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基于压缩感知的合成孔径雷达二维成像算法
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作者 李炳杰 李旭威 闫龙 《空军工程大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2015年第4期37-41,共5页
通过对合成孔径雷达回波信号的分析,利用压缩感知理论基于信号稀疏性或可压缩性的基本原理,提出了方位稀疏表示的一种新方法,在此基础上给出了基于压缩感知的SAR回波信号处理方法和二维成像算法,实现了压缩感知对信号的全新采集和编解码... 通过对合成孔径雷达回波信号的分析,利用压缩感知理论基于信号稀疏性或可压缩性的基本原理,提出了方位稀疏表示的一种新方法,在此基础上给出了基于压缩感知的SAR回波信号处理方法和二维成像算法,实现了压缩感知对信号的全新采集和编解码,以较少的数据量实现成像,有效地抑制旁瓣,在一定程度上提高了成像中目标的分辨率,为有效降低高分辨合成孔径雷达的数据率提供了一种有效途径。通过对仿真数据和实测数据的处理验证了所提方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 成像 压缩感知 方位压缩
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0.2THz步进频率逆合成孔径雷达成像 被引量:3
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作者 曾邦泽 梁美彦 +1 位作者 赵跃进 张存林 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1601-1604,共4页
研究设计了一种0.2THz的步进频率雷达成像系统,带宽12GHz,并利用逆合成孔径技术对物体进行二维高分辨成像。针对系统设计参数进行Matlab仿真,获得简单转台目标的二维逆合成孔径雷达图像。仿真结果表明,太赫兹雷达成像系统可实现目标的... 研究设计了一种0.2THz的步进频率雷达成像系统,带宽12GHz,并利用逆合成孔径技术对物体进行二维高分辨成像。针对系统设计参数进行Matlab仿真,获得简单转台目标的二维逆合成孔径雷达图像。仿真结果表明,太赫兹雷达成像系统可实现目标的二维高分辨成像,横向和纵向距离可以达到cm级分辨率。 展开更多
关键词 太赫兹雷达 步进频率 合成孔径雷达
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基于滤波逆投影的小行星二维层析成像算法
3
作者 王闻岩 左炎春 +3 位作者 吕冰 黄润 罗熹 刘伟 《空间电子技术》 2025年第1期87-93,共7页
针对深空卫星绕飞小行星进行内部探测的需求,提出了一种基于滤波逆投影的小行星层析二维成像算法。该算法中首先由FEKO给出仿真模型的散射数据,进而根据运动相对性原理,建立了观测器对小行星绕飞过程的转台目标回波信号模型,再结合滤波... 针对深空卫星绕飞小行星进行内部探测的需求,提出了一种基于滤波逆投影的小行星层析二维成像算法。该算法中首先由FEKO给出仿真模型的散射数据,进而根据运动相对性原理,建立了观测器对小行星绕飞过程的转台目标回波信号模型,再结合滤波逆投影算法推导了可显示目标内部构造的二维层析成像流程。天线对目标进行绕飞一周收集到的散射数据结合文章算法的成像结果验证了该算法用于小行星内部探测的可行性。文章中首次仿真实现了观测器绕飞小行星以呈现其内部图形展示,为探索小行星内部资源提供了技术基础。 展开更多
关键词 小行星 滤波投影算法 转台成像 成像
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一种任意构型双基合成孔径雷达成像算法 被引量:2
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作者 刘玉春 王俊 +1 位作者 高博 刘保昌 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第5期960-967,共8页
针对任意构型双基合成孔径雷达成像问题,提出了基于四阶精确传递函数的任意构型双基OMEGA-K成像算法。该算法应用四阶精确传递函数思想,首先把收发斜距历程展开至四阶泰勒级数,通过直接求解驻相点方程得到驻相点,进而获得具有较高精度... 针对任意构型双基合成孔径雷达成像问题,提出了基于四阶精确传递函数的任意构型双基OMEGA-K成像算法。该算法应用四阶精确传递函数思想,首先把收发斜距历程展开至四阶泰勒级数,通过直接求解驻相点方程得到驻相点,进而获得具有较高精度的双基二维谱。通过对二维谱的处理,结合单基OMEGA-K成像算法思想,推导出任意构型的双基OMEGA-K成像算法,分析了不变区域大小。给出了算法步骤,仿真实验表明:该算法有较好的聚焦性能,可用于较为极端的双基构型。 展开更多
关键词 双基合成孔径雷达 OMEGA—K成像算法 四阶精确传递函数 驻相原理 双基频谱
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国际首批机载阵列合成孔径雷达三维成像
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《雷达学报(中英文)》 CSCD 北大核心 2020年第1期F0003-F0003,204,共2页
合成孔径雷达(Sy nthetic Aperture Radar,SAR)进行二维成像时,三维地物在图像中会产生严重的混叠,给目标识别与图像解译带来极大的困难,已成为制约SAR装备在应用中有效发挥的主要瓶颈。SAR三维成像技术能够直接获得目标的三维电磁散射... 合成孔径雷达(Sy nthetic Aperture Radar,SAR)进行二维成像时,三维地物在图像中会产生严重的混叠,给目标识别与图像解译带来极大的困难,已成为制约SAR装备在应用中有效发挥的主要瓶颈。SAR三维成像技术能够直接获得目标的三维电磁散射结构,消除SAR图像中由于成像机理导致的收缩、叠掩、顶底倒置等现象,对三维环境重构、目标精细化解译、城市测绘和灾害评估等应用具有重大意义。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 成像机理 电磁散射 雷达成像 SAR图像 图像解译 叠掩 成像
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微波光子雷达逆合成孔径成像 被引量:1
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作者 董婧雯 李若明 李王哲 《雷达科学与技术》 北大核心 2021年第2期225-232,共8页
微波光子逆合成孔径成像雷达,发挥光子大带宽、低传输损耗、抗电磁干扰等优势,可以提升成像分辨率,并有助于构建分布式阵列雷达,实现精确的三维成像。本文介绍了中国科学院空天信息创新研究院在微波光子雷达逆合成孔径成像方面的成果。... 微波光子逆合成孔径成像雷达,发挥光子大带宽、低传输损耗、抗电磁干扰等优势,可以提升成像分辨率,并有助于构建分布式阵列雷达,实现精确的三维成像。本文介绍了中国科学院空天信息创新研究院在微波光子雷达逆合成孔径成像方面的成果。首先,搭建了微波光子雷达,基于光子倍频技术产生宽带雷达信号,基于光子去斜处理进行回波信号接收,系统工作在Ku波段,带宽600 MHz,实现了对暗室内合作目标和外场非合作目标的二维ISAR成像。在此基础上,结合光射频传输技术和波分复用技术,搭建一发多收的微波光子光纤分布式阵列雷达,在实验室内实现了对3个角反射器的精确三维成像。上述试验结果验证了微波光子技术应用于雷达成像领域的可行性和提升系统关键性能的潜力。 展开更多
关键词 微波光子雷达 合成孔径 分布式阵列 成像 成像
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合成孔径雷达遥感技术及其应用 被引量:13
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作者 张直中 《火控雷达技术》 2000年第1期1-7,39,共8页
简叙合成孔径雷达(SAR)的原理、应用和最新发展。以最常用的二维成像技术为例,首先说明横向高分辨尺寸的合成孔径原理,再指出用大带宽信号取得纵向(距离向)高分辨尺寸。在应用方面,列出了SAR的十类主要的民用和五大类主要... 简叙合成孔径雷达(SAR)的原理、应用和最新发展。以最常用的二维成像技术为例,首先说明横向高分辨尺寸的合成孔径原理,再指出用大带宽信号取得纵向(距离向)高分辨尺寸。在应用方面,列出了SAR的十类主要的民用和五大类主要的军用。文中简要叙述了90年代星载SRR的热潮,以及我国也将在2003年左右发射星载SAR上天。最后文中简述了SAR技术两种最新发展:三维成像和运动目标检测。 展开更多
关键词 遥感 星载SAR 合成孔径雷达 成像
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基于二维稀疏采样的HRRP合成及ISAR成像方法 被引量:2
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作者 朱丰 张群 +3 位作者 段艳丽 顾福飞 李开明 毕博 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期847-852,共6页
在分析传统的线性调频(LFM)信号体制ISAR高分辨距离像(HRRP)合成及二维成像原理的基础上,结合压缩感知理论,提出了一种基于二维稀疏采样的高分辨距离像合成及ISAR成像方法。该方法对经过二维稀疏采样后的ISAR回波信号进行二维重构处理,... 在分析传统的线性调频(LFM)信号体制ISAR高分辨距离像(HRRP)合成及二维成像原理的基础上,结合压缩感知理论,提出了一种基于二维稀疏采样的高分辨距离像合成及ISAR成像方法。该方法对经过二维稀疏采样后的ISAR回波信号进行二维重构处理,在大幅降低LFM信号采样率、减少子脉冲个数的前提下,获得高质量的HRRP和二维ISAR像;为缓解数字信号处理机的采样负担、降低已方雷达信号的被截获概率奠定了基础。仿真实验证明了该方法的有效性和可行性,同时观察了其鲁棒性。 展开更多
关键词 压缩感知 高分辨距离像 合成孔径雷达 目标 稀疏采样
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基于压缩感知的二维联合超分辨ISAR成像算法 被引量:29
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作者 吴敏 邢孟道 张磊 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第1期187-193,共7页
在ISAR成像中,距离和方位分辨率分别受发射信号带宽和成像积累角的限制。基于压缩感知(CS)理论,该文提出了一种2维联合超分辨ISAR成像算法。首先建立ISAR观测信号模型并构造2维超分辨字典,然后利用ISAR图像的稀疏先验信息将2维联合超分... 在ISAR成像中,距离和方位分辨率分别受发射信号带宽和成像积累角的限制。基于压缩感知(CS)理论,该文提出了一种2维联合超分辨ISAR成像算法。首先建立ISAR观测信号模型并构造2维超分辨字典,然后利用ISAR图像的稀疏先验信息将2维联合超分辨成像建模为最小1l范数的优化问题,最后提出一种快速算法求解该优化问题。该方法进行距离维和方位维的联合处理,有效利用了回波数据的2维耦合信息;通过共轭梯度(CG)运算,快速傅里叶变换(FFT),Hadamard乘积等操作,有效提高了算法的实现效率。仿真和实测实验验证了该算法的有效性。 展开更多
关键词 合成孔径雷达(ISAR) 2超分辨成像 压缩感知(CS) 稀疏先验信息
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基于最小二乘估计的InISAR空间目标三维成像方法 被引量:7
10
作者 毕严先 魏少明 +1 位作者 王俊 毛士艺 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期1079-1084,共6页
In ISAR系统能够在短观测时间内实现对目标的3维成像,在目标识别和分类中有广泛应用。但是ISAR成像平面不仅取决于目标相对雷达的空间位置,还和目标的运动情况有关。针对空间平稳运动目标,该文利用互相垂直的L型基线构成双通道In ISAR系... In ISAR系统能够在短观测时间内实现对目标的3维成像,在目标识别和分类中有广泛应用。但是ISAR成像平面不仅取决于目标相对雷达的空间位置,还和目标的运动情况有关。针对空间平稳运动目标,该文利用互相垂直的L型基线构成双通道In ISAR系统,对各天线接收到的回波分别采用各自的参考距离进行聚焦处理,采用传统的距离-多普勒算法得到目标散射点2维像,通过提取各散射点的干涉相位和多普勒信息,采用最小二乘方法对目标的有效转动角速度大小和方向进行估计,进而估计出散射点的3维位置,实现目标3维成像。仿真实验验证了所提方法的有效性和鲁棒性。 展开更多
关键词 干涉合成孔径雷达 平稳运动目标 3成像 最小乘估计 角速度估计
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低信噪比下二维联合快速超分辨B-ISAR成像方法 被引量:3
11
作者 陈文峰 李少东 +1 位作者 杨军 马晓岩 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期840-848,共9页
双基地ISAR成像分辨率受限于信号带宽和方位积累时间,且成像质量受噪声影响严重.本文在充分考虑回波的二维联合稀疏特征基础上,提出二维联合字典下的矩阵复数近似消息传递超分辨快速成像算法.在构建双基地ISAR的二维联合超分辨成像模型... 双基地ISAR成像分辨率受限于信号带宽和方位积累时间,且成像质量受噪声影响严重.本文在充分考虑回波的二维联合稀疏特征基础上,提出二维联合字典下的矩阵复数近似消息传递超分辨快速成像算法.在构建双基地ISAR的二维联合超分辨成像模型基础上,首先通过向量化处理,将二维超分辨成像问题转换为复数基追踪去噪问题;其次通过两种策略实现复数基追踪去噪问题的快速求解,一是利用向量化与Kronecker积的关系,推导出矩阵形式复数近似消息传递算法,从而避免向量化处理带来的大矩阵运算量和大存储量问题;二是为进一步减少单次迭代的运算量,将矩阵乘法等效为二维快速傅里叶变换.最后,利用本文算法在迭代过程中对噪声阈值不断精确逼近,提高算法在低信噪比下的成像能力.仿真数据成像结果验证了本文算法的有效性. 展开更多
关键词 双基地合成孔径雷达 超分辨成像 复数近似消息传递 压缩感知
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二维目标的微波成像新方法 被引量:1
12
作者 卿安永 李敬 任朗 《应用科学学报》 CAS CSCD 1997年第3期253-258,共6页
首先从体等效原理出发,得到一个积分方程组,该方程组将目标的介电常数与目标内总场及接收点上的散射场联系起来.随后,对该方程组求变分,寻求散射场对目标介电参数的梯度方向,得到反演方程.文中列举了几个典型反演实例,考察了方... 首先从体等效原理出发,得到一个积分方程组,该方程组将目标的介电常数与目标内总场及接收点上的散射场联系起来.随后,对该方程组求变分,寻求散射场对目标介电参数的梯度方向,得到反演方程.文中列举了几个典型反演实例,考察了方法的收敛速度、运行时间及对复杂目标的适应能力等因素,所得结果相当令人满意.为了尽量与实际探测接近,文中还讨论了方法抗随机噪声的能力,模拟表明,该方法具有相当强的抗噪声性能. 展开更多
关键词 目标 微波成像 随机噪声 散射
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基于BP-频谱扩展的多基星载SAR高分辨二维成像
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作者 肖志斌 王鹏飞 +2 位作者 王树文 郑鑫 张志俊 《制导与引信》 2019年第4期23-30,共8页
首先建立了多基星载合成孔径雷达的回波信号模型,并针对多基星载SAR的特殊构型提出了基于后向投影(BP)频谱扩展的高分辨二维成像方法。这种方法充分利用了BP成像算法的自配准特性,并结合多基星载SAR空间基线三维分布的特点,在二维成像... 首先建立了多基星载合成孔径雷达的回波信号模型,并针对多基星载SAR的特殊构型提出了基于后向投影(BP)频谱扩展的高分辨二维成像方法。这种方法充分利用了BP成像算法的自配准特性,并结合多基星载SAR空间基线三维分布的特点,在二维成像时分别对距离向和方位向的频谱宽度进行扩展,实现多基星载SAR高分辨联合二维成像。实验结果表明:该方法突破了单站星载SAR成像分辨率的限制,充分利用多基星载SAR几何构型的优势,提升了星载SAR二维成像的分辨率。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 成像 后向投影算法 频谱扩展
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基于和差波束的三维ISAR成像技术 被引量:7
14
作者 李军 全英汇 +2 位作者 邢孟道 黎海林 李亚超 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第2期281-286,共6页
针对大带宽、高分辨的雷达信号,同一距离单元多个散射点复数叠加,导致传统基于一维距离像比幅测角的三维成像方法效果较差。提出了一种基于逆合成孔径雷达(ISAR)成像的三维成像方法,根据同一距离单元内多个散射点多普勒的不同,利用ISAR... 针对大带宽、高分辨的雷达信号,同一距离单元多个散射点复数叠加,导致传统基于一维距离像比幅测角的三维成像方法效果较差。提出了一种基于逆合成孔径雷达(ISAR)成像的三维成像方法,根据同一距离单元内多个散射点多普勒的不同,利用ISAR成像方法对多个散射点进行分离,在图像配准的前提下对和差信号ISAR像素点进行比幅法测角,最后,剔除角闪烁点及误差较大的散射点,对图像进行重构及合成得到三维ISAR像,同时完成目标定标。实测点目标及飞机目标的处理结果表明了本文方法较传统方法成像质量有较大改善,验证了方法的有效性及可行性。 展开更多
关键词 距离像 合成孔径雷达 成像 图像配准
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一种新体制的高分辨成像雷达试验研究 被引量:2
15
作者 杨文军 张鹏 徐泳 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2006年第2期8-10,共3页
介绍了一种新体制宽带高分辨成像雷达—多部宽带高功率行波管子阵馈电、延时ISAR试验系统,重点介绍了系统设计特点,试验原理、方法、给出外场试验结果。分析了宽带信号时频转换处理法、I、Q通道1 GHz采样匹配滤波法系统失真补偿。经过... 介绍了一种新体制宽带高分辨成像雷达—多部宽带高功率行波管子阵馈电、延时ISAR试验系统,重点介绍了系统设计特点,试验原理、方法、给出外场试验结果。分析了宽带信号时频转换处理法、I、Q通道1 GHz采样匹配滤波法系统失真补偿。经过外场试验,两种方法均能实现距离分辨优于0.3 m,可给出较为满意的民航飞机二维像。 展开更多
关键词 宽带 合成孔径雷达 预失真 距离高分辨
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毫米波高分辨成像相控阵雷达试验研究 被引量:3
16
作者 张鹏 彭希亮 陆经营 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2021年第7期27-31,共5页
设计了一种毫米波有源相控阵雷达,用于实现宽带信号收发、高分辨成像。针对毫米波成像雷达对系统幅相误差敏感的特点,提出了一种基于软件补偿的宽带幅相误差修正方法,修正后的一维距离像主副瓣比由~5 dB提升至~40 dB,距离分辨率达到~5 ... 设计了一种毫米波有源相控阵雷达,用于实现宽带信号收发、高分辨成像。针对毫米波成像雷达对系统幅相误差敏感的特点,提出了一种基于软件补偿的宽带幅相误差修正方法,修正后的一维距离像主副瓣比由~5 dB提升至~40 dB,距离分辨率达到~5 cm,可满足高分辨宽带成像需求。最后,探讨了基于Keystone变换的大转角成像方法在毫米波宽带成像中的应用,有效校正了目标散射点跨距离单元徙动误差,并最终获得了民航飞机的高分辨二维成像结果。 展开更多
关键词 毫米波相控阵 合成孔径雷达成像 高分辨距离一
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基于RID序列的微动目标高分辨三维成像方法 被引量:6
17
作者 惠叶 白雪茹 《雷达学报(中英文)》 CSCD 北大核心 2018年第5期548-556,共9页
微动是指目标或目标上某些部件沿雷达视线方向的小幅、非匀速运动。通过对微动目标进行逆合成孔径雷达(ISAR)高分辨3维成像,能够获得其结构和运动信息,从而为微动目标检测、跟踪、分类与识别提供重要依据,并在空间态势感知与防空反导中... 微动是指目标或目标上某些部件沿雷达视线方向的小幅、非匀速运动。通过对微动目标进行逆合成孔径雷达(ISAR)高分辨3维成像,能够获得其结构和运动信息,从而为微动目标检测、跟踪、分类与识别提供重要依据,并在空间态势感知与防空反导中发挥着重要作用。由于微动目标运动形式复杂、回波非平稳性强,现有的参数化ISAR成像方法已经不再适用。针对该问题,该文提出基于散射中心航迹矩阵分解的微动目标高分辨3维成像方法。该方法首先生成距离-瞬时多普勒(RID)像序列,利用watershed图像分割方法提取RID像的散射中心支撑域,并基于最小欧氏距离准则实现航迹关联。然后,针对散射中心航迹关联时瞬时斜距估计精度受距离分辨率影响等问题,进一步提出基于现代谱估计的散射中心航迹矩阵精估计方法。最后,通过带约束的航迹矩阵分解实现微动目标的高分辨3维成像。仿真结果表明,该文所提的成像方法能够有效实现章动等复杂微动目标的高分辨3维成像。 展开更多
关键词 合成孔径雷达(ISAR) 微动 3成像 距离-瞬时多普勒(RID)像序列 航迹关联
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频率步进太赫兹脉冲成像技术研究 被引量:5
18
作者 胡伟东 张萌 +3 位作者 武华锋 邹旸 孙厚军 吕昕 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1605-1608,共4页
针对太赫兹频段具有大带宽的特点,阐述了太赫兹波段进行高分辨力成像的原理,按照微波上变频的方法,将微波源通过混频和倍频方式得到太赫兹频率源;采用频率步进脉冲体制,设计和实现了220GHz太赫兹主动成像系统;并在暗室和外场进行了分辨... 针对太赫兹频段具有大带宽的特点,阐述了太赫兹波段进行高分辨力成像的原理,按照微波上变频的方法,将微波源通过混频和倍频方式得到太赫兹频率源;采用频率步进脉冲体制,设计和实现了220GHz太赫兹主动成像系统;并在暗室和外场进行了分辨力测试和拉距实验,获得的纵向分辨力达4cm,测试距离达10m。 展开更多
关键词 太赫兹 频率步进 成像 二维逆合成孔径雷达成像 成像
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一种基于时频分布尺度变换的ISAR成像新方法 被引量:7
19
作者 李亚超 全英汇 邢孟道 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期2085-2091,共7页
空中或海面目标复杂运动所产生的方位二次相位项,会造成方位成像的严重散焦;而传统的RD成像方法、WVD瞬时成像方法、Radon-Wigner成像方法和DechirpClean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成像;因此,... 空中或海面目标复杂运动所产生的方位二次相位项,会造成方位成像的严重散焦;而传统的RD成像方法、WVD瞬时成像方法、Radon-Wigner成像方法和DechirpClean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成像;因此,针对这些问题,本文提出了一种基于时频分布尺度变换的ISAR成像新方法,即把包络对齐后的各距离单元数据变换到时频平面内,通过尺度变换,解信号瞬时时间和相关函数延迟量的耦合影响,把方位二次相位项所产生的时频平面内的斜线校正成平行于时间轴的直线,并沿时间轴进行能量积累,减少交叉项的影响,最终对复杂运动目标进行高分辨ISAR成像.该方法成像效果好,同时,可以通过快速变换算法实现,因此,运算效率较高,适合实时成像.最后,通过仿真和实测数据验证了该方法的有效性. 展开更多
关键词 合成孔径雷达成像 时频分布 尺度变换 次相位项 运算效率
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ISAR高分辨率成像方法综述 被引量:11
20
作者 金胜 朱天林 《雷达科学与技术》 北大核心 2016年第3期251-260,266,共11页
逆合成孔径雷达(Inverse Synthetic Aperture Radar,ISAR)可以实现对目标全天时、全天候、远距离和高分辨率的观测,在军事和民用领域中具有广泛的应用价值。首先,系统地总结了近年来在ISAR二维成像方面的研究进展。其次,从包络对齐与自... 逆合成孔径雷达(Inverse Synthetic Aperture Radar,ISAR)可以实现对目标全天时、全天候、远距离和高分辨率的观测,在军事和民用领域中具有广泛的应用价值。首先,系统地总结了近年来在ISAR二维成像方面的研究进展。其次,从包络对齐与自聚焦两方面对平动补偿的研究现状进行了分析。再次,在分析传统ISAR成像方法的基础上,对4种超分辨成像方法进行归纳总结。然后,对大转角成像算法进行对比分析,给出不同算法的适用范围。同时,对多目标成像和微动目标成像的研究进展进行了综述和分析。最后,对未来ISAR成像的热点问题和发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 合成孔径雷达成像 平动补偿 成像 成像 图像定标
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