天线相位中心偏移方位多波束合成孔径雷达的误差分析 被引量：16

1

作者 李世强 杨汝良 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第9期1436-1440,共5页

本文介绍了天线相位中心偏移方位多波束技术的工作原理 ,分析了该技术引入的各种误差的成因以及对成像的影响 ,并给出了计算机仿真结果 .本文为系统设计和进一步研究天线相位中心偏移方位多波束系统的成像处理方法提供了参考 .

关键词 星载合成孔径雷达 高分辨率宽测绘带 方位多波束(MAB) 天线相位中心偏移(DPCA) 误差分析

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利用相位中心偏移方位多波束来实现宽测绘带SAR成像 被引量：3

2

作者 胡玉新 丁赤飚 吴一戎 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第5期1022-1026,共5页

该文提出了一种基于相位中心偏移方位多波束的宽测绘带星载SAR实现方案。通过在方位向上配置相位中心偏移的多个波束使雷达在一个脉冲周期内完成多个多普勒历程的信号采样,显著降低系统对脉冲重复频率的要求,实现宽测带SAR成像。针对卫... 该文提出了一种基于相位中心偏移方位多波束的宽测绘带星载SAR实现方案。通过在方位向上配置相位中心偏移的多个波束使雷达在一个脉冲周期内完成多个多普勒历程的信号采样,显著降低系统对脉冲重复频率的要求,实现宽测带SAR成像。针对卫星速度的非恒定性和不同波位所需PRF的多样性造成的方位信号非均匀采样,该方案采用了多通道信号重建技术来恢复均匀采样信号的算法。与采用高轨技术和分布式技术的宽测绘带SAR方案相比,这种方案的技术难度较小、易于实现。 展开更多

关键词 宽测绘带星载SAR系统 相位中心偏移方位多波束 多通道采样信号重建

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基于方位向多波束-多相位中心的星载SAR多维波形编码技术研究 被引量：2

3

作者 曾祥能 刘宪勋 +1 位作者 白洁 张永顺 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1863-1868,共6页

通过方位向多波束与多相位中心结合,采用方位向-快时间二维波形编码发射技术获得了星载SAR系统高分辨-宽测绘带成像的优良性能.所提方案在发射端的方位向采用脉内扫描形成多个方位窄波束,以减小子多普勒带宽,距离向通过波束展宽获得宽... 通过方位向多波束与多相位中心结合,采用方位向-快时间二维波形编码发射技术获得了星载SAR系统高分辨-宽测绘带成像的优良性能.所提方案在发射端的方位向采用脉内扫描形成多个方位窄波束,以减小子多普勒带宽,距离向通过波束展宽获得宽测绘带;在接收端沿距离-方位向形成多个等效相位中心,通过俯仰DBF技术分离各子波束回波信号来抑制距离模糊,方位向通过谱重构方法解方位多普勒模糊,并通过多个子多普勒谱拼接获得方位高分辨.文中研究了本系统的主要系统参数典型设计及性能优势.仿真结果表明,该系统能有效的完成高分辨-宽测绘带任务,相对已有的其它星载SAR系统,系统性能优势明显,系统结构更加轻便灵活. 展开更多

关键词 星载合成孔径雷达 多波束 多相位中心 多维波形编码 高分辨宽测绘带成像

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偏置相位中心方位多波束SAR天线姿态误差分析 被引量：1

4

作者 宋岳鹏 杨汝良 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2007年第8期1233-1237,共5页

偏置相位中心多波束合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)解决了分辨率和测绘带宽之间的矛盾,但在应用中会出现新的误差。提出并分析了天线长度方向偏离飞行方向(方位向)所引起的回波信号相位误差及对成像的影响,给出了计算机仿... 偏置相位中心多波束合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)解决了分辨率和测绘带宽之间的矛盾,但在应用中会出现新的误差。提出并分析了天线长度方向偏离飞行方向(方位向)所引起的回波信号相位误差及对成像的影响,给出了计算机仿真结果。并提出了可以应用天线姿态误差来解决方位向非均匀采样问题的可能性。 展开更多

关键词 合成孔径雷达 方位向多波束 偏置相位中心 天线姿态误差

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宽带分裂波束探鱼仪相位校准与方位角估计模块的实现 被引量：1

5

作者 王志俊 汤涛林 +2 位作者 张玉涛 尹项博 李国栋 《渔业现代化》 CSCD 北大核心 2024年第2期70-77,共8页

宽带分裂波束探鱼仪在渔业资源调查中有着广泛应用,其方位角估计精度决定了能否准确确定目标鱼群的方向和位置。为了提高方位估计的精度和效率,提出了一种基于改进的正交数字下变频技术的相位校准算法,对该算法进行了仿真,并基于现场可... 宽带分裂波束探鱼仪在渔业资源调查中有着广泛应用,其方位角估计精度决定了能否准确确定目标鱼群的方向和位置。为了提高方位估计的精度和效率,提出了一种基于改进的正交数字下变频技术的相位校准算法,对该算法进行了仿真,并基于现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)实现了该算法;然后采用Vitis HLS平台构建了方位角估计知识产权(IP)核,在提高方位角估计精度的同时降低了浮点计算时延;最后用信号发生器进行了测试。结果显示:模块的方位角估计误差不超过0.05°,整体计算延迟不超过420 ns,逻辑资源消耗不超过45%,与系统指标相符。该研究成果已成功应用于宽带分裂波束探鱼仪中,显著提升了系统精度和性能,并产生了一定的经济效益。 展开更多

关键词 分裂波束 相位校准 Vitis HLS 方位角估计

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单相位中心多波束合成孔径雷达的方位模糊分析 被引量：1

6

作者 李世强 杨汝良 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第10期1569-1572,共4页

星载合成孔径雷达设计中的一个基本限制是测绘带宽和方位分辨率之间的矛盾,采用单相位中心多波束技术可在一定程度上缓解这一矛盾,从而成为实现高分辨率宽测绘带星载合成孔径雷达系统的一种技术途径。该文在简要介绍单相位中心多波束技... 星载合成孔径雷达设计中的一个基本限制是测绘带宽和方位分辨率之间的矛盾,采用单相位中心多波束技术可在一定程度上缓解这一矛盾,从而成为实现高分辨率宽测绘带星载合成孔径雷达系统的一种技术途径。该文在简要介绍单相位中心多波束技术原理的基础上,分析了单相位中心多波束合成孔径雷达方位模糊的来源,提出了单相位中心多波束合成孔径雷达的方位模糊计算公式,并给出了单相位中心多波束合成孔径雷达方位模糊的仿真计算实例。该文分析结果对单相位中心多波束合成孔径雷达的系统设计具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 星载合成孔径雷达 高分辨率宽测绘带 单相位中心多波束 方位模糊

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圆阵相位模式空间波束输出的高分辨目标方位估计算法研究 被引量：3

7

作者 杨益新 孙超 朱治富 《信号处理》 CSCD 2000年第2期121-125,169,共6页

本文推导了均匀圆阵作为接收阵时的相位模式空间，证明圆阵在相位模式空间可以等效为一个虚拟线阵，并把高分辨方位估计算法应用到均匀圆阵相位模式空间虚拟线阵波束输出．计算机仿真结果显示，波束域Root－MUSIC算法应用到虚拟线阵时... 本文推导了均匀圆阵作为接收阵时的相位模式空间，证明圆阵在相位模式空间可以等效为一个虚拟线阵，并把高分辨方位估计算法应用到均匀圆阵相位模式空间虚拟线阵波束输出．计算机仿真结果显示，波束域Root－MUSIC算法应用到虚拟线阵时可以获得良好的解不相关信源的能力，而波束域WSF算法则具有比模式平滑算法更佳的解相干信源性能。 展开更多

关键词 均匀圆阵 相位模式空间 波束输出 方位估计 声纳

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相位加权实现多方位合成波束的研究 被引量：2

8

作者 田钢 邢文革 王建明 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2009年第8期17-20,共4页

在空域多个任意方位同时合成波束有利于数字阵列雷达多功能、多任务的实现。文中介绍了相同信号在空域多个方位合成波束的原理和目前采用饱和功放发射需解决的问题;在此基础上提出了用相位加权解决这些问题的方法,最后通过仿真对正常发... 在空域多个任意方位同时合成波束有利于数字阵列雷达多功能、多任务的实现。文中介绍了相同信号在空域多个方位合成波束的原理和目前采用饱和功放发射需解决的问题;在此基础上提出了用相位加权解决这些问题的方法,最后通过仿真对正常发射、相位加权方法和改进相位加权方法发射的波束主瓣增益进行了对比,验证了该方法在保持副瓣性能上的有效性与工程实现的可行性。 展开更多

关键词 多方位波束合成 相位加权 波形设计

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方位多相位中心SAR信号重建误差分析 被引量：1

9

作者 马喜乐 董臻 +2 位作者 何峰 孙造宇 梁甸农 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期57-61,共5页

就方位多相位中心(Azimuth Multiple-Phase-Center,AMPC)合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)系统的阵列误差对信号重建性能的影响进行分析。将阵列误差建模为随机过程,结合最小二乘(Least-Square,LS)算法,推导了AMPC SAR误差... 就方位多相位中心(Azimuth Multiple-Phase-Center,AMPC)合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)系统的阵列误差对信号重建性能的影响进行分析。将阵列误差建模为随机过程,结合最小二乘(Least-Square,LS)算法,推导了AMPC SAR误差功率谱的解析表达式,进而得到了AMPC SAR的信噪比与方位模糊比的解析表达式。仿真实验验证了理论分析的正确性。分析指出,随着系统脉冲重复频率的升高,有必要通过减小重建系数以实现重建性能的提升。分析方法与结果对AMPC SAR系统设计以及图像质量预估提供有效支撑。 展开更多

关键词 合成孔径雷达 方位多相位中心 阵列误差 信噪比 方位模糊比

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窄波束天线的相位中心定位技术研究 被引量：4

10

作者 李锐 李建新 《微波学报》 CSCD 北大核心 2010年第S1期103-105,共3页

本文介绍了普通天线的相位中心的定位方法——相位梯度法,分并在此基础上,针对窄波束天线的波束特性,分析了其相位中心特征,明确给出了该天线相位中心的定位方程组,该方程组可直接用于相位中心定位。

关键词 窄波束天线 相位中心

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方位多波束弧形阵列SAR成像方法研究

11

作者 徐伟 刘凡 +2 位作者 黄平平 谭维贤 乞耀龙 《信号处理》 CSCD 北大核心 2024年第5期922-931,共10页

弧形阵列合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,简称SAR)是一种广域观测的新体制微波成像系统,相比于线性阵列合成孔径雷达,弧形阵列SAR能够有效克服常规成像雷达前视、侧视、下视等观测视角单一的问题,弥补了常规成像模式的不足。方... 弧形阵列合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,简称SAR)是一种广域观测的新体制微波成像系统,相比于线性阵列合成孔径雷达,弧形阵列SAR能够有效克服常规成像雷达前视、侧视、下视等观测视角单一的问题,弥补了常规成像模式的不足。方位多波束技术是星载合成孔径雷达系统获取高分辨宽覆盖测绘能力的重要技术途径。本文首先构建了多波束弧形阵列SAR系统的方位向多通道信号模型,并通过传统的方位多通道重建方法进行成像仿真,成像结果出现虚假目标,由于传统的多通道重建方法适用于大多数线性阵列,所以通过分析回波斜距的数学几何模型推导出了多波束弧形阵列SAR相比于线性阵列SAR多了一个附加相位,与弧形阵列天线结构相结合,附加相位由子孔径角度引起,因此方位多通道回波数据中相位误差是由多通道弧形阵列SAR的子孔径角度引起,从而导致多通道不均衡,所以传统的多通道重建方法不能够直接用于弧形阵列SAR的成像处理中,为了实现弧形阵列SAR系统的静止目标聚焦成像,提出了适用于弧形阵列SAR系统的方位多通道重建方法,在进行多通道重构和合并之前,对方位通道间的附加相位进行补偿,避免方位欠采样,然后根据弧形阵列方位多通道脉冲响应重构方位多通道数据,该方法可以很好的抑制了虚假目标,最后通过仿真实验验证了该方法的可行性。 展开更多

关键词 弧形阵列SAR 多通道重建 相位误差 方位多波束

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基于全孔径波束相位的方位估计新算法 被引量：9

12

作者 周天 陈宝伟 +2 位作者 李海森 姚永红 徐剑 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期2267-2271,共5页

基于传统FFT波束形成算法输出,结合利用apFFT波束形成算法得到的目标初相位信息,提出了一种新的方位估计算法WABP,其原理是根据FFT和apFFT输出的同号波束的相位差解算得到目标的方位信息,此算法比传统的FFT方位估计算法精度高,比子空间... 基于传统FFT波束形成算法输出,结合利用apFFT波束形成算法得到的目标初相位信息,提出了一种新的方位估计算法WABP,其原理是根据FFT和apFFT输出的同号波束的相位差解算得到目标的方位信息,此算法比传统的FFT方位估计算法精度高,比子空间类算法鲁棒性好。计算机仿真结果验证了此算法的正确性,对多波束测深系统的水池试验数据处理结果展示了此算法的有效性与实用性。 展开更多

关键词 方位估计 全相位 高精度 多波束测深系统

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波束域相位中心互相关DOA估计方法 被引量：12

13

作者 刘晓 李海森 周天 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2012年第3期202-207,共6页

为提高多波束测深声呐回波到达角度(DOA)的估计性能,将三排阵测深侧扫声呐的相位中心互相关技术与多波束测深声呐的波束形成技术相结合,提出了一种新的波束域相位中心互相关DOA估计方法;并将该方法与传统相位差测向方法进行了比较,且推... 为提高多波束测深声呐回波到达角度(DOA)的估计性能,将三排阵测深侧扫声呐的相位中心互相关技术与多波束测深声呐的波束形成技术相结合,提出了一种新的波束域相位中心互相关DOA估计方法;并将该方法与传统相位差测向方法进行了比较,且推导出了两者的数学表达式;通过理论分析和仿真研究指出新方法能同时获得较大的相位非模糊区间和较低的DOA估计误差,有效提高了回波DOA的估计性能;对湖上试验数据的处理结果进一步表明该方法具有工程实际应用的有效性和可行性。 展开更多

关键词 多波束测深声呐 波束域 相位中心互相关 DOA估计 相位差

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基于方位相位编码线性调频波形的MIMO-SAR 被引量：2

14

作者 张佳佳 孙光才 +2 位作者 周芳 邢孟道 保铮 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2014年第8期1505-1510,共6页

现有的多发多收合成孔径雷达(multiple input multiple output synthetic aperture radar,MIMOSAR)正交波形正交性不足,回波间相互干扰严重,难以满足实际应用的要求。为此提出一种方位相位编码(azimuth phase coding,APC)线性调频(linea... 现有的多发多收合成孔径雷达(multiple input multiple output synthetic aperture radar,MIMOSAR)正交波形正交性不足,回波间相互干扰严重,难以满足实际应用的要求。为此提出一种方位相位编码(azimuth phase coding,APC)线性调频(linear frequency modulation,LFM)波形,该波形对不同发射通道发射的线性调频信号进行相应的方位相位编码,其回波分离在方位相位解调后通过方位波束形成实现,回波间的干扰能够被充分消除。可用于高度维多发多收合成孔径雷达系统,提高多基线干涉SAR(interferometric SAR,InSAR)的干涉测高精度或三维成像的高度维成像性能。仿真结果验证了该波形的可行性及方位波束形成回波分离方法的有效性。 展开更多

关键词 多发多收合成孔径雷达 正交波形 波束形成 方位相位编码

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基于相位约束的低复杂度稳健宽带波束形成算法

15

作者 丁永超 刘成城 +1 位作者 赵拥军 陈辉 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2016年第6期1185-1191,共7页

针对传统空时结构宽带波束形成器结构复杂、计算量大和稳健性差的问题,提出低复杂度的稳健宽带波束形成算法。首先给出频率变化时阵列响应相位,分析频率变化与角度变化对阵列响应相位的影响。通过对期望信号不同频点施加阵列响应幅度和... 针对传统空时结构宽带波束形成器结构复杂、计算量大和稳健性差的问题,提出低复杂度的稳健宽带波束形成算法。首先给出频率变化时阵列响应相位,分析频率变化与角度变化对阵列响应相位的影响。通过对期望信号不同频点施加阵列响应幅度和相位约束,补偿不同频率间的阵列响应相位差来实现无需延迟线或FIR/IIR滤波器结构的稳健宽带波束形成。然后分析频率和角度同时变化对阵列响应相位的影响,在期望信号来向附近引入辅助方位角,进一步提高期望信号来向趋于零度和相对带宽较小时算法的稳健性。理论分析与仿真实验表明,本文算法结构简单,计算复杂度较低且具有较好的稳健性。 展开更多

关键词 宽带波束形成 稳健性 相位约束 低计算复杂度 辅助方位角

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相位中心偏差对机载阵列天线下视3D-SAR成像影响分析 被引量：7

16

作者 朱海洋 洪峻 明峰 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第4期910-916,共7页

阵列下视3D-SAR采用阵列天线实现3维分辨成像,阵列天线包含的大量阵元天线不可避免地会存在相位中心偏差,这会在回波信号中引入相位误差,影响阵列下视3D-SAR 3维成像。该文首先建立了相位中心偏差分析模型,然后在此基础上采用随机过程... 阵列下视3D-SAR采用阵列天线实现3维分辨成像,阵列天线包含的大量阵元天线不可避免地会存在相位中心偏差,这会在回波信号中引入相位误差,影响阵列下视3D-SAR 3维成像。该文首先建立了相位中心偏差分析模型,然后在此基础上采用随机过程正交展开法,基于标准勒让德正交基将相位中心偏差带来的回波相位误差展开为正交多项式,分析了其对图像主副瓣性能及对比度的影响,并给出了统计规律上的积分旁瓣比与相位中心偏差方差的关系。最后通过仿真结果验证了理论分析的有效性。 展开更多

关键词 阵列下视3D-SAR 相位中心 波束形成 正交分解

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GNSS自适应天线相位中心评估方法 被引量：1

17

作者 李立勋 庞晶 +1 位作者 陈华明 王飞雪 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期87-91,共5页

自适应天线在波束形成过程中会引起天线相位中心变化,针对这一问题,提出一种基于可用波束的自适应天线相位中心评估方法。该方法分为三步:设置天线的可用波束门限;在干扰来向均匀分布下,得到天线可用波束门限内相位方向图集合;利用最小... 自适应天线在波束形成过程中会引起天线相位中心变化,针对这一问题,提出一种基于可用波束的自适应天线相位中心评估方法。该方法分为三步:设置天线的可用波束门限;在干扰来向均匀分布下,得到天线可用波束门限内相位方向图集合;利用最小二乘法对相位方向图集合进行拟合得到自适应天线的平均相位中心变化量。运用该方法对四种典型的四元阵相位中心进行对比仿真,结果表明,算法可以快速有效地对自适应天线相位中心性能进行评估。另外,通过设置适当的可用波束门限,可以提高自适应天线的相位中心性能。算法的评估结果可以作为GNSS高精度自适应天线阵型选择依据。 展开更多

关键词 全球卫星导航系统 自适应天线 可用波束率 平均相位中心偏移量 平均相位中心变化量

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基于滤波器组的星载SARDPC-MAB技术方位向非均匀采样信号的重构 被引量：3

18

作者 齐维孔 禹卫东 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2008年第7期1218-1222,共5页

给出了基于滤波器组对方位向周期性非均匀采样信号重构方位向均匀采样信号的算法。该算法主要利用滤波器组重建信号的原理,由完全重建条件和已知的分析滤波器组得到合成滤波器组,通过得到的合成滤波器组对方位向周期性非均匀采样信号进... 给出了基于滤波器组对方位向周期性非均匀采样信号重构方位向均匀采样信号的算法。该算法主要利用滤波器组重建信号的原理,由完全重建条件和已知的分析滤波器组得到合成滤波器组,通过得到的合成滤波器组对方位向周期性非均匀采样信号进行重构,得到均匀采样信号。该均匀采样信号被用来消除当多相位中心方位向多波束星载SAR在系统的脉冲重复频率(PRF)偏离理想值时进行成像而产生的成对虚假目标。通过仿真,证明了该算法的有效性。 展开更多

关键词 星载合成孔径雷达 多相位中心方位向多波束 滤波器组 非均匀采样 信号重构

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星载SAR DPCMAB技术的方位向非均匀采样研究 被引量：11

19

作者 范强 吕晓德 +1 位作者 张平 许猛 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第1期31-35,共5页

在星载SAR分离相位中心方位多波束(DPCMAB)系统中,发射脉冲盲区和星下点回波盲区的存在会引起 方位向非均匀采样,从而在方位向冲激响应的主瓣两侧产生不期望的尖峰。该文采用Spectral-Fit法和时域重构法 在不影响图像性能的基础上,消除... 在星载SAR分离相位中心方位多波束(DPCMAB)系统中,发射脉冲盲区和星下点回波盲区的存在会引起 方位向非均匀采样,从而在方位向冲激响应的主瓣两侧产生不期望的尖峰。该文采用Spectral-Fit法和时域重构法 在不影响图像性能的基础上,消除了非均匀采样带来的影响。最后通过对两者运算量的分析,指出时域重构法优于 Spectral-Fit法。 展开更多

关键词 星载SAR 分离相位中心方位多波束 方位向非均匀采样 Spectral-Fit法 时域重构法

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宽波束多子阵合成孔径声呐非线性CS算法

20

作者 范乃强 王英民 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期469-474,共6页

现有的多子阵合成孔径声呐成像算法大都是基于等效相位中心近似思想,在成像中通常忽略非"停-走-停"和方位向空变的影响,这在宽波束条件下会导致图像散焦。提出了一种兼顾成像精度和实现效率的宽波束多子阵合成孔径声呐非线性C... 现有的多子阵合成孔径声呐成像算法大都是基于等效相位中心近似思想,在成像中通常忽略非"停-走-停"和方位向空变的影响,这在宽波束条件下会导致图像散焦。提出了一种兼顾成像精度和实现效率的宽波束多子阵合成孔径声呐非线性CS成像算法。利用泰勒展开的方法推导了回波信号相位的高阶项,进一步提高了相位补偿精度,并在高阶相位补偿中提出将调频率近似为随时延差量一阶线性变化和二阶非线性变化关系式的方法,充分考虑了PCA方位向的空变性对图像聚焦的影响。仿真实验结果表明,新算法比传统算法具有更好的成像聚焦质量,可以很好满足宽波束多子阵合成孔径声呐成像的需求。 展开更多

关键词 多子阵合成孔径声呐 宽波束 CS算法 相位中心近似 方位向空变 泰勒级数

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