毫米波合成孔径雷达成像技术

毫米波合成孔径雷达(SAR:Synthetic Aperture Radar)成像技术是雷达技术、现代电子技术和数字信号处理技术的有机结合,使系统雷达的功能发生了质的飞跃.随着SAR成像处理技术的发展,其成像质量不断提高,成为当今高科技条件下一种不可取代的探测、侦察手段,在军事、经济和科学研究等方面都有重大价值和广泛应用前景.主要介绍了毫米波成像雷达与微波雷达相比具有的技术特点,较详细地讨论了毫米波合成孔径雷达的成像原理技术.     

合成孔径雷达成像及工程伪装发展趋势

介绍了星载、机载合成孔径雷达(SAR)成像的发展概况,系统分析了合成孔径雷达的成像特点:图像接近光学水平,低频SAR具有穿透簇叶和识别伪装功能,可大范围战场实时监视及工程目标自动识别等。结合工程伪装材料、技术、实践及谋略,提出了研制仿地物工程伪装材料及防SAR伪装网(布),开发口部伪装技术及防复合SAR探测伪装技术,长远规划、系统实践工程伪装,建立大伪装理论框架,加强伪装谋略研究等途径与方法,指出了工程伪装的发展趋势。     

合成孔径雷达三维成像技术及特点评述

常规合成孔径雷达只能实现二维高分辨率成像,无法得到景物的高度信息。与其他技术结合的合成孔径雷达可以实现三维高分辨成像,逐渐成为研究热点。介绍了干涉SAR(InSAR)、双/多基地SAR、复杂路径SAR以及阵列SAR等几种不同的SAR三维成像模式,对它们的技术特点以及发展的重点问题进行了分析,可为新体制的合成孔径雷达三维成像技术提供参考。     

SAR：飞行中的军事信息“捕食者”

本文首先介绍了合成孔径雷达(SAR)及其应用现状,重点说明了SAR的工作原理及其特点,并归纳了SAR在军事中的应用,最后对SAR的未来发展作了展望.     

电离层不规则体对P波段星载SAR成像的影响

电离层不规则体导致星载合成孔径雷达（SAR）信号产生幅度及相位闪烁,严重影响低波段星载SAR的图像分辨性能。推导了具有普遍性的幂律谱对应的双频双点互相关函数。基于此研究了电离层对星载P波段SAR分辨性能的影响及其规律。研究表明,电离层不规则体导致星载P波段SAR两维分辨率恶化,图像峰值增益损失严重。电离层不规则体强度,谱指数,外尺度等参数的增大都会导致星载SAR图像分辨率及峰值增益进一步下降。基于相位屏技术的数值仿真结果验证了本文研究。     

机载超宽带SAR运动误差建模与分析

机载超宽带合成孔径雷达(UWB SAR)具有大积累角和长合成孔径的特点,这使得这类SAR系统的运动误差变得非常复杂.建立了机载UWB SAR运动误差模型,并基于该模型推导了存在运动误差情况下的回波信号频谱.分析了运动误差影响SAR成像处理的根本原因,以及不同特性运动误差对SAR图像所产生的不同影响.仿真实验结果证明了文...     

基于广义模糊函数的MIMO SAR分辨特性分析

多发多收合成孔径雷达（MIMO SAR）是近年来发展起来的一种新型雷达体制。与传统SAR相比,MIMO SAR综合利用了波形分集和空间分集优势,如何衡量系统的分辨特性以及模糊特性成为亟待解决的问题。本文将模糊函数概念推广到MIMO SAR性能分析中,通过数学推导获得了广义模糊函数的解析表示,结果表明MIMO SAR系统分辨率不仅取决于发射波形参数以及合成孔径长度,还与发射波形集的正交性以及收发天线阵列流形密切相关,仿真实验验证了系统模型的有效性和相应分析的正确性。     

合成孔径雷达窄带干扰抑制技术综述

对合成孔径雷达实施有效的电子防护,使之具有降低(消除)非人为电磁干扰和人为电磁干扰的能力,是保证合成孔径雷达发挥正常性能的重要条件之一。对非人为电磁干扰抑制的发展现状进行总结,将干扰抑制分为参数化方法和非参数化方法,分别讨论了参数化抑制方法中的干扰建模、参数估计以及非参数化抑制方法的两种主要技术途径,分析了干扰抑制效果的评估方法。最后根据实践和经验提出了合成孔径雷达干扰抑制的几项建议,对今后的发展趋势进行了展望。     

对合成孔径雷达的转发式扫频干扰技术研究

对合成孔径雷达( SAR)的干扰技术进行了系统的研究,在对余弦转发式干扰和伪装遮盖干扰进行详细理论分析和计算机仿真的基础上提出了一种新的干扰方法——转发式扫频干扰,该方法通过转发调制了扫频信号的SAR回波,使得SAR回波在距离向频域不能实现压缩,破坏了合成孔径雷达的自聚焦能力.理论研究表明,这几种方法均可以在低干信比的条件对SAR进行有效干扰,使其不能成像,从而达到掩护分布式目标的目的.通过对汽车模型成像的干扰仿真,验证了这些方法的有效性和可行性.     

车载InSAR前视三维成像技术

野外和非结构化环境下的障碍探测是无人驾驶车(UGV)环境感知的难题之一。基于高度识别障碍是一种有效的解决途径,提出了干涉合成孔径雷达(In SAR)的三维障碍物成像策略,研究了In SAR信息处理流程,分析了干涉基线和运动误差对车载In SAR高程测量精度的影响,仿真了无人车前场景存在遮挡时的In SAR高程测量,证明了In SAR用于UGV前方环境感知的可行性。     

非正弦波SAR的方位向分辨力

为研究非正弦波SAR的方位向分辨力 ,从波束形成的角度分析了非正弦波SAR的方位向聚焦原理 ,导出了基于矩形脉冲和高斯脉冲的合成孔径天线阵列方向图表达式 ,并与常规窄带SAR进行比较 ,指出影响非正弦波SAR方位向分辨力的主要因素为合成孔径长度和信号带宽 ,而与信号载频无关。     

基于高精度景象匹配的SAR平台定位方法

提出一种利用SAR图像与光学基准图高精度匹配实现SAR平台定位的方法。利用成像中间时刻SAR平台与SAR图像中心线上物点在水平面的投影共线的特性,在图像中心线上均匀选取若干点作为匹配点,并与光学基准图进行高精度景象匹配获取它们的物点坐标;根据这些物点坐标估计出图像中心线在当地水平面投影的直线方程;利用直线信息和斜距高度信息计算SAR平台在水平面上的投影点位置,进而计算得到成像中间时刻SAR平台的空间位置。为了进一步提高匹配精度,分别提出对正侧视和斜视SAR图像匹配区域进行几何粗校正的方法。还分析了不同误差因素对平台定位精度的影响,并给出精度估计公式。仿真和实际图像实验结果表明,方法正确可行,具有较高的定位精度,具备工程实用价值。     

运动补偿与UWB SAR中RD成像算法结合的实现方法

分析了机载合成孔径雷达(SAR)中载机运动误差对接收信号的影响,指出在运动补偿处理中可以将距离向误差分解为空不变项和空变项,在此基础上采用一阶和二阶运动补偿的方法来对两个误差项进行补偿.为了将测量的运动误差数据应用到高分辨率成像中,提出了一种与距离多普勒(RD)成像算法相结合的运动补偿方案.通过对仿真数据的测试,本文方法得到了验证.     

规整化SAR图像特征提取

SAR成像算法通常都基于FFT运算,图像分辨率要受到瑞利限的制约。为了提高图像分辨率,目前常用的SAR/ISAR超分辨成像算法大多借助于现代谱估计技术。从解方程的角度考虑,认为有限长数据的高分辨率谱估计是一个欠定方程问题,估计的结果存在"病态"性。在Bayes估计准则下,把信号谱的先验概率密度作为规整项包含进信号频谱的最大后验概率估计中,提高谱估计的分辨率。将这种方法用于SAR图像峰值特征提取,提高了图像分辨率。     

SAR抗干扰措施及效果度量研究

SAR作为一种军用雷达,其电子对抗与反对抗是永恒的主题。分析了SAR针对有源噪声干扰可采取的一系列抗干扰技术措施(ECCM),同时研究了ECCM后的效果度量,最后介绍了一种新的度量方法——干扰等功率曲线,将SAR抗干扰效果定量、直观地表现出来。     

基于移频卷积的合成孔径雷达干扰技术研究

针对合成孔径雷达(SAR)信号存在着距离和多普勒频率之间耦合的特点,提出了一种利用DRFM进行SAR雷达信号的存储,并加入多普勒频移进行脉冲叠加噪声卷积的SAR干扰新方法.通过真目标回波与滞后方向的假目标回波交叠,形成了类似于噪声的距离维压制干扰;在复制的干扰脉冲上叠加一个窄带的噪声信号,造成方位维的模糊来进行方位维干扰,达到对SAR的二维相参压制干扰效果.     

二次相位误差对FMCW SAR成像质量的影响

调频连续波合成孔径雷达(FMCW SAR)是一种新近提出来的成像雷达体制,在FMCW SAR成像中,相位误差是成像质量下降的主要原因,必须对相位误差进行消除.首先建立了存在二次相位误差的FMCW SAR的信号模型,然后分析了二次相位误差对成像质量的影响,提出了一种补偿二次相位误差的方法.此方法与存在二次相位误差时的成像结果相比较,有效地消除了二次相位误差的影响,成像质量大为提高.