星载SAR数字信号处理及运动补偿

详细讨论了星载合成孔径雷达（ＳＡＲ）的数字信号处理算法及运动补偿。首先给出了星载ＳＡＲ，点目标的数学模型及成像处理流程，然后着重讨论了星载ＳＡＲ的运动补偿算法，即：多普勒质心及斜率的估计。最后利用Ｓｅａｓａｔ卫星原始数据进行成像处理并给出了处理结果。     

星载SAR快视成像算法中的几个问题

论述了针对降低分辨率ＳＡＲ成像的快视处理算法，对其中的几个关键问题，如降低调频带宽的处理方法，滤波过程中引入的误差的修正，运动补偿等，进行了详细的研究。     

SAR图像的分维特征提取

通过对合成孔径雷达（ＳＡＲ）图像的目标统计特性的分析，从理论上证明了ＳＡＲ图像的分维现象的存在性，提出了一种ＳＡＲ图像分维特征提取算法；最后，利用分维特征对分辨力为３ｍ×３ｍ机载Ｘ—ＳＡＲ成像数据进行了分割处理。     

机载远程战场侦察雷达SAR实时信号处理系统

机载远程战场侦察雷达 ＳＡＲ实时信号处理系统是一种满足 ３ ｍ × ３ ｍ分辨力、全数字、实时 ＳＡＮ成像处理系统的验证样机。该机开发应用世界上先进的超高速专用信号处理芯片ＬＨ９１２４和采用基１６ＦＦＴ算法,设计了ＦＰＧＡ高速时序控制与寻址,实现了高分辨实时成像处理。根据战术需要,完成了ＳＡＲ运动目标检测和成像,以及机载斜视ＳＡＲ带状区域成像的理论方法研究。机载远程战场侦察雷达SAR实时信号处理系统@科卞     

Wigner－Ville分布在合成孔径雷达中的应用

分析了合成孔径雷达（ＳＡＲ：ＳｙｎｔｈｅｔｉｃＡｐｏｒｔｕｒｅＲａｄａｒ）的成像模型和Ｗｉｇｎｅｒ－Ｖｉｌｌｅ分布（ＷＶＤ），并将ＷＶＤ用于提取ＳＡＲ中运动目标的多普勒参数，计算机模拟的结果验证了该方案的可行性。     

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。     

机载SAR运动目标的检测和成像处理

针对机载合成孔径雷达（ＳＡＲ），分析了运动目标的检测和成像处理的方法，通过对Ｗｉｇｎｅｒ－Ｖｉｌｌｅ分布（ＷＶＤ）同Ｗａｖｅｌｅｔ变换（ＭＴ）的分析和比较，将ＡＤＰＣＡ（ＡｄａｐｔｉｖｅＤｉｓｐｌａｐｈａｓｅＣｅｎｔｅｒＡｎｔｅｎｎａ）同ｗＴ相结合，从而达到对运动目标进行检测和成像的目的。对ＡＤＰＣＡ的对消比的计算机模拟，表明ＡＤＰＣＡ具有良好的杂波抑制能力。最后给出了可行的运动目标检测和成像的框图。     

一种基于区域分集的SAR相干斑抑制算法

合成孔径雷达（ＳＡＲ）因为相干成像原理所固有的相干斑噪声是影响其图像质量的主要原因。文中根据ＳＡＲ图像的纹理特征和相干斑噪声的统计特征，提出了一种基于区域分集的相干斑抑制算法。本算法能够完全保留ＳＡＲ图像边缘特征，同时对相干斑具有较好的抑制能力。实验结果表明，本算法处理效果优于目前常用的相干斑滤波算法。     

基于真实反射场景的SAR原始回波数据模拟

针对ＳＡＲ（合成孔径雷达）原始回波数据模拟，提出了一种基于真实反射场景的模拟算法，并对算法中的关键问题，如距离走动误差注入、质心偏移误差注入、Ａ／Ｄ量化误差分析等进行了分析。该算法利用机载和星载ＳＡＲ成像数据进行了模拟实验，证明其模拟的效果理想，算法运算量小，易于实现。     

实时高分辨力斜视SAR成像

常用的合成孔径雷达（ＳＡＲ）大都采用正侧视带状成像的工作方式。斜侧视即斜视ＳＡＲ，具有比正侧视ＳＡＲ在实用上更灵活机动的优势。文中从实时成像和保持ＳＡＲ高分辨力的角度出发，提出一种消除斜视ＳＡＲ成像固有的方位距离耦合和减小方位高次相位对方位分辨力影响的预处理方法，以实现斜视ＳＡＲ的高分辨力实时成像。     

分布式SAR系统中运动目标检测定位技术

建立了分布式卫星SAR系统动目标检测定位和测速模型,提出了一种基于改进的ESPRIT算法的多通道动目标检测定位和测速方法。该方法用DPCA技术检测动目标,再利用改进的ESPRIT算法确定动目标数并定位,提取运动参数。理论和仿真结果表明该方法能正确检测动目标并确定运动参数,与传统FFT方法比较,尤其对于成像后在一个方位分辨单元内的多个动目标情况,该方法具有明显优越性。     

一种新的合成孔径雷达三维成像方法

研究了从全极化合成孔径雷达(SAR)图像数据中提取方位向的地势倾斜度信息,形成极化SAR三维成像。阐述了极化合成孔径雷达三维成像的快速搜索算法,对快速搜索算法作了修正与完善。提出了由Stokes矢量推导的极化椭圆方向角解模糊算法,利用真实的极化SAR图像数据得到了极化三维成像结果;并讨论了极化三维成像对地势场景的要求。     

基于FPGA的超高速FFT硬件实现

介绍了频域抽取基二快速傅里叶运算的基本原理;讨论了基于FPGA达4 096点的大点数超高速FFT硬件系统设计与实现方法,当多组大点数进行FFT运算时,利用FPGA内部大容量存储资源,采用乒乓结构进行流型运算,提高FFT运算速度,同时保证结果的准确性;对实际硬件进行了FFT运算测试,测试结果证明了系统的可行性和正确性,并且利用该硬件系统成功完成了星载SAR实时成像处理。     

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。     

前视探地雷达波速估计及合成孔径成像研究

前视探地雷达的成像处理和地下电磁波的速度估计是前视探地雷达应用中两个重要研究课题。该文利用非平稳滤波矩阵将雷达接收数据经频率域非平稳卷积滤波,实现了目标图像的重建;通过波速扫描和合成孔径成像处理,利用目标图像聚焦的锋利性测度-图像灰度方差估计地下电磁波的速度。对仿真数据和实测数据进行处理,证明了所提方法的有效性。     

机载SAR斜侧视成像的高效空变算法

针对机载合成孔径雷达ＳＡＲ斜侧视成像的二维处理特性，采用一种全聚焦的处理方法，它能方便地处理斜侧视ＳＡＲ参考函数的空间变化的特性，并提高计算效率。     

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。