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方位向变速扫描星载TOPS SAR信号处理方法
1
作者
陈阳阳
徐伟
+1 位作者
黄平平
谭维贤
《信号处理》
北大核心
2025年第3期426-436,共11页
循序扫描地形观测模式(Terrain Observation by Progressive Scans,TOPS)是星载合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)的一种工作模式,具有宽测绘带的特点。因为星载TOPS SAR的这一特点,该模式被广泛应用于军事和民用领域。在宽...
循序扫描地形观测模式(Terrain Observation by Progressive Scans,TOPS)是星载合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)的一种工作模式,具有宽测绘带的特点。因为星载TOPS SAR的这一特点,该模式被广泛应用于军事和民用领域。在宽测绘带的条件下,TOPS SAR扫描场景内目标的类型会相对变多,目标的方位向分辨率需求也随着目标类型的增多而增多,但一般的TOPS SAR的方位向分辨率单一,不能满足大扫描区域内多种不同类型目标的方位向分辨率需求。方位向变速扫描星载TOPS SAR通过调整SAR天线波束的扫描速率对观测区域进行变速扫描,让不同方位位置的目标拥有不同的扫描时间,从而获得关于不同方位位置目标的不同信息量。因此方位向变速扫描星载TOPS SAR可以实现在同一扫描区域内获得多个方位向分辨率,从而同时满足多个不同类型目标的方位向分辨率需求。但对于方位向变速扫描的星载TOPS SAR信号,一般的信号处理方法不再适用。针对这一问题,本文结合方位向变速扫描星载TOPS SAR信号特点,提出了一种适用于方位向变速扫描TOPS SAR的信号处理方法。其中第一步,利用多普勒中心移除处理和方位向补零处理来尽量消除信号的多普勒混叠现象;第二步,通过去斜、升采样等处理让信号的方位向多普勒总带宽小于SAR系统的脉冲重复频率(Pulse Repetition Frequency,PRF),从而完全消除了信号的多普勒混叠现象;第三步,通过乘以原始多普勒历程恢复函数来恢复信号在没有处理前的多普勒历程,接着进行距离徙动矫正和距离向压缩;最后,采用瞬时信号相移函数和尺度傅里叶变换(Scaled Fourier Transform,SCFT)消除波束旋转中心到卫星的距离变化对方位向距离采样间隔的影响并进行方位向压缩得到SAR图像。通过点目标仿真实验和场景分布目标模拟实验,并对比目标的成像性能指标验证了目标成像结果的正确性和所提方位向变速扫描TOPS SAR的信号处理方法的有效性。本文提出的方位向变速扫描TOPS SAR信号处理方法解决了该扫描模式信号的多普勒混叠问题,并能对目标进行精准成像,且实现了在同一测绘带内获得不同方位向分辨率,同时满足了大扫描范围内不同类型目标的方位向分辨率需求,为需要不同方位向分辨率的应用场景提供了便利。
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关键词
循序扫描地形观测
模式
方位向分辨率
变速
扫描
多普勒带宽
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职称材料
基于方位FNCS的斜视TOPS SAR成像方法
被引量：
6
2
作者
杨军
吴玉峰
+2 位作者
孙光才
邢孟道
周峰
《系统工程与电子技术》
EI
CSCD
北大核心
2012年第11期2237-2243,共7页
针对斜视循序扫描地形观测(terrain observation by progressive scans,TOPS)合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)模式,提出了一种新的全孔径成像处理方法。首先对距离走动校正后的数据进行方位预处理得到无模糊的二维频谱,在...
针对斜视循序扫描地形观测(terrain observation by progressive scans,TOPS)合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)模式,提出了一种新的全孔径成像处理方法。首先对距离走动校正后的数据进行方位预处理得到无模糊的二维频谱,在此基础上采用修正的线频调变标算法完成距离脉压及距离徙动校正;然后在距离多普勒域进行频域非线性变标(frequency nonlinear chirp scaling,FNCS)以校正调频率的空变性,并结合谱分析(spectral analysis,SPECAN)技术将信号聚焦在方位频率域,最后校正几何形变。仿真和实测数据处理结果验证了算法的有效性。
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关键词
斜视
循序扫描地形观测
合成孔径雷达
全孔径处理
频域非线性变标
修正的线频调变标算法
谱分析
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职称材料
一种基于子孔径处理的双侧TOPSAR成像信号处理算法
3
作者
丁岚
沈薇
+1 位作者
王晨沁
毛新华
《信号处理》
CSCD
北大核心
2017年第3期352-358,共7页
TOPSAR通过波束快速扫描可以极大地提高SAR的测绘效率,然而传统TOPSAR模式波束只在雷达一侧扫描,为了进一步提高SAR的测绘效率,提出了一种改进的TOPS模式,即双侧TOPSAR模式。在该模式下,雷达左右两侧分时快速扫描,可以克服传统扫描模式...
TOPSAR通过波束快速扫描可以极大地提高SAR的测绘效率,然而传统TOPSAR模式波束只在雷达一侧扫描,为了进一步提高SAR的测绘效率,提出了一种改进的TOPS模式,即双侧TOPSAR模式。在该模式下,雷达左右两侧分时快速扫描,可以克服传统扫描模式只能一侧成像的缺陷。针对该新模式,提出了一种基于子孔径的成像处理方法,该方法通过子孔径成像并进行图像拼接,实现天线波束扫描与成像同时进行。仿真和实测数据处理结果验证了该算法的有效性。
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关键词
合成孔径雷达
循序扫描地形观测
子孔径处理
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职称材料
题名
方位向变速扫描星载TOPS SAR信号处理方法
1
作者
陈阳阳
徐伟
黄平平
谭维贤
机构
内蒙古工业大学信息工程学院
内蒙古自治区雷达技术与应用重点实验室
出处
《信号处理》
北大核心
2025年第3期426-436,共11页
基金
国家自然科学基金(62071258,U22A2010)。
文摘
循序扫描地形观测模式(Terrain Observation by Progressive Scans,TOPS)是星载合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)的一种工作模式,具有宽测绘带的特点。因为星载TOPS SAR的这一特点,该模式被广泛应用于军事和民用领域。在宽测绘带的条件下,TOPS SAR扫描场景内目标的类型会相对变多,目标的方位向分辨率需求也随着目标类型的增多而增多,但一般的TOPS SAR的方位向分辨率单一,不能满足大扫描区域内多种不同类型目标的方位向分辨率需求。方位向变速扫描星载TOPS SAR通过调整SAR天线波束的扫描速率对观测区域进行变速扫描,让不同方位位置的目标拥有不同的扫描时间,从而获得关于不同方位位置目标的不同信息量。因此方位向变速扫描星载TOPS SAR可以实现在同一扫描区域内获得多个方位向分辨率,从而同时满足多个不同类型目标的方位向分辨率需求。但对于方位向变速扫描的星载TOPS SAR信号,一般的信号处理方法不再适用。针对这一问题,本文结合方位向变速扫描星载TOPS SAR信号特点,提出了一种适用于方位向变速扫描TOPS SAR的信号处理方法。其中第一步,利用多普勒中心移除处理和方位向补零处理来尽量消除信号的多普勒混叠现象;第二步,通过去斜、升采样等处理让信号的方位向多普勒总带宽小于SAR系统的脉冲重复频率(Pulse Repetition Frequency,PRF),从而完全消除了信号的多普勒混叠现象;第三步,通过乘以原始多普勒历程恢复函数来恢复信号在没有处理前的多普勒历程,接着进行距离徙动矫正和距离向压缩;最后,采用瞬时信号相移函数和尺度傅里叶变换(Scaled Fourier Transform,SCFT)消除波束旋转中心到卫星的距离变化对方位向距离采样间隔的影响并进行方位向压缩得到SAR图像。通过点目标仿真实验和场景分布目标模拟实验,并对比目标的成像性能指标验证了目标成像结果的正确性和所提方位向变速扫描TOPS SAR的信号处理方法的有效性。本文提出的方位向变速扫描TOPS SAR信号处理方法解决了该扫描模式信号的多普勒混叠问题,并能对目标进行精准成像,且实现了在同一测绘带内获得不同方位向分辨率,同时满足了大扫描范围内不同类型目标的方位向分辨率需求,为需要不同方位向分辨率的应用场景提供了便利。
关键词
循序扫描地形观测
模式
方位向分辨率
变速
扫描
多普勒带宽
Keywords
terrain observation by progressive scans
azimuth resolution
varying speed scanning
Doppler bandwidth
分类号
TN958 [电子电信—信号与信息处理]
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职称材料
题名
基于方位FNCS的斜视TOPS SAR成像方法
被引量：
6
2
作者
杨军
吴玉峰
孙光才
邢孟道
周峰
机构
西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室
出处
《系统工程与电子技术》
EI
CSCD
北大核心
2012年第11期2237-2243,共7页
基金
国家自然科学基金(60890072)
国家重点基础研究发展计划(973计划)(2010CB731903)资助课题
文摘
针对斜视循序扫描地形观测(terrain observation by progressive scans,TOPS)合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)模式,提出了一种新的全孔径成像处理方法。首先对距离走动校正后的数据进行方位预处理得到无模糊的二维频谱,在此基础上采用修正的线频调变标算法完成距离脉压及距离徙动校正;然后在距离多普勒域进行频域非线性变标(frequency nonlinear chirp scaling,FNCS)以校正调频率的空变性,并结合谱分析(spectral analysis,SPECAN)技术将信号聚焦在方位频率域,最后校正几何形变。仿真和实测数据处理结果验证了算法的有效性。
关键词
斜视
循序扫描地形观测
合成孔径雷达
全孔径处理
频域非线性变标
修正的线频调变标算法
谱分析
Keywords
squint TOPS SAR
full-aperture processing
frequency nonlinear chirp scaling
modified chirp scaling algorithm
spectral analysis
分类号
TN957.52 [电子电信—信号与信息处理]
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职称材料
题名
一种基于子孔径处理的双侧TOPSAR成像信号处理算法
3
作者
丁岚
沈薇
王晨沁
毛新华
机构
南京航空航天大学电子信息工程学院
出处
《信号处理》
CSCD
北大核心
2017年第3期352-358,共7页
基金
国家自然科学基金(61671240
61301210)
基本科研业务费(NZ2016105)
文摘
TOPSAR通过波束快速扫描可以极大地提高SAR的测绘效率,然而传统TOPSAR模式波束只在雷达一侧扫描,为了进一步提高SAR的测绘效率,提出了一种改进的TOPS模式,即双侧TOPSAR模式。在该模式下,雷达左右两侧分时快速扫描,可以克服传统扫描模式只能一侧成像的缺陷。针对该新模式,提出了一种基于子孔径的成像处理方法,该方法通过子孔径成像并进行图像拼接,实现天线波束扫描与成像同时进行。仿真和实测数据处理结果验证了该算法的有效性。
关键词
合成孔径雷达
循序扫描地形观测
子孔径处理
Keywords
synthetic aperture radar
terrain observation by progressive scans
sub-aperture processing
分类号
TN957 [电子电信—信号与信息处理]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
方位向变速扫描星载TOPS SAR信号处理方法
陈阳阳
徐伟
黄平平
谭维贤
《信号处理》
北大核心
2025
0
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下载PDF
职称材料
2
基于方位FNCS的斜视TOPS SAR成像方法
杨军
吴玉峰
孙光才
邢孟道
周峰
《系统工程与电子技术》
EI
CSCD
北大核心
2012
6
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
一种基于子孔径处理的双侧TOPSAR成像信号处理算法
丁岚
沈薇
王晨沁
毛新华
《信号处理》
CSCD
北大核心
2017
0
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职称材料
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