量的极化合成孔径雷达图像等效视图数估计的最大似然估计方法及其子矩阵联合最大似然估计方法.所提估计方法是基于表征多视极化雷达图像数据的协方差矩阵及其子矩阵的对数累积量建立,打破了原有方法只能应用于图像数据符合高斯相干斑模型而不能应用于图像数据符合多变量乘积相干斑模型的限制,拓展了等效视图数估计方法的适用范围.然后给出了不同阶子矩阵对数累积量估计方法对估计精度的影响,并与已有方法和Cramér-Rao限进行了对比,给出了最佳的最大似然估计方案,同时针对估计方法对样本数目的依赖,给出了对数累积量估计的修正算法.最后对提出的估计方法进行了理论仿真和实测数据验证,结果表明了等效视图数估计新方法的正确性和有效性,特别适用于相干斑的乘积数据模型,提高了极化合成孔径雷达图像模型参数估计的快速性和准确性.     

复杂场景散射特性的参数化仿真模型

针对复杂场景电磁散射特性的实时仿真需求,提出了一种基于散射中心的散射特性参数化仿真模型。首先基于数字高程数据,利用蒙特卡罗法补充粗糙度信息,构建复杂地形网格模型;再利用双向反射分布函数修正的属性散射中心(bidirectional reflectiondistribution function modified attribute scattering center,BRDF-ASC)模型建立参数化仿真模型。数值实验结果表明:所提算法仿真的典型山峰和沙丘地形的雷达散射截面积(radarcross section,RCS)与物理光学(physical optics,PO)法仿真的RCS 的均值误差低于3.6 dBsm;与大型海港的实测合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)图像进行对比,其参数化散射模型仿真SAR图像的变更检出率为0.109 7,验证了所提算法的可行性。     

MIMO雷达三维成像方法研究

针对传统逆合成孔径雷达（ISAR）成像技术中存在的运动补偿难题,通过使用确定性阵列和单次快拍空间并行采样取代传统ISAR中非确定性阵列和长时间多脉冲采样,给出了一种基于多输入多输出雷达的双线阵宽带信号高分辨三维成像方法.由于采用了正交编码波形,使得距离维和方位维成像可独立进行,同时采用的垂直双线阵模式实际等效完成了平面阵列的采样功能,大大减少了阵元个数.仿真实验证实了该算法的有效性.     

基于Curvelet变换的SAR与TM图像融合研究

Curvelet变换作为一种具有各向异性特征的多尺度变换理论,克服了小波变换难以表达图像边缘方向特性等内在的缺陷.将Curvelet变换应用于图像融合中,能够更好地提取原始图像的特征,为融合图像提供更多的信息.文中利用Curvelet变换对同一场景的不同传感器获得的合成孔径雷达(SAR)图像和专题绘图仪(TM)图像进行融合,并对融合结果进行了客观和主观分析,实验结果表明,相比于传统的基于小波变换的图像融合算法,该算法具有更好的融合效果.     

星地双基地SAR成像模式分析

通过对星载合成孔径雷达(SAR)的观测几何模型、地面固定接收机的雷达作用距离模型以及双基地SAR雷达方程的分析,推导出星地双基地SAR系统在正侧视和斜视成像模式下的接收波束照射起始点位置和接收天线的水平转动角速度;讨论了相位延时的补偿,给出了补偿因子,以实现在成像过程中校正因接收机固定不动而引起的相位误差,并为下一步进行外场实验奠定了理论基础。     

基于独立成分分析的强噪声海域SAR图点目标提取方法

将分形理论和独立成分分析(ICA,Independent Component Analysis)相结合,用于强噪声海域合成孔径雷达(SAR,Synthetic Aperture Radar)图像的点目标提取.首先依据分形理论,计算点态H lder指数,再对指数图进行二值模糊处理,接着将此图参与ICA计算,然后使用泛化可调算子收缩并优化其独立成分,实现强噪声的有效抑制,进而提取点目标.实验结果表明,H-ICA与基于ICA降噪的传统算法相比,能够有效地降低海域强噪声,并成功实现点目标提取.     

多基线InSAR干涉相位的自适应估计*

针对不均衡噪声下相位解缠稳健性低的缺点,采用加权联合数据矢量作为信号模型,利用构造的噪声协方差矩阵进行自适应去噪处理,进而对相位进行估计,有效地改善了不均衡噪声下多基线相位估计的效果。仿真数据的处理结果表明,该算法提高了不均衡噪声下相位估计的稳健性。     

非均匀采样SAR信号的不模糊重构与成像

SAR信号的非均匀采样给信号频谱带来噪声,产生频谱混叠,降低成像质量;在宽幅SAR成像系统中,为了得到高分辨率成像,方位向使用多通道接收技术,会带来非均匀采样问题。该文详细分析了非均匀采样SAR信号的频谱模糊,利用周期性时间偏移频谱重构方法重建信号频谱;依据多通道SAR信号与单通道SAR信号的不同与相关性,使用CS算法完成了多通道SAR信号的成像。仿真试验证明了理论分析的正确性。