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一种基于相干积累CPF和NUFFT的机动目标ISAR成像新方法 被引量:7
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作者 李东 占木杨 +2 位作者 粟嘉 方志平 曹海林 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期2225-2232,共8页
机动目标的复杂运动导致散射体回波信号多普勒频率时变,给逆合成孔径雷达(ISAR)成像方位向处理带来困难.而传统的距离-多普勒(RD)成像方法、Wigner-Ville distribution(WVD)瞬时成像方法、Radon-Wigner等成像方法由于成像效果差或运算... 机动目标的复杂运动导致散射体回波信号多普勒频率时变,给逆合成孔径雷达(ISAR)成像方位向处理带来困难.而传统的距离-多普勒(RD)成像方法、Wigner-Ville distribution(WVD)瞬时成像方法、Radon-Wigner等成像方法由于成像效果差或运算效率低等因素,不适合复杂运动目标的ISAR实时成像.针对这些问题,本文提出了一种基于相干积累三次相位函数(CPF)的机动目标ISAR成像新方法.首先,把平动补偿后的各距离单元数据,通过CPF变换到时间-调频率平面.然后,利用各散射体自项能量平行于时间轴分布特性,提出一种基于相干积累的交叉项和虚假伪峰抑制方法,进而得到各散射体在频率-调频率平面的高分辨分布特性.最后,通过向频率轴上的投影得到该距离单元目标的方位ISAR图像,并通过引入非均匀快速傅立叶变换(NUFFT)来降低算法计算复杂度.计算机仿真处理结果验证了该方法的有效性. 展开更多
关键词 逆合成孔径雷达 机动目标 改进的三次相位函数 非均匀快速傅里叶变换
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基于迭代NUFFT的不等距阵列天线低副瓣方向图综合 被引量:4
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作者 郑莲玉 万国宾 蒋里芳 《微波学报》 CSCD 北大核心 2013年第2期17-20,共4页
针对不等间距阵列天线的低副瓣方向图综合问题,提出了一种基于非均匀快速傅立叶变换(NUFFT)的迭代算法。通过严格的数学推导,建立非均匀离散傅立叶变换(NUDFT)与天线阵因子之间的对应关系,利用过采样FFT系数的线性组合来近似表达复指数... 针对不等间距阵列天线的低副瓣方向图综合问题,提出了一种基于非均匀快速傅立叶变换(NUFFT)的迭代算法。通过严格的数学推导,建立非均匀离散傅立叶变换(NUDFT)与天线阵因子之间的对应关系,利用过采样FFT系数的线性组合来近似表达复指数函数进而实现NUFFT,最后通过插值和反复的迭代有效地抑制了阵列天线的最大副瓣电平。结合等间距阵列和不等间距阵列的算例,对比粒子群算法的优化结果,验证了该算法的有效性和高效性。 展开更多
关键词 非均匀快速傅立叶变换(nufft) 直线阵 副瓣电平 优化
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Novel Fourier-based iterative reconstruction for sparse fan projection using alternating direction total variation minimization 被引量:1
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作者 金朝 张瀚铭 +3 位作者 闫镔 李磊 王林元 蔡爱龙 《Chinese Physics B》 SCIE EI CAS CSCD 2016年第3期458-465,共8页
Sparse-view x-ray computed tomography (CT) imaging is an interesting topic in CT field and can efficiently decrease radiation dose. Compared with spatial reconstruction, a Fourier-based algorithm has advantages in r... Sparse-view x-ray computed tomography (CT) imaging is an interesting topic in CT field and can efficiently decrease radiation dose. Compared with spatial reconstruction, a Fourier-based algorithm has advantages in reconstruction speed and memory usage. A novel Fourier-based iterative reconstruction technique that utilizes non-uniform fast Fourier transform (NUFFF) is presented in this work along with advanced total variation (TV) regularization for a fan sparse-view CT. The proposition of a selective matrix contributes to improve reconstruction quality. The new method employs the NUFFT and its adjoin to iterate back and forth between the Fourier and image space. The performance of the proposed algorithm is demonstrated through a series of digital simulations and experimental phantom studies. Results of the proposed algorithm are compared with those of existing TV-regularized techniques based on compressed sensing method, as well as basic algebraic reconstruction technique. Compared with the existing TV-regularized techniques, the proposed Fourier-based technique significantly improves convergence rate and reduces memory allocation, respectively. 展开更多
关键词 Fan iterative reconstruction fourier-based iterative reconstruction technique alternating directionmethod non-uniform fast fourier transform
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基于不同卷积函数NuFFT算法的误差对比 被引量:3
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作者 罗鲲 徐晓敏 杨彬 《电子信息对抗技术》 2020年第5期42-45,53,共5页
为了实现大规模非均匀相控阵辐射方向图的快速计算,针对基于卷积型的非均匀快速傅里叶变换方法展开研究。利用预设的卷积函数将非均匀阵列通过与冲激函数卷积的方式得到虚拟的均匀化阵列,满足使用FFT算法的条件;再在k域采取必要的补偿计... 为了实现大规模非均匀相控阵辐射方向图的快速计算,针对基于卷积型的非均匀快速傅里叶变换方法展开研究。利用预设的卷积函数将非均匀阵列通过与冲激函数卷积的方式得到虚拟的均匀化阵列,满足使用FFT算法的条件;再在k域采取必要的补偿计算,消除空域卷积作用,从而实现非均匀阵列阵因子的快速计算。最后讨论了不同卷积函数对NuFFT算法计算精度的影响,结果表明采用高斯函数、截断三余弦脉冲等作为卷积函数时,计算结果较为精确。 展开更多
关键词 非均匀快速傅里叶变换 卷积函数 高斯函数
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基于非均匀快速傅里叶变换的SAR方位向运动补偿算法 被引量:9
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作者 邢涛 李军 +1 位作者 王冠勇 胡庆荣 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期1023-1029,共7页
沿航向的非匀速运动对SAR成像质量有很大影响,而运动补偿后SAR图像存在几何形变,影响子图像拼接和多波段SAR图像融合。当沿航向速度误差较大时,实图像域插值校正后图像残留的几何形变不能忽略。基于上述问题,该文提出一种基于非均匀傅... 沿航向的非匀速运动对SAR成像质量有很大影响,而运动补偿后SAR图像存在几何形变,影响子图像拼接和多波段SAR图像融合。当沿航向速度误差较大时,实图像域插值校正后图像残留的几何形变不能忽略。基于上述问题,该文提出一种基于非均匀傅里叶变换的SAR方位向运动补偿算法,算法直接对方位向的非均匀数据进行非均匀快速傅里叶变换(NUFFT)。该算法的定位误差和几何形变比实图像域插值校正几何形变算法小1到2个数量级,对沿航向速度误差有很强的鲁棒性,补偿后数据的幅度和相位信息都得以保留。SAR仿真和实测数据验证了该算法的有效性。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 运动补偿 几何形变校正 非均匀快速傅里叶变换
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基于改进型快速双线性参数估计的复杂运动目标ISAR成像 被引量:5
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作者 吕倩 苏涛 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第9期2301-2308,共8页
针对复杂运动目标的逆合成孔径雷达(ISAR)成像中多普勒扩散导致的成像质量下降,该文在建立方位回波信号为立方相位信号(CPS)的基础上,提出一种基于改进型快速双线性参数估计的复杂运动目标ISAR成像方法。该方法通过利用双线性立方相位函... 针对复杂运动目标的逆合成孔径雷达(ISAR)成像中多普勒扩散导致的成像质量下降,该文在建立方位回波信号为立方相位信号(CPS)的基础上,提出一种基于改进型快速双线性参数估计的复杂运动目标ISAR成像方法。该方法通过利用双线性立方相位函数,非均匀快速傅里叶变换(NUFFT),基于Chirp-z的尺度变换以及快速傅里叶变换(FFT)等操作,能够快速实现CPS参数估计和复杂运动目标的ISAR成像。由于实现过程均采用NUFFT和FFT快速实现,该方法计算量小,并且双线性操作可以保证其具有较好的抗噪声性能和交叉项抑制性能。理论分析和仿真结果验证了该ISAR成像算法的有效性。 展开更多
关键词 逆合成孔径雷达 立方相位信号 参数估计 非均匀快速傅里叶变换
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MIMO雷达近场成像校准与互耦合补偿方法
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作者 余小龙 张炎 +3 位作者 陶小辉 姜力晖 彭国良 曹锐 《雷达科学与技术》 北大核心 2023年第4期420-430,共11页
毫米波频段的合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)因拥有良好的方位向分辨率而受到广泛关注,同时在发射端和接收端采用多根天线多输入多输出(Multiple⁃Input Multiple⁃Output,MIMO)的方式可以极大提高信道容量。然而MIMO⁃SAR图... 毫米波频段的合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)因拥有良好的方位向分辨率而受到广泛关注,同时在发射端和接收端采用多根天线多输入多输出(Multiple⁃Input Multiple⁃Output,MIMO)的方式可以极大提高信道容量。然而MIMO⁃SAR图像重建计算较为复杂,且多个通道间幅相不一致和相互耦合容易导致图像出现伪影,严重影响成图质量。基于此,本文对引入非均匀快速傅里叶变换(Nonuniform Fast Fourier Trans⁃form,NUFFT)简化的距离迁移算法(Range Migration Algorithm,RMA)成像算法进行了研究;在分析扫描架运动抖动对相位影响的基础上,探究了通过照射金属反射面的MIMO阵列校准方法,实现了192个通道的同时校准;并搭建了毫米波SAR系统实验平台,对伪影消除、成像分辨率等开展了验证实验。实验结果实现了图像重构,成像分辨率达到了2 mm,完成200 mm×200 mm孔径扫描时间缩短至120 s。 展开更多
关键词 合成孔径成像 多输入多输出雷达 距离迁移算法 非均匀快速傅里叶变换 雷达校准
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基于FPGA的多波束相参积累的快速实现
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作者 曹贺磊 董勇伟 李毅之 《雷达科学与技术》 北大核心 2019年第4期449-454,460,共7页
在雷达信号处理中,Keystone变换常常用于校正回波信号长时间相参积累过程中出现的距离走动,以提高信噪比。常规的插值做法运算负担重,资源占用多,当需要对多波束并行处理时,难以进行工程实现。使用非均匀快速傅里叶变换(Non-Uniform Fas... 在雷达信号处理中,Keystone变换常常用于校正回波信号长时间相参积累过程中出现的距离走动,以提高信噪比。常规的插值做法运算负担重,资源占用多,当需要对多波束并行处理时,难以进行工程实现。使用非均匀快速傅里叶变换(Non-Uniform Fast Fourier Transform,NUFFT)来实现对多波束信号的相参积累,可以明显减少运算量,提高检测效果。同时,提出一种新的现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)实现方式,通过改写旋转因子,利用两级快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)来实现NUFFT,提高运算速度的同时又减少了存储量。此方法已经在FPGA中实现,并应用于雷达中。 展开更多
关键词 KEYSTONE变换 相参积累 非均匀快速傅里叶变换 多波束并行处理 现场可编程门阵列
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