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。     

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。     

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。     

主动毫米波成像地海面目标识别方法

主动毫米波成像传感器为前下视对地成像,作为侧视SAR和前斜视SAR成像的补充,能够实现全方位观测覆盖,采用扫描方式实时获取飞行路径前方地物目标图像数据,在飞行器导航中具有重要应用前景。针对主动毫米波成像目标识别所面临的成像信噪比低、图像方位向分辨率低以及保障条件为异种传感器图像数据等难点,探讨了目标检测识别实时信息处理流程中的地面信息保障、匹配识别算法等若干关键技术和方法,结合目标背景特性,提出的结合特征检测的目标匹配识别定位方法,能满足低信噪比条件下的目标快速检测识别的要求。     

基于BP和CS相结合的圆周SAR三维成像算法

与传统的直线SAR 相比,圆周SAR(CSAR)具有对场景进行三维成像的能力,但对于一 般的目标,其有效孔径只是一定角度的圆弧而非完整圆周孔径,使得圆周SAR只能获得航迹 向和斜距向的高分辨率,影响了其三维成像能力,所以现在通常采用沿着不同高度角进行多 次观测的多航过圆周SAR模式来实现三维成像。针对多航过圆周SAR由于多航过稀疏并且 非均匀采样而严重影响成像质量的问题,提出一种将BP算法和压缩传感算法（CS）结合的三 维成像算法。该算法先利用BP算法实现每一次航过数据的二维成像,再利用压缩传感算法进 行高度向聚焦,来改善高度向的聚焦质量,最后将实测数据成像结果和传统的三维BP算法的 结果进行比较,证明该算法可以有效地抑制旁瓣,得到超分辨的三维成像结果。     

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。     

复杂轨迹合成孔径雷达后向投影算法图像流GPU成像

相对于基于傅里叶变换的频域成像算法,后向投影(BP)算法因采用时域逐点相干积累,更适合于复杂轨迹合成孔径雷达(SAR)高精度成像。但BP算法计算量巨大,限制了其应用于SAR大场景大数据量快速成像。图形处理器(GPU)具有强大浮点运算和并行处理能力,为大场景BP算法快速成像实现提供了途径。结合GPU并行处理,提出了一种基于图像流的复杂运动SAR大场景BP快速成像处理方法。该方法借助BP算法中图像像素点相互独立处理的特性,采用图像像素点并行及图像流程处理,设计了孔径与图像缓存调度方案,提高SAR大场景大数据BP算法成像效率。仿真和机载实测数据结果验证了方法的有效性,在有限GPU显存条件下实现了8 192×8 192大场景快速成像,并且成像加速比相对于传统CPU单线程处理可达300倍以上。     

基于RWC的斜视机载SAR CS算法仿真

通过建立机载合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR)工作模型,介绍了SA R成像的原理,详细分析了斜视条件下距离徙动产生的原因以及对成像的影响,针对调频变 标算 法（Chirp Scaling,CS）算法的实现过程及特点,指出其在斜视角情况下成像存在的缺陷 ,提出使用改进的算法即在傅里叶变换之前进行距离徙动校正（Range Walk Correction,RW C）的处理,重点推导了改进后的算法实现过程,并通过Matlab仿真实现了CS算法正侧视及 斜视时成像,证明改进后的算法在侧斜视情况下成像质量有较大的改善。     

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。     

SAR成像系统重频抖动的影响及补偿

合成孔径雷达(SAR)系统要求时间严格同步,从而可利用脉冲间的相干性进行方位处理。推导了重频抖动造成的时间同步误差对SAR成像方位聚焦的影响以及其极限值,并给出了补偿方法。采用实际系统参数进行了仿真验证,并分析了存在重频抖动误差的实际SAR成像雷达系统,实测数据处理和补偿结果验证了理论的有效性。所提方法对实际雷达系统的设计、问题分析和SAR成像处理误差补偿有指导意义,具有较高的实用价值。     

一种W频段频率步进雷达频率源的相位补偿方法

介绍了频率步进雷达信号实现距离高分辨的工作原理。针对采用步进频信号的某W频 段末制导雷达在系统调试过程中,由于频率源本振和激励源不同频点的相位差不同造成距离 像畸变的情况,分析了信号相位变化对高分辨距离像的影响,根据步进频信号距离高分辨的 原理,提出一种对各频点间相位差进行相位补偿的方法。计算机仿真结果表明 其可行性,并在试验中对该方法进行了验证。通过该方法可以不用对步进频信号各频点的相 参性过高要求,即可得到高分辨距离像,达到理想的距离分辨率,有效降低了W频段频率源 设计和调试的难度。     

8mm频段焦平面阵列成像技术

介绍了毫米波焦平面阵列成像的原理,给出了成像系统的系统结构、参数和电路组成,提出了工程中实现系统校正的步骤。目前,成像系统已经研制完成,并进行了系统测试及成像实验,得到了室外场景的辐射亮温分布图像并验证了空间分辨率指标。     

基于回波数据压缩的MIMO-SAR成像方法

针对多发多收合成孔径雷达（MIMO-SAR）高分辨成像的回波数据量过大问题,提出了一种基于数据压缩的MIMO-SAR成像方法。通过对MIMO-SAR回波数据的分析,补偿了由于MIMO雷达收发分置导致的相位误差;其次利用距离徙动算法(RMA)对回波数据进行预处理并分析了其稀疏性;然后针对预处理后的回波数据进行压缩传输,在接收端利用压缩感知重构算法获得回波数据在距离多普勒域的稀疏表示并进行成像处理。仿真结果表明,所提方法可以在大幅压缩MIMO-SAR回波数据的基础上实现准确成像。     

医用非晶硒X射线探测器的发展趋势

本文介绍了非晶硒x射线探测器的原理及其在医学成像上的应用，非晶硒材料相对于x射线荧光材料的优势成就了其在x射线探测器中的发展，如具有较高的空间分别率，小的暗电流等。对比了它和针枉状碘化铯x射线探测器的性质及MTF值，指出目前非晶硒在分辨率要求较高的场合，特别是乳腺x射线成像系统中的不可替代性。但是，新近发展的新型碘化铯x射线探测器克服了针柱状碘化铯低分辨的缺点，得到了较高的MTF值，和非晶硒相差无几甚至可超过它，如能继续解决其成像面积问题，该类型的探测器有望在乳腺x射线成像系统中取代非晶硒探测器。     

0.33 THz雷达三维近场成像系统设计及成像试验

提出了采用步进频率结合平面扫描的THz雷达近场成像系统设计方案,基于宽带全息成像原理,可以实现三维高分辨率近场成像。采用多通道收发探头阵列缩短机械扫描行程,提高成像速度。给出了基于快速傅里叶变换（Fast Fourier Transform,FFT）和Stolt插值的三维图像重建算法,成像理论分辨率与波长相当。利用THz矢量网络分析仪和辅助设备,搭建了0.215~0.33 THz成像试验装置,完成了对多层金属-泡沫目标三维成像,成像分辨率达到预期水平,验证了系统设计和三维图像重建算法的正确性。     

宽带随机混沌雷达高速目标速度估计与成像

随机混沌具有真随机性、对初值敏感、易于产生和控制等特点,频率步进信号易于工程实现和处理,结合两者的优势,提出了一种载频随机步进的随机混沌信号(RSCFSCS)模型,用于高速目标的速度估计和距离维高分辨成像。首先,通过非周期函数激励非线性系统,产生不可预测的随机混沌信号(SCS),经频率调制后用作基带子脉冲。同时,将SCS通过映射变换得到跳频编码(FHC),用来决定调频脉冲串的载频步进。RSCFSCS 速度估计包括粗搜索和精搜索,粗搜索采用固定步长,保证速度偏差小于速度分辨单元,而精搜索采用黄金分割搜索算法可得到精确的速度估计。最后,子脉冲经相干合成形成宽带信号,实现高分辨距离成像。数值仿真表明提出的信号模型和处理算法性能良好。     

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。     

一种新的正弦信号频率和初相估计方法

提出了一种新的正弦信号频率和初相估计方法——频谱遍历法。该方法通过改变理想 正弦信号频谱峰值实现对采样信号频谱峰值的遍历。分析了噪声对信号频谱幅度的影响,并 以此给出了谱线遍历范围的选取准则。先估计频率,采用移频操作达到了良好的频域稳定性 ;再估计相位,避免了相位测量模糊的问题。在信噪比为6 dB、采样点数为1 024 的情况下,频率估计均方根误差约为DFT频率分辨率的0.8%,初相估计均方根误差约为1.5 °。Monte Carlo仿真表明,在达到一定信噪比或采样长度时,该方法的频率估计精度可突 破CR下限,初相估计精度基本达到CR下限。