临近空间慢速平台SAR地面动目标检测与成像

临近空间慢速平台SAR具有生存能力强、持续工作时间长、机动性能好等特点。该文提出了一种临近空间慢速平台SAR地面动目标检测与成像方法。由于平台运动速度较慢,地面静止杂波多普勒展宽较窄,有利于将地面杂波与动目标回波进行分离。首先利用多普勒滤波器实现地面动目标回波与静止杂波的分离,提取出动目标回波;然后将一阶Keystone变换与变分辨多普勒调频率估计方法相结合,在动目标速度未知的情况下完成距离走动校正和距离弯曲校正,解决了动目标回波距离徙动校正难的问题。利用估计出的多普勒调频率设计出方位压缩函数进行方位聚焦,从而完成动目标的检测与成像。该方法不仅适用于地面慢速运动目标,同时也适用于快速运动目标。计算机仿真验证了该方法的有效性。     

频率源稳定性对双基地SAR的分辨率影响

分析了高稳定独立频率源中随机起伏对双基地SAR分辨率的影响,确定了在随机起伏中,高斯函数可以作为最优加权函数以获得最佳均方根分辨率,并推导了最佳均方根分辨率的闭式解表达式。结果表明,该表达式能够快速准确地估计双基地SAR的系统分辨率,通过分辨率估计系统性能,并对系统的设计提供可靠的依据。     

基于改进的PSO-SVM的SAR图像分类识别

利用SAR图像的Hu不变矩,仿射不变矩,以及Zernike不变矩,通过调整学习因子后的PSO对SVM进行优化,提出了基于改进PSO-SVM的SAR图像分类识别算法。该方法主要调节PSO的异步学习因子,加强粒子的学习能力,在算法性能上不仅减小粒子陷入局部最优的概率,而且能有效提高算法的收敛性。最后,对SAR图像进行分类识别实验,结果表明:该算法比其他算法识别率显著提高。     

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。     

线性调频步进体制ISAR相干干扰方法

逆合成孔径雷达(ISAR)是在合成孔径雷达(SAR)技术基础上发展起来的一种新的微波成像雷达体制,是雷达成像的重点发展方向之一.由于其成像是通过对距离向和方位向二维压缩实现,因此比普通雷达具有更强的抗干扰能力.线性调频步进信号由于其独特的优点在成像中占据了重要地位.文中提出了一种利用步进频率信号对线性调频步进信号体制ISAR的相干干扰方法,以较小的功率干扰ISAR成像.     

利用SPECAN算法的聚束SAR成像处理

讨论了距离向去调频聚束模式SAR信号的回波模型及特点,通过对聚束SAR信号的时、频域关系的分析,给出了适合去调频后的聚束SAR数据的成像算法。该算法结合了SPECAN算法高效和标准条带成像算法精确的优点,首先采用SPECAN算法对原始数据距离向去斜,其次采用距离-多普勒算法实现方位精确聚焦,与传统的距离-多普勒算法相比,成倍地降低处理的数据量,从而可实现聚束SAR的实时成像处理。对Ku波段实际飞行数据采用该算法压缩得到高分辨率的图像,验证了理论分析的正确性和所用方法的可行性。     

宽带雷达回波的高频电磁散射快速算法

提出一种将射弹跳射线法和等效边缘电磁流法与线性调频信号雷达信号处理过程相结合的高频电磁散射算法,该算法能够快速准确计算复杂电大尺寸目标的大时宽带宽雷达回波信号.利用宽带雷达回波计算结果,获得了目标的一维距离像和二维ISAR成像,验证了方法的正确性.     

LFMCW雷达的距离/多普勒处理

基于线性调频连续波雷达可提取目标的距离信息和多普勒频率,分析了线性调频连续波在高频雷达中的应用,推导出差频信号的表达式和利用二维快速傅里叶变换进行距离/多普勒处理的理论。提出了将距离/多普勒处理技术与自适应数字波束形成技术相结合,对杂波和干扰进行抑制的同时提取回波目标信息的方法。经计算机仿真结果表明,其方法有效可行。     

基于误差控制的SAR投影失真快速校正算法

随着合成孔径雷达(SAR)技术的发展和广泛应用,为了更准确反映场景信息,几何校正成为SAR图像处理过程中的重要内容.文中根据机载SAR成像机理,分析了引起机载SAR图像几何投影失真的原因,并估算出其失真量,针对传统的非线性校正方法,提出了一种快速高效的基于误差控制的动态分段线性校正算法.该算法在保证SAR图像校正质量的前提下,通过控制SAR图像校正误差,用线性处理取代了非线性逐点运算,使得校正算法的计算复杂度大大降低.文中还从理论上推导出最佳的分段校正长度计算方法,可校正过程中动态调整分段长度,保证校正质量和运算效率.最后通过仿真试验验证了该文法的有效性和实用性.     

基于Pei采样型DFRFT算法的线性调频脉冲压缩

基于Pei采样型DFRFT算法,提出了一种线性调频脉冲压缩新方法。该方法通过补零延拓从而将线性调频脉冲的时延估计问题转化为中心频率估计问题,再利用分数阶傅里叶变换对线性调频信号的能量聚集性实现与传统线性调频脉冲压缩性能相近的效果。在此基础上,导出了其离散距离估计式的解析表达,并分析了其离散精度以及多普勒频移的影响。该方法具有较强的抗多普勒频移能力,并在保证测距精度条件下大大降低了运算量。仿真结果证明了理论推导的正确性。     

融合区域和边界信息的水平集SAR图像分割方法

提出了一种基于区域和边界信息的水平集SAR图像分割方法。该方法根据SAR图像的区域统计特征和边界梯度信息,建立SAR图像分割能量泛函模型;通过最小化能量泛函得到曲线演化偏微分方程;采用水平集方法求解演化方程,实现了SAR图像的分割。分别采用模拟和真实SAR图像对该方法进行了仿真。实验结果表明,该方法能充分利用SAR图像特征,不需要去除相干斑噪声的预处理过程,实现了对图像中目标与背景的正确分割。     

基于虚拟现实的球形机构分析

利用虚拟现实的方法来设计球形机构,并把VR作为一种全新的设计接口,可在三维空间中实现球形机构的设计和论证。开发了一种新方法来设计球形机构,该方法可使设计者随意在由固定物体构成的设计环境中放置移动物体的几何模型,固定物体作为机构的基础和可能的运动干涉体,从而在考虑机构与环境干涉问题的同时,实现机构的运动分析。     

星载合成孔径雷达多普勒参数的估计

主要分析了星载合成孔径雷达(SAR)多普勒参数的估计误差对成像质量的影响,提出了利用自聚焦同时估计多普勒质心和多普勒调频率的方法;该方法使得两个多普勒参数的估计在准均匀和非均匀场景下能同时具有较高的精度,而且使估计的运算量也大为减少;最后通过星载 SEASAT-A海洋卫星原始数据成像试验,证明了该方法的优越性。     

有监督的水平集高分辨SAR图像分割方法

针对基于统计模型的水平集SAR图像分割中参数估计耗时较多的问题,提出了一种有监督的高分辨SAR图像分割方法。该方法将Fisher分布和Gamma分布分别作为高分辨SAR图像的目标和背景统计模型,结合水平集方法推导了SAR图像分割水平集函数的能量泛函模型,通过最小化能量泛函得到曲线演化偏微分方程,实现对高分辨SAR图像的分割。试验结果表明,该方法对高分辨SAR图像具有强散射点的目标分割更完整,并且比无监督统计模型分割方法分割速度更快。     

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。     

一类新的2+1维非线性发展方程及其解的对合表示

由线性谱问题的相容性条件得到一个新的2+1维非线性发展方程。利用位势函数与特征函数之间的约束获得Bargmann系统,通过Euler Lagrange方程及Legendre变换构造Jacobi Ostrogradsky坐标。应用Lax对非线性化方法,生成了一个新的有限维Hamilton正则系统。最后证明其为Liouville意义下完全可积系统,并得到发展方程族的对合表示。     

模糊一致关系及其应用

提出了一种满足中分传递性的模糊一致关系，从而符合人们决策思维的心理特性。当论域是有限的时候，模糊一致关系可以用模糊一致矩阵来表示。讨论了模糊一致关系的合成运算以及模糊一致关系的建立方法，并简要说明了模糊一致关系在系统评价中的应用。