基于频域扩展和SPECAN的全孔径TOPSAR成像算法 被引量：4

1

作者 陈祺 黄海风 +2 位作者 何峰 梁甸农 董臻 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第10期2445-2450,共6页

TOPSAR(Terrain Observation by Progressive scans SAR)是星载SAR的一种新工作模式,这种工作模式在保持ScanSAR宽测绘带优点的同时,解决了扇贝效应(scalloping)等问题,具有广泛的应用前景。针对TOPSAR信号在时域和频域都混叠的特点,该... TOPSAR(Terrain Observation by Progressive scans SAR)是星载SAR的一种新工作模式,这种工作模式在保持ScanSAR宽测绘带优点的同时,解决了扇贝效应(scalloping)等问题,具有广泛的应用前景。针对TOPSAR信号在时域和频域都混叠的特点,该文提出了一种新的全孔径TOPSAR成像算法,算法利用频域扩展来解决TOPSAR的频域混叠问题,利用SPECAN(SPECtral ANalysis)技术来避免输出图像时域混叠,结构紧凑,处理效率较高。通过点阵目标和分布目标的仿真来验证了算法的有效性,并分析了算法的计算量,通过与几种现有的全孔径成像算法对比,说明了算法的高效性。 展开更多

关键词 合成孔径雷达 扫描合成孔径雷达 方位向电扫描合成孔径雷达(topsar) 成像算法

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三通道TOPSAR-GMTI技术研究 被引量：4

2

作者 黄大荣 孙光才 +3 位作者 吴玉峰 周峰 邢孟道 保铮 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期41-48,共8页

多通道宽带雷达不仅要求能够对大场景进行高分辨成像,而且要求具有动目标检测的能力。该文提出一种三通道TOPSAR模式下对地面动目标检测与定位(GMTI)的方法。首先建立三通道TOPSAR-GMTI系统几何模型,并对三通道回波数据进行全孔径成像,... 多通道宽带雷达不仅要求能够对大场景进行高分辨成像,而且要求具有动目标检测的能力。该文提出一种三通道TOPSAR模式下对地面动目标检测与定位(GMTI)的方法。首先建立三通道TOPSAR-GMTI系统几何模型,并对三通道回波数据进行全孔径成像,然后采用相位中心偏置天线(DPCA)和双门限单元平均恒虚警(CFAR)检测方法完成动目标的检测,最后推导出TOPSAR-GMTI模式下动目标干涉相位与速度的关系,完成对动目标的速度估计并在SAR图像中对其进行重新精确定位。仿真数据处理结果验证了该算法的有效性。 展开更多

关键词 地面动目标检测 topsar 全孔径成像 相位中心偏置天线 定位

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基于方位向预处理和后处理的TOPSAR成像方法 被引量：5

3

作者 徐伟 邓云凯 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期798-804,共7页

Burst工作模式和方位波束主动扫描使得TOPSAR(Terrain Observation by Progressive scans SAR)回波信号同时具备ScanSAR和聚束模式回波信号特点,即方位输出时间混叠和多普勒频谱混叠。虽然时域和频域同时升采样操作能够解决混叠问题,但... Burst工作模式和方位波束主动扫描使得TOPSAR(Terrain Observation by Progressive scans SAR)回波信号同时具备ScanSAR和聚束模式回波信号特点,即方位输出时间混叠和多普勒频谱混叠。虽然时域和频域同时升采样操作能够解决混叠问题,但同时带来成像运算量明显提高和内存消耗显著增大的问题。针对TOPSAR回波信号特殊的方位时频关系,该文提出一种结合方位向预处理和后处理的TOPSAR成像方法。该方法利用复制拼接和去斜的方法来解决混叠问题,利用信号截取操作剔除干扰信号,同时还可以减少采样点数,提高算法运算效率。点目标和分布目标的仿真结果验证了这种成像方法的有效性。 展开更多

关键词 topsar Burst模式 波束扫描 混叠 CS算法

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星载TOPSAR方位变标成像算法 被引量：6

4

作者 徐伟 邓云凯 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期913-918,共6页

Burst工作模式和方位波束主动扫描使得TOPSAR回波信号同时存在多普勒频率混叠和方位输出时间混叠的问题.时域和频域同时升采样操作的"全孔径"方法虽然能够解决混叠问题,但同时带来成像运算量和内存消耗显著增加.根据星载TOPSA... Burst工作模式和方位波束主动扫描使得TOPSAR回波信号同时存在多普勒频率混叠和方位输出时间混叠的问题.时域和频域同时升采样操作的"全孔径"方法虽然能够解决混叠问题,但同时带来成像运算量和内存消耗显著增加.根据星载TOPSAR回波特殊的方位时频关系,提出了一种结合方位变标操作的CS成像算法.方位变标操作可以避免"子孔径"分块和拼接操作,且更加有利于方位"锯齿状"天线方向图的补偿,同时该算法不需要进一步的方位时域扩展,从而大大提高了成像算法的效率.文中点目标和分布目标的仿真结果验证该算法的有效性. 展开更多

关键词 topsar 脉冲串模式 混叠 天线方向图补偿 CS算法

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基于二维Chirp-Z变换的星载TOPSAR成像算法 被引量：5

5

作者 徐伟 邓云凯 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第11期2679-2685,共7页

TOPSAR是一种新型的星载SAR宽幅测绘模式。该模式成像算法需要解决三大问题:多普勒频谱混叠、较大的距离徙动和方位输出时间混叠。针对这些问题,该文提出了一种基于2维Chirp-Z变换的成像算法,给出了该算法的完整推导过程和各传递函数的... TOPSAR是一种新型的星载SAR宽幅测绘模式。该模式成像算法需要解决三大问题:多普勒频谱混叠、较大的距离徙动和方位输出时间混叠。针对这些问题,该文提出了一种基于2维Chirp-Z变换的成像算法,给出了该算法的完整推导过程和各传递函数的表达式。其中,方位去斜预滤波处理能够在较少的方位总采样点数下解决多普勒频谱混叠;距离向和方位向Chirp-Z变换能够分别完成距离徙动校正和方位信号聚焦。由于该算法只需要在方位向上增加较少的采样点数,且不涉及任何插值操作,故其具有较高的运算效率。仿真数据处理结果验证了提出成像算法的有效性。 展开更多

关键词 topsar 混叠 距离徙动校正 CHIRP-Z变换

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高效星载TOPSAR场景回波信号模拟方法 被引量：1

6

作者 徐伟 邓云凯 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第1期187-193,共7页

星载TOPSAR回波信号模拟中时域逐点法运算效率低,而2维频域法又无法直接模拟星载TOPSAR回波信号。针对这个问题,该文提出了一种高效的星载TOPSAR模式场景回波模拟方法。该方法在距离向上利用参考点回波与场景散射矩阵卷积完成,在方位向... 星载TOPSAR回波信号模拟中时域逐点法运算效率低,而2维频域法又无法直接模拟星载TOPSAR回波信号。针对这个问题,该文提出了一种高效的星载TOPSAR模式场景回波模拟方法。该方法在距离向上利用参考点回波与场景散射矩阵卷积完成,在方位向上采用对逐个慢时间进行模拟和存储。文中详细给出该方法的处理流程,分析了该方法的运算量,同时还对比了点目标模拟结果与精确的时域模拟方法的差异,最后利用模拟回波信号的成像及干涉结果验证了该文方法的有效性。 展开更多

关键词 合成孔径雷达 TOPS模式 回波模拟 成像算法 干涉

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基于DPCA算法的星载多通道TOPSAR成像方法

7

作者 徐伟 邓云凯 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期1762-1768,共7页

方位向DPCA多通道技术能够提高星载TOPSAR模式的方位分辨率,但TOPSAR回波信号的场景多普勒频谱混叠和方位非均匀采样给多通道TOPSAR成像带来了困难。针对这个问题,提出了一种基于DPCA算法的星载多通道TOPSAR成像方法。该方法通过调整方... 方位向DPCA多通道技术能够提高星载TOPSAR模式的方位分辨率,但TOPSAR回波信号的场景多普勒频谱混叠和方位非均匀采样给多通道TOPSAR成像带来了困难。针对这个问题,提出了一种基于DPCA算法的星载多通道TOPSAR成像方法。该方法通过调整方位向发射/接收子孔径的等效相位中心位置,使等效相位中心分布基本满足均匀采样的要求,同时利用复制拼接的方法解决了TOPSAR多普勒频谱混叠问题,最后利用改进的SPECAN算法完成聚焦成像。该成像方法避免了方位向多通道非均匀采样信号的重构操作,同时复制拼接操作和改进的SPECAN算法避免了方位向数据分块操作和方位时域的扩展。点目标和分布目标的仿真结果验证了提出的成像方法。 展开更多

关键词 topsar 偏置相位中心天线 混叠 频谱分析 CHIRP-Z变换

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基于斜视TOPSAR的星载区域监视GMTI方法研究 被引量：1

8

作者 曾祥杰 齐向阳 《雷达学报（中英文）》 CSCD 2015年第4期401-410,共10页

无论在军事上还是在民用中,对大范围区域内的运动目标进行实时监视与检测都非常重要,传统区域监视采用机载扫描模式(ScanSAR),受到国界领空限制,并且ScanSAR固有的特性导致其不适用于在星载平台上进行运动目标区域监视。该文提出一种基... 无论在军事上还是在民用中,对大范围区域内的运动目标进行实时监视与检测都非常重要,传统区域监视采用机载扫描模式(ScanSAR),受到国界领空限制,并且ScanSAR固有的特性导致其不适用于在星载平台上进行运动目标区域监视。该文提出一种基于斜视TOPSAR的星载区域监视GMTI方法。该方法采用TOPSAR模式,改善了ScanSAR在星载条件下的低信杂比和信噪比问题。该方法利用斜视TOPSAR全孔径成像算法进行成像,并采用相位中心偏置天线(DPCA)和双门限单元平均恒虚警(CFAR)检测方法对动目标进行检测,利用推导出的运动目标的干涉相位与速度关系,对运动目标的速度进行估计和定位。另外,该文还分析了真实数据和仿真数据之间可能存在的差异及如何降低差异带来的影响。仿真结果验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 topsar 区域监视(RS) 地面运动目标检测(GMTI) 相位中心偏置天线(DPCA)

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一种新的大斜视TOPS SAR全孔径成像方法 被引量：7

9

作者 杨军 李震宇 +2 位作者 孙光才 邢孟道 周峰 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期42-48,55,共8页

针对大斜视模式导致回波信号距离向和方位向耦合严重,循序扫描地形观测模式波束指向的变化导致全孔径回波信号的方位带宽大于系统脉冲重复频率,引起方位谱模糊的问题,提出了一种基于修正距离徙动算法和方位谱分析的全孔径成像算法.对于... 针对大斜视模式导致回波信号距离向和方位向耦合严重,循序扫描地形观测模式波束指向的变化导致全孔径回波信号的方位带宽大于系统脉冲重复频率,引起方位谱模糊的问题,提出了一种基于修正距离徙动算法和方位谱分析的全孔径成像算法.对于全孔径数据,首先通过方位预处理获取信号无模糊的二维频谱,然后采用修正距离徙动算法进行距离徙动校正,最后通过谱分析技术和方位去斜技术将信号聚焦在方位频域.仿真实验和实测数据结果验证了该算法的有效性. 展开更多

关键词 大斜视 循序扫描 地形观测 方位预处理 修正距离徙动算法 谱分析

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基于方位谱分析的斜视TOPS SAR子孔径成像方法 被引量：4

10

作者 杨军 孙光才 +1 位作者 吴玉峰 邢孟道 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第4期923-931,共9页

斜视TOPS SAR成像处理需要解决3大问题:方位频谱混叠,距离和方位耦合严重,方位输出时域混叠。针对上述问题,该文提出一种基于谱分析的子孔径成像处理方法。首先对子孔径数据在时域适当进行扩展并获取无模糊的2维频谱,然后采用修正的距... 斜视TOPS SAR成像处理需要解决3大问题:方位频谱混叠,距离和方位耦合严重,方位输出时域混叠。针对上述问题,该文提出一种基于谱分析的子孔径成像处理方法。首先对子孔径数据在时域适当进行扩展并获取无模糊的2维频谱,然后采用修正的距离徙动算法进行距离徙动校正和距离脉冲压缩,最后在方位频域对子孔径信号进行拼接处理,获得全孔径信号无模糊的方位频谱并结合谱分析技术将信号聚焦在方位频域。仿真结果验证了该算法的有效性。 展开更多

关键词 合成孔径雷达 斜视TOPS sar 子孔径处理 修正的距离徙动算法 谱分析

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方位向电扫描SAR系统参数设计与仿真验证 被引量：2

11

作者 陈祺 黄海风 +2 位作者 董臻 梁甸农 何峰 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期68-72,共5页

方位向电扫描SAR(Terrain Observation by Progressive Scans,TOPSAR)是星载SAR的一种全新工作模式,这种工作模式通过天线波束在方位向扫描,在保持ScanSAR宽测绘带优点的同时,解决了扇贝效应(scalloping)问题。针对这种工作模式要求天... 方位向电扫描SAR(Terrain Observation by Progressive Scans,TOPSAR)是星载SAR的一种全新工作模式,这种工作模式通过天线波束在方位向扫描,在保持ScanSAR宽测绘带优点的同时,解决了扇贝效应(scalloping)问题。针对这种工作模式要求天线在方位向和距离向都进行扫描的特点,推导了方位分辨率与扫描周期的具体关系,进而分析了系统参数的约束关系,提出了适于工程设计的系统参数设计方法。最后,用TerraSAR-X的参数进行了一组设计,以该设计结果为输入参数,运用SBRAS(SpaceBorne Radar Advance Simulator)进行了信号仿真,仿真结果验证了方法的有效性。 展开更多

关键词 扫描合成孔径雷达 方位向电扫描合成孔径雷达 参数设计 仿真

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一种适合于斜视TOPS SAR的改进PFA成像方法 被引量：4

12

作者 吴玉峰 张红波 叶少华 《上海航天》 CSCD 2018年第6期18-23,共6页

针对斜视循序扫描地形观测(TOPS)合成孔径雷达(SAR)成像模式,对广义极坐标格式算法(PFA)进行改进,提出了一种先线性走动校正(LRWC)后PFA插值的成像方法。利用LRWC显著降低了距离向与方位向的耦合,简化了距离单元徙动校正过程。走动校正... 针对斜视循序扫描地形观测(TOPS)合成孔径雷达(SAR)成像模式,对广义极坐标格式算法(PFA)进行改进,提出了一种先线性走动校正(LRWC)后PFA插值的成像方法。利用LRWC显著降低了距离向与方位向的耦合,简化了距离单元徙动校正过程。走动校正后方位向采样依然是均匀的,因此方位向插值可采用Chirp-Z变换快速实现。对于波束扫描及走动校正引起的多普勒调频率的方位空变问题,采用方位非线性变标(ANCS)的方法进行统一校正,大幅提高了方位向的聚焦深度,扩大了可良好聚焦的场景范围。仿真和实测数据处理结果验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 合成孔径雷达 循序扫描地形观测 斜视模式 极坐标格式算法 线性距离走动校正 方位非线性变标

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一种改善交叉极化距离模糊度的新工作模式 被引量：3

13

作者 陈祺 黄海风 +2 位作者 余安喜 梁甸农 何峰 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第6期1082-1087,共6页

距离模糊度是星载合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)系统设计考虑的重要指标.传统交替发射的全极化星载SAR系统中,受同极化模糊的影响,交叉极化距离模糊度会不同程度地恶化.针对这一问题,提出了全极化渐进扫描合成孔径雷达(Te... 距离模糊度是星载合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)系统设计考虑的重要指标.传统交替发射的全极化星载SAR系统中,受同极化模糊的影响,交叉极化距离模糊度会不同程度地恶化.针对这一问题,提出了全极化渐进扫描合成孔径雷达(Terrain Observation by Progressive Scans,TOPSAR)工作模式以改善星载全极化SAR系统的交叉极化距离模糊度.按Radarsat-2近似的参数设计对比了两种全极化方案,仿真结果说明了全极化TOPSAR系统可以防止同极化模糊对交叉极化信号的影响,有效改善星载全极化SAR的交叉极化模糊度性能. 展开更多

关键词 合成孔径雷达 渐进扫描合成孔径雷达 交叉极化 距离模糊度

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