一种毫米波前视合成孔径雷达成像算法

针对传统正侧视和斜视雷达无法对雷达载机前方场景进行成像的缺点,提出了一种基于距离多普勒算法(RDA)的毫米波前视合成孔径雷达(SAR)成像方法。给出了系统的结构模型,分析了系统成像原理。基于空间几何模型和回波信号形式,分析了点目标回波的多普勒历程,给出了方位向多普勒调频率,得到各相位补偿因子和距离徙动校正公式。对成像场景大小和方位向成像分辨率进行了详细分析,采用MATLAB对6个点目标进行了成像仿真,〖JP2〗并对仿真结果中点目标峰值中心的64×64点切片和方位向、距离向进行了分析。理论推导和实验仿真表明,基于RDA的前视合成孔径雷达可以对场景中目标有效成像且方位向成像分辨率可达到2 m,该系统可应用与侦查和制导领域。     

侦察参数精度对机载SAR假目标干扰的影响

针对实施机载合成孔径雷达(SAR)假目标欺骗干扰所需引导参数存在测量误差的问题,首先,分析了假目标欺骗干扰调制信号模型,并给出了干扰信号所需侦察参数;然后,分析了机载平台与信号参数误差对假目标的位置、幅度及分辨率的影响,指出了假目标在SAR图像中的“折叠”现象,并分析了产生原因;最后,对参数误差的影响进行了定量仿真分析。理论分析与仿真结果表明,SAR的定位误差与假目标的成像位置偏移量大致呈线性关系。当速度误差为2%、方位向定位误差为100 m时,假目标的方位向分辨率降低约1倍。     

一种正前视宽扇区高分辨雷达扫描成像方法

合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）只有照射到飞行方向左、右两侧的感兴趣成像区域时才能处理出高分辨率SAR图像,飞行方向正前方的成像区域就成为了SAR成像的固有盲区。三通道（和、方位差、俯仰差）毫米波单脉冲成像雷达能够实现对正前视场景的二维成像，获取单脉冲图像。提出对SAR/单脉冲图像进行图像配准和融合拼接的方法：首先利用多尺度多方向二维Gabor滤波器组分别对SAR/单脉冲图像进行特征提取，然后对两组特征矩阵进行归一化互相关匹配，对匹配好的图像进行像素级融合处理，得到完整的正前视宽扇区高分辨雷达图像。试验数据成像处理结果表明，所提复合成像算法能够对飞行正前方宽扇区范围内进行高分辨成像，有效解决了工程实际中碰到的正前视高分辨成像盲区的难题，对于前视雷达成像侦察、弹载雷达目标区域景象匹配、飞行器夜航、盲降等具有一定的工程实际意义。     

综合孔径辐射成像系统的轨道摄动误差修正

为了提高综合孔径辐射成像系统在地球物理摄动因素影响下的图像精度，对低轨星载综合孔径辐射成像系统的成像误差的修正方法进行了研究，提出了针对地球形状摄动、大气阻力摄动以及两种摄动共同作用的空域补偿动力学模型，结合空域摄动法和数值分析方法对这一空域误差补偿动力学模型进行了模型简化以及误差补偿算法的研究，并给出了空域补偿算法的流程图。仿真结果表明，所提出的空域补偿算法极大地提高了综合孔径辐射成像系统对于目标场景物体的恢复精度，有效降低了综合孔径辐射成像系统成像的摄动力误差。     

一种改进的星载聚束SAR子孔径ECS算法

在分析原有ECS算法的基础上，提出了一种适合于星栽聚束SAR成像的子孔径ECS算法。该算法对数据进行子孔径划分，可降低系统对PRF及运算存储量的要求。距离压缩采用斜视等效距离模型，实现精确的距离徙动校正。方位压缩采用方位scaling和频谱分析来实现，并分析推导了合理的方位scaling因子取值。最后，通过仿真验证了算法的有效性。     

基于跳频图案补偿的DS/FH混合扩频测控信号载波跟踪技术

DS/FH混合扩频测控系统的中频信号携带有多普勒频 率捷变 成分,这使载波跟踪环路不断切换到频率阶跃的响应状态,从而导致跟踪精度下降甚至环路 失锁。为此,提出一种基于跳频图案辅助的DS/FH混合扩频测控信号载波跟踪方法,通过预 知的跳 频图案和当前的载体速度测量值估计出下一个跳频点引入的多普勒捷变量,并将其及时补偿 到跟踪环路的NCO调整量中。Simulink建模仿真证实了该方法的有效性,在一定的跳频图案 时间同步误差范围内,能达到的测量精度与非跳频系统相当。     

弹载SAR宽域成像的扫描参数设计

针对弹载条带合成孔径雷达(SAR)在末制导阶段由于波束覆盖范围窄和成像时间短,不易获 得所 要求的大面积图像的问题,提出了一种新的波束扫描方案,并根据导弹在末制导阶段的飞行 特点,结合子孔径处理方法,对波束扫描参数进行了理论分析和设计。仿真结果表明,与条 带SAR相比,该扫描SAR能有效地在较短的数据录取时间内获得大面积的SAR图像。     

基于运动干扰机的合成孔径雷达二维移频压制干扰

为了给移动或分布式目标提供有效的保护,提出了一种基于运动干扰机的SAR二维移 频压制干扰方法。在波束照射范围内,运动干扰机在待保护目标附近截获SAR发射信号,并 根据目标在距离向的范围与位置对其调制一个线性调频信号后转发。根据Range-Doppler算 法,推导了距离向失配干扰信号脉冲压缩输出的主瓣位置、幅度以及宽度;分析了由于 干扰机的运动导致的方位向调制信号,给出了干扰机起始位置、运动速度与方位向脉冲压缩 输出主瓣位置、幅度以及主瓣展宽量的关系。理论研究表明,干扰信号能够在SAR图像中形 成面状压制区,可以实现对移动或分布式目标的有效保护。仿真实验验证了该方法的有效性。     

非平行飞行模式机载双站聚束式SAR分辨力研究

本文建立了一种机载双站聚束式SAR(合成孔径雷达)空间几何数学模型,对方位分辨力进行了理论和数值分析,并进行了仿真,讨论了不同条件对双站聚束模式SAR系统分辨力的影响。     

地球同步轨道SAR天线约束分析与数字波束形成设计

针对地球同步轨道合成孔径雷达(GEO SAR）的对地观测需求，同时考虑到发射等其他因素的影响，基于GEO SAR天线的面积以及功率约束分析，在一定的系统参数下，设计了一种将数字波束形成(DBF）技术与反射面技术结合起来的天线。该天线在俯仰向采用DBF可以降低系统对于脉宽的限制，从而降低峰值发射功率；在方位向采用DBF可以减小系统实际工作的脉冲重复频率(PRF)，增大测绘带宽。该设计方法为未来GEO SAR天线的发展提供了理论参考。     

FSK避障雷达的APFFT测距及误差补偿

由于频移键控(Frequency-Shift Keying,FSK)体制避障雷达在动目标分辨与测量上的明显优势，基于FSK体制避障雷达系统的基本原理和结构，通过Matlab建立了测量系统与信号模型，使用全相位快速傅里叶变换（All-phase Fast Fourier Transformation，APFFT)算法进行了相关测量仿真和测量参数计算。通过对不同条件下的仿真结果分析，得出了测量结果误差产生的原因，并提出了相应的误差补偿方法，大大降低了测量误差，使得相对误差降低至0.1%以下。另外，还对多目标的分辨与测量进行了仿真。     

基于分数阶傅里叶变换的运动舰船聚焦算法

为解决合成孔径雷达(SAR)图像中运动舰船目标产生的散焦现象,结合对比度最大算法和分数阶傅里叶变换(FRFT)算法,提出了一种改进的对比度分数阶傅里叶变换(CFRFT)自聚焦算法。该算法利用分数阶傅里叶变换对已成像SAR图像进行时频域分析,根据旋转角分别利用参数模型和非参数模型对二阶相位误差和高阶相位误差进行补偿,和传统的相位梯度(PGA)法相比,图像分辨率和旁瓣比提升显著,可以更有效地补偿SAR中舰船运动产生的相位误差。对不同舰船和尾迹SAR图像实验表明,算法对二阶以上的相位误差具有较好的补偿效果,误差估计准确性高,适用范围广,解决了SAR运动舰船的散焦问题,提高了海洋舰船监测的准确性。     

基于多片ADSP-21160的R-D并行算法的实现

利用多片ADSP-21160构造了并行高速雷达信号处理系统，实现了合成孔径雷达(SAR)的R-D算法流程。通过研究高效并行处理算法和可靠的高速数据传输方法，确保了R-D算法的可行性和实时性。仿真结果证明了算法实现的正确性和实时性。     

基于LMS估计的卫星移动通信定时同步优化

针对采用长期演进（LTE）通信标准的地球静止轨道（GEO）卫星移动通信系统上行定时误差会影响单载波频分多址技术正交性的问题,在LMS线性估计算法的基础上提出了一种适用于大时延环境下单载波频分多址定时同步优化方法。该方法对用户与卫星之间传输时延的变化进行估计,通过闭环控制补偿减小上行定时误差。仿真表明：该方法在使用LTE标准帧结构时,能保护用户上行信号正交性,避免符号间干扰,且传输速率损失约为9%,远低于传统拓展帧结构方法带来的损失,验证了方法的优越性。     

一种自动校时的IEEE 1588v2精确时间同步算法

为解决IEEE 1588v2单步模式时间同步算法中存在的时间戳不精确和同步报文丢失时误差增大的问题,提出了一种更精确的时间同步算法——自动校时的IEEE1588v2时间同步算法（ACTS）。当同步报文丢失时,ACTS算法使用时间偏差的历史均值自动进行校时,并采用时间戳补偿的新机制提高同步精度,从而降低偏差和延时误差,减小了同步误差。仿真结果表明：与IEEE 1588v2单步模式时间同步算法相比,在同步报文未丢失和丢失的情况下,ACTS的同步误差均值分别至少降低了90.2%和89%。所提算法对于提高IEEE 1588v2单步模式的时间精度具有促进作用和现实意义。     

基于直线斜飞弹道的弹载SAR成像方案

针对弹载SAR成像实时性高、非匀直弹道下成像算法、运动补偿困难,难以工程实现 的现状,提出了一种末制导阶段在恒定高度采用直线斜飞弹道的SAR成像制导模式。详细分 析了该模式的工作过程、极坐标格式SAR聚束成像算法及直线斜飞弹道对制导性能产生的影 响。仿真结果表明,该模式在增加少量制导时间的代价下,借鉴机载聚束SAR成像算法即能 获得高质量的SAR图像,为SAR末制导的工程化提供了有益借鉴。     

基于VPX架构和第四代Sharc DSP的SAR信号处理系统

给出了一种基于VPX架构和ADSP-21469的合成孔径雷达（SAR）实时信号处理机的设 计与实现。处理机分别采用基于FPGA的交换机和各Lane接收缓冲再同步技术解决板内外数据 交换和多Lane Serial RapidI/O同步难点,实现了实时宽带雷达回波中频采样变换和SAR成 像处理。测试表明,该信号处理机比相同处理能力的传统处理机至少减少40 W功耗,并 具有高达1 Gbyte/s的I/O吞吐力。     

机动飞行条件下前斜SAR分辨率分析

在机动飞行的前斜合成孔径雷达（SAR）系统中，成像的几何构型随时间显著变化，传统的分辨率分析方法不适用于这种情况。为了描述该系统下的分辨率特性，提出了一种基于分辨椭圆的计算不同几何构型下的前斜SAR分辨率的方法，通过评估分辨椭圆面积找到目标识别最优位置。仿真结果表明，该方法适用于不同飞行参数和几何构型条件下的机动飞行的前斜SAR分辨率分析。     

一种鲁棒的SAR图像匹配方法

针对合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）图像匹配中虚假匹配和鲁棒性欠缺的问题,提出了一种鲁棒的SAR图像匹配方法。首先通过正射校正来进行预处理,从而消除SAR图像的旋转;然后利用相关匹配方法初步提取同名点;最后根据同名点的空间位置来筛选同名点并计算仿射矩阵进行匹配,提高了SAR图像匹配的精度和鲁棒性。实验证明了所提方法的有效性。