康雪艳[1]2001年在《机载合成孔径雷达成像和自动聚焦算法研究》文中进行了进一步梳理在合成孔径雷达日益广泛应用的今天，人们对分辨率提出了越来越高的要求，因此，研制高分辨率和超高分辨率机载合成孔径雷达显得尤为重要。但是对分辨率要求的提高会带来很多问题，其核心是消除由运动误差引起的相位误差。 本论文就是以研究运动误差补偿为目的，首先分析了合成孔径雷达的基本原理及其成像原理，应用距离一多普勒（R－D）成像算法对机载L波段SAR实际数据进行了成像，表明R－D算法对正侧视的SAR数据成像是有效的；然后研究了由运动误差引起的相位误差对成像的影响，得到的结论是：回波数据中的相位误差是导致雷达图象质量下降的主要原因之一；重点针对二阶相位误差的补偿问题，研究了叁种具有代表性的自动聚焦算法，用点目标实现了仿真并对实际数据进行了自动聚焦处理，经过自动聚焦前后结果的比较和分析，可以看出：子孔径相关法（MapNrift）对二次相位误差估计比较精确、移频相关法侣hiftandCorrelation）对数据处理速度快、而相位梯度法 （Phas。GradientAutofocuS）对任意阶相位误差均能有效估计，不过每种方法都有各自的优缺点。 通过以上的工作，本论文完成了一个较为完整的程序。利用该程序对合成孔径雷达原始回波数据成像，并且运用自动聚焦算法和多视处理技术对图象进行了后处理。
黄立胜[2]2004年在《SAR的信号产生和处理》文中研究说明合成孔径雷达成像技术具有全天候、全天时工作,并能高分辨率大范围成像和一定的穿透能力等独特优点,已经成为极其重要的现代遥感测绘手段。它在民用遥感和军事侦察领域发挥着日益重要的作用。成像雷达技术越来越受到技术先进国家的重视,是竞争激烈、发展迅速的技术领域。本文主要内容是围绕SAR的信号产生和处理展开的。主要工作可归纳如下:1)深入讨论了SAR点目标的形状,指出在通常条件下,SAR点目标看上去不象sinc函数形状。文章指出其原因,并阐述了使点目标形状象sinc函数形状需要满足的条件。并指出SAR图像从复数图到模值图的转化过程需要满足的条件和处理。2)研究了光滑平面的SAR回波和图像,从信号处理的角度阐述了回波抵消的原理。3)由于大面积分布目标的合成孔径雷达(SAR)回波模拟需要大量的运算,文中提出了一种合成孔径雷达(SAR)回波模拟的快速算法,算法利用时域插值和FFT来缩减运算量,对于大面积目标回波模拟时,该算法有很高的效率。文中详细分析sinc函数插值所带来的误差以及补偿方法,并在此基础上提出了一种利用增采样插值方法,该方法以增加少量运算为代价,使得模拟精度的大幅度提高。4)阐述一种对雷达发射脉冲进行相位估计的算法。该算法利用Chirp Scaling原理对SAR信号进行距离迁移校正,但仅在方位向波束锐化,然后利用自聚焦的方法(Map Drift,PGA),在距离向进行自聚焦处理,提取距离向的相位误差信息。本文分析了影响相位估计精度的各种因素,并在算法中加入了迭代补偿方法,仿真结果验证了的算法的正确性。5)介绍Map drift算法和图像对比度优化算法的原理和实现步骤,以及在实时成像处理器中的应用。6)介绍实时记录器研制。在遥感领域中,稳定高速率海量数据的实时记录器被广泛用于原始数据记录,系统测试,对其设计、制造、测试的研究是完全有必要的。本文阐述了利用微机实现高速数据实时记录器的方案、框架结构、设计原则、实现方法,以及实验结果。其优越性在于构造灵活,研制经费少,可扩展性、实用性好。
陈康明[3]2005年在《星载合成孔径雷达成像信号处理仿真研究》文中研究表明合成孔径雷达是一个全天候、全天时的现代高分辩率微波遥感成像雷达。雷达成像是星载遥感领域的一种突破性成就,它使雷达的基本功能发生了质的变化。随着电子战和电子对抗技术的不断发展,合成孔径雷达是雷达技术发展的一个重要方向。以飞机为平台的机载合成孔径雷达已广泛应用,以卫星为平台的星载合成孔径雷达也获得极大的成功。目前,对合成孔径雷达的仿真研究主要是针对机载合成孔径的,而对星载合成孔径雷达的仿真研究还比较少,因此,对星载合成孔径雷达的仿真研究至今仍然是电子战和电子对抗领域的前沿课题之一。本文首先对合成孔径雷达的发展历史、技术特点以及基本工作原理进行了简要的说明。在此基础上,对星载合成孔径雷达的回波信号、成像算法处理技术进行了详细的分析,并且建立了点、面目标的回波信号仿真模型。利用这个仿真模型,研究了几种典型的数字成像算法以及对回波信号多普勒参数估计算法,并对所得到的输出进行了相应的分析。主要工作如下:1.详细分析星载合成孔径雷达回波信号的多普勒历程和星载合成孔径雷达回波信号原理,建立了星载合成孔径雷达点、面目标的回波信号仿真模型。2.详细分析了对星载合成孔径雷达回波信号多普勒中心频率和调频斜率估计的理论推导、经典算法、时频域算法。并利用回波信号仿真模型,对时频域算法进行了仿真研究。3.详细分析了距离-多普勒算法、变换线性调频尺度算法、SPECAN快视成像算法以及其它一些算法的原理。并利用回波信号仿真模型,对距离-多普勒、变换线性调频尺度成像算法和SPECAN 快视成像算法进行了仿真研究。4.对仿真得到的结果进行了归纳和总结,得到相应的分析结果。
徐永健[4]2001年在《SAR实时并行成象系统研究》文中认为论文在实时算法和系统设计、实现及测试两方面对合成孔径雷达（SAR）实时成象系统的相关问题进行了研究。 论文对CS算法的并行化应用进行了分析设计并使用曙光2000-Ⅱ超级并行机将所设计的CS并行算法应用于并行成像处理中。提出了算法对于不同数据大小的最优计算节点数。同时模拟了该算法在实时系统中的应用。 机载SAR为提高信噪比并同时减少发射功率，往往使用较高的脉冲重复频率（PRF）。在降低数字信号的带宽的同时抑制频谱的混迭是采用降采样滤波器的目的。论文不仅提出了使用拉格朗日乘子法对降采样滤波器的设计方法而且在设计中考虑了天线方向图的影响。 在研究处理数据在实时系统中具体的实现流程的基础上，论文提出了在SAR实时系统中所采用自聚焦算法在实时结构中的实现手段，对CS算法在本系统中的实现也进行了讨论。 论文研究了实时操作系统在本实时系统中的应用，对实时操作系统与普通的操作系统进行了对比。针对该实时系统提出了实时操作系统的选择方法。 为调试该实时系统，作者开发了基于PCI总线的扩展卡。该卡将PC机硬盘上数字信号通过PCI总线输出到实时成像系统中。开发该信号源的工作主要分为两部分——硬件开发和软件开发。论文对硬件和设备相应驱动程序的开发做了详细的了介绍。
唐浩漾, 齐长远, 赵健, 康雪艳, 杨汝良[5]2005年在《子孔径相关算法研究》文中指出目的为了选用快速高效的自聚焦算法对机载SAR数据进行聚焦处理。方法针对子孔径相关算法(Map-Drift,简称MD),利用中国科学院电子研究所机载L波段合成孔径雷达(SAR)的实际数据,进行了算法的可行性分析和试验研究。结果给出了精确度和地形适应性较好的点目标仿真和实际SAR图像。结论这种算法能有效地消除相位误差对成像的影响,精确度高,适于SAR图像处理。
谭衢霖, 蒋金雄, 李晓芳, 刘正军[6]2008年在《基于相位梯度自动聚焦的机载雷达成像试验》文中研究说明针对缺乏高精度机载运动测量系统情况下获得的某国产机载L波段合成孔径雷达(L-SAR)系统原始信号数据,采用完全数据驱动的基于相位梯度自动聚焦矫正信号相位的方法进行重聚焦成像处理试验.对点目标场景和分布目标场景的机载L-SAR信号数据成像处理试验表明:该成像方法能够有效地估计和补偿相位误差,从而获得方位向分辨率显着提高的机载L-SAR图像,是一种可以满足仅靠数据驱动实现高精度机载L-SAR成像处理的有效方法.
康雪艳, 杨汝良[7]2003年在《对比度最优与子孔径相关自聚焦算法的比较》文中研究表明为了选用快速高效的自动聚焦算法对机载 SAR数据进行聚焦处理 ,针对两种自聚焦算法对比度最优法 (Contrast Optimization,简称 CO)与子孔径相关法 (Map Drift,简称 MD) ,利用中科院电子所机载 L波段合成孔径雷达 (SAR)的实际数据和仿真的点目标对这两种算法进行了对比实验研究 .给出了分别用两种算法处理的点目标冲激响应和实际 SAR图像 .通过对比分析 ,表明 CO算法比 MD算法计算速度快、估计效果较好
谭衢霖, 沈伟, 刘正军[8]2007年在《改善机载雷达方位聚焦的成像处理试验研究》文中进行了进一步梳理雷达(SAR)信号相位的稳定性对于成像处理后图像的方位向分辨率的高低有至关重要的影响.由于飞行平台运动误差或湍流大气中微波传播的影响会直接导致信号相位的波动,机载SAR的方位聚焦一直是SAR成像研究中的重要内容.这里介绍一种基于相位梯度自动聚焦矫正信号相位的高分辨率机载SAR成像处理方法,利用这种方法,对真实的机载SAR信号实验数据进行成像处理.试验表明:在缺乏机载平台运动补偿系统提供飞机运动状况信息的情况下,该成像方法能够有效地估计和补偿相位误差,从而可获得方位向分辨率明显提高的机载SAR图像.
羌晓丹[9]2011年在《SAR极坐标格式处理波前弯曲补偿方法研究》文中进行了进一步梳理合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,简称SAR）具有二维高分辨率成像能力，能够全天时、全天候、远距离对目标进行成像，在军事和民用领域有着广泛的应用。成像算法是SAR实现高分辨率的核心。在众多时域和频域算法中，极坐标格式算法（Polar FormatAlgorithm,简称PFA）因其计算效率高且易于结合运动补偿等优势而受到广泛关注。但传统PFA存在波前弯曲近似，成像结果几何保真度和有效成像场景大小都受到一定限制。同时，高的方位向分辨率意味着大孔径，雷达平台的机动飞行难以避免，导致PFA的波前弯曲误差补偿更加困难。双基SAR系统中，发射机和接收机分置使得回波信号的多普勒相位历史较为复杂，在补偿双基PFA波前弯曲时会产生新的问题。本文讨论核心是极坐标格式算法波前弯曲误差补偿，针对上述问题，研究比较了基于空变后处理的方法和基于数字聚束的方法，同时为提高算法效率，分析了可以利用尺度变换原理（Principle of Chirp Scaling,简称PCS）实现PFA二维重采样。第一章是绪论，主要介绍了单基和双基SAR技术的发展历程和研究现状，并介绍了本文的研究背景和主要工作。第二章主要研究了基于尺度变换原理的PFA。首先介绍了PFA算法原理，并从距离徙动校正的角度解释了二维重采样的过程，分析了极坐标格式转换过程中距离向和方位向重采样的尺度变换本质；然后对基于PCS的PFA算法流程进行了分析推导，并通过仿真实验从算法效率、成像质量等方面对基于插值的PFA和基于PCS的PFA进行了比较。第叁章主要研究了基于空变后处理的PFA。首先对造成波前弯曲的相位误差进行分析，这是对平面波前假设进行补偿的基础；然后利用该相位模型，构造了空变滤波器，对散焦效应进行补偿，同时通过图像域的重采样校正几何失真，扩大了PFA成像的有效聚焦范围。第四章主要研究了基于数字聚束技术的PFA。首先对数字聚束预滤波处理的流程进行了介绍，并针对其运算量过大的问题进行了适应性改进；然后对PFA中使用数字聚束的算法流程进行了分析推导，并提出了一种改进的方法；最后通过仿真实验分析了大机动条件下，基于数字聚束PFA相较于空变滤波PFA的优越性。第五章主要研究了双基PFA波前弯曲误差补偿的问题。首先介绍了双基聚束SAR成像几何关系和双基PFA处理流程；然后基于双基回波信号相位的泰勒展开式，分析了双基PFA波前弯曲误差的解析表达式，并设计空变滤波器应用于双基PFA图像聚焦；最后，对数字聚束方法运用于双基PFA的注意事项进行了详细介绍。第六章对全文的工作进行总结，并指出了下一步需要继续研究的问题。
陈冰冰[10]2002年在《SAR实时信号预处理和高分辨率实时成像处理系统的研究》文中研究说明SAR的实时信号处理，可以分成相对独立的叁个阶段，即预处理、成像和成像后处理。SAR信号预处理的目的，是尽可能消除附着在回波信号中的各种误差，包括运动误差，系统误差等，并且向成像处理提供尽可能接近理想模型的回波信号。信号的预处理发生在原始数据阶段，和具体的成像算法并没有直接的联系。它所包含的内容非常广泛。论文重点从SAR系统的增益控制、正交通道平衡矫正、固定系数的降采样滤波器、自适应预滤波器、基于传感器的原始数据运动补偿等方面，探讨了SAR的实时信号预处理的理论和工程实现的方法。同时也兼顾到了天线姿态，波束指向的控制；雷达波门，脉冲重复频率控制；原始数据阶段的杂波锁定等方面的内容。所有的这些预处理过程中，自适应的概念贯穿其中。随着SAR成像处理，向着高分辨率和实时化方向发展，能否为成像处理阶段提供高质量的原始信号，是系统设计成败的一个关键因素。因此SAR的实时信号预处理显得愈发的重要。随着超大规模集成电路技术，高密度存贮器技术，计算机技术的发展，一个全数字化的机载实时成像处理系统的研制，已经不是非常困难的事情了。而在现有条件下，全数字化的高分辨率星载实时成像处理系统的研制，将是一个非常具有挑战意义的课题。论文从算法和体系结构两个方面，初步探讨了星载实时成像处理系统实现的方法。
参考文献：
[1]. 机载合成孔径雷达成像和自动聚焦算法研究[D]. 康雪艳. 西北大学. 2001
[2]. SAR的信号产生和处理[D]. 黄立胜. 中国科学院研究生院（计算技术研究所）. 2004
[3]. 星载合成孔径雷达成像信号处理仿真研究[D]. 陈康明. 电子科技大学. 2005
[4]. SAR实时并行成象系统研究[D]. 徐永健. 中国科学院电子学研究所. 2001
[5]. 子孔径相关算法研究[J]. 唐浩漾, 齐长远, 赵健, 康雪艳, 杨汝良. 西北大学学报(自然科学版). 2005
[6]. 基于相位梯度自动聚焦的机载雷达成像试验[J]. 谭衢霖, 蒋金雄, 李晓芳, 刘正军. 上海交通大学学报. 2008
[7]. 对比度最优与子孔径相关自聚焦算法的比较[J]. 康雪艳, 杨汝良. 测试技术学报. 2003
[8]. 改善机载雷达方位聚焦的成像处理试验研究[J]. 谭衢霖, 沈伟, 刘正军. 北京交通大学学报. 2007
[9]. SAR极坐标格式处理波前弯曲补偿方法研究[D]. 羌晓丹. 南京航空航天大学. 2011
[10]. SAR实时信号预处理和高分辨率实时成像处理系统的研究[D]. 陈冰冰. 中国科学院研究生院（电子学研究所）. 2002
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