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合成孔径雷达快速后向投影算法综述 被引量：13
1
作者 邢孟道 马鹏辉 +2 位作者 楼屹杉 孙光才 林浩 《雷达学报（中英文）》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期1-22,共22页
后向投影(BP)算法是合成孔径雷达成像算法发展的重要方向之一。然而,由于BP算法具有较大的计算量,阻碍了其在工程应用上的发展。因此,近年来如何有效地提高BP算法的运算效率受到了广泛的重视。该文讨论了基于多种成像面坐标系的快速BP算... 后向投影(BP)算法是合成孔径雷达成像算法发展的重要方向之一。然而,由于BP算法具有较大的计算量,阻碍了其在工程应用上的发展。因此,近年来如何有效地提高BP算法的运算效率受到了广泛的重视。该文讨论了基于多种成像面坐标系的快速BP算法,包括距离-方位平面坐标系、地平面坐标系和非欧氏坐标系。该文首先简要介绍了原始BP算法的原理和不同坐标系对加速BP算法的影响,并对BP算法的发展历程进行梳理。然后讨论了基于不同成像面坐标系的快速BP算法的研究进展,并重点介绍了作者所在研究团队近年来在快速BP成像方面完成的研究工作。最后介绍了快速BP算法在工程上的应用,并展望了未来快速BP成像算法的研究发展趋势。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 快速后向投影算法 成像面 坐标系 运算效率
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面向像素的并行快速后向投影算法 被引量：1
2
作者 李传中 邓钰栋 +3 位作者 苏卫民 顾红 马超 陈金立 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期651-657,共7页
针对后向投影算法运算量大和实时性差的问题,该文在图形处理器的并行处理架构下,结合时域快速后向投影算法,提出了面向像素的并行快速后向投影算法。该方法距离向根据分辨率要求进行划分并分配并行线程,方位向聚焦则通过多级子孔径合并... 针对后向投影算法运算量大和实时性差的问题,该文在图形处理器的并行处理架构下,结合时域快速后向投影算法,提出了面向像素的并行快速后向投影算法。该方法距离向根据分辨率要求进行划分并分配并行线程,方位向聚焦则通过多级子孔径合并与图像分裂技术来降低运算量。通过比较该文算法、全局后向投影算法和距离多普勒算法的理论计算量、成像时间和加速比可以看出,该文算法的运算速度比后向投影算法大大提高。三种算法针对实测数据成像时间与成像效果的对比验证了该文算法的有效性和工程实用价值。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 图形处理器 面向像素 并行快速后向投影算法
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一种新的基于极坐标格式的快速后向投影算法 被引量：10
3
作者 杨泽民 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3期537-544,共8页
快速分级后向投影算法(Fast Factorized Back-Projection Algorithm,FFBPA)研究了BPA中的冗余计算,通过子孔径划分,在极坐标系下将信号逐级相干积累成像,该方法避免了BPA中每个图像点的重复性全孔径搜索过程,大幅减少了计算量。然而多... 快速分级后向投影算法(Fast Factorized Back-Projection Algorithm,FFBPA)研究了BPA中的冗余计算,通过子孔径划分,在极坐标系下将信号逐级相干积累成像,该方法避免了BPA中每个图像点的重复性全孔径搜索过程,大幅减少了计算量。然而多级插值操作加剧了误差积累,减少分级次数又影响算法效率。为解决这一矛盾,该文结合极坐标格式算法(PFA)提出了一种新的多级迭代快速BP成像算法,并将算法拓展应用到曲线轨道,多模式SAR中。分析表明,该文方法与FFBPA相比更高效。最后通过该文算法与FFBPA的星载0.1 m超高分辨率聚束SAR成像进行仿真实验对比,验证了该方法的优越性。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 快速分级后向投影算法(FFBPA) 极坐标格式算法(PFA) 曲线轨道 多模式
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多级多分辨快速后向投影成像算法 被引量：11
4
作者 李杨寰 宋千 +2 位作者 王鹏宇 金添 周智敏 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期518-524,共7页
子孔径划分是提高BP算法效率的基本途径,如何对其孔径进行划分以及如何确定各子图像分辨率,将直接决定算法的效率.本文从频域带宽和距离误差两方面分析图像分辨率选取的限制条件,并得到了一个统一的关于孔径长度和分辨率的条件.然后基... 子孔径划分是提高BP算法效率的基本途径,如何对其孔径进行划分以及如何确定各子图像分辨率,将直接决定算法的效率.本文从频域带宽和距离误差两方面分析图像分辨率选取的限制条件,并得到了一个统一的关于孔径长度和分辨率的条件.然后基于这一条件阐述了超宽带信号条件下如何通过选取分辨率和对子孔径进行划分以达到最高的计算效率,并依此条件提出了多级多分辨快速后向投影成像算法(MSMRBP)以适应非均匀孔径的成像条件.最后给出了外场实验结果以证明本文结论的正确性. 展开更多
关键词 子孔径 极坐标成像 非均匀孔径 快速后向投影算法 运动补偿
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超宽带SAR成像的快速BP算法 被引量：4
5
作者 余洪涛 童宁宁 田建峰 《空军工程大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2005年第5期59-62,共4页
在后向投影(BP)算法的基础上,提出了一种快速后向投影(FBP)算法。以点目标和多点目标为例,将该算法应用于超宽带合成孔径雷达成像并与原始(BP)成像算法进行比较,仿真结果证明了该算法的快速性和有效性。
关键词 超宽带合成孔径雷达 线性调频 快速后向投影算法 成像
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适用大场景高分辨合成孔径雷达的快速BP算法 被引量：7
6
作者 刘光平 梁甸农 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2003年第5期546-549,共4页
在进行大场景、高分辨合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)成像处理时,基于后向投影(back-projection,BP)的SAR成像算法由于运算量大其应用受到限制,而基于快速变换的算法是在信号的频率域进行,要求线性孔径,对运动补偿的要求... 在进行大场景、高分辨合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)成像处理时,基于后向投影(back-projection,BP)的SAR成像算法由于运算量大其应用受到限制,而基于快速变换的算法是在信号的频率域进行,要求线性孔径,对运动补偿的要求太高其应用也受到限制。提出了一种快速后向投影(fast back-projection,FBP)算法,对大场景、高分辨的SAR成像处理时其计算效率比传统的BP算法有显著提高。仿真结果表明,其成像质量与传统的BP算法相近。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 雷达成像 快速后向投影算法
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脉冲探地雷达的快速BP算法 被引量：2
7
作者 王磊 黄春琳 《雷达科学与技术》 2009年第1期23-28,共6页
基于脉冲探地雷达的后向投影(back-projection,BP)成像算法在处理大宗数据时由于运算量大而使得计算效率较低。文中在传统BP算法的基础上提出了一种快速后向投影(fast back-projection,FBP)成像算法,并以单个点目标和多个点目标的成像为... 基于脉冲探地雷达的后向投影(back-projection,BP)成像算法在处理大宗数据时由于运算量大而使得计算效率较低。文中在传统BP算法的基础上提出了一种快速后向投影(fast back-projection,FBP)成像算法,并以单个点目标和多个点目标的成像为例,将该算法应用于脉冲探地雷达的成像,其计算效率较传统的BP算法有显著提高,而且理论推导和仿真结果均表明,FBP算法的成像质量与传统BP算法相近,从而得出了FBP算法的优越性。 展开更多
关键词 探地雷达 雷达成像 快速后向投影算法
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直角坐标多级后投影聚束SAR成像算法 被引量：4
8
作者 董祺 孙光才 +2 位作者 杨泽民 左绍山 邢孟道 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期1482-1488,共7页
在局部极坐标系下,快速多级后向投影算法(FFBPA)可以以较低的采样率对子孔径成像,但在不同局部极坐标系之间需大量的2维图像域插值实现图像融合。相比极坐标系,图像融合在直角坐标系下更容易实现。但在直角坐标系下进行子孔径成像的奈... 在局部极坐标系下,快速多级后向投影算法(FFBPA)可以以较低的采样率对子孔径成像,但在不同局部极坐标系之间需大量的2维图像域插值实现图像融合。相比极坐标系,图像融合在直角坐标系下更容易实现。但在直角坐标系下进行子孔径成像的奈奎斯特采样率较高,这将影响直角坐标系下的成像效率。该文针对此问题提出一种谱压缩技术,通过对距离时域和距离频域两次补偿,大幅压缩了直角坐标系下子孔径成像的方位谱宽度。该文算法具有堪比原始后向投影算法(BPA)的成像质量和优于FFBPA的计算效率,且能够应用于非线性轨道SAR。最后通过星载0.1 m仿真实验和机载0.2 m实测实验验证了算法的有效性。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 后投影算法 快速多级后向投影算法 直角坐标多级后向投影算法
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基于SAR成像的FBP算法、FFBP算法三维快速重建 被引量：5
9
作者 潘丰 王文静 +1 位作者 孟祥新 方财义 《电子测量技术》 2020年第4期153-158,共6页
后向投影(BP)算法,具有成像精确高、易于补偿等优点,适用于任何成像方式,近年来广泛应用于雷达成像领域。但由于三维成像的运算量大,比较耗时,严重影响了实时成像的效率。在极坐标条件下,快速后向投影(FBP)算法和快速因式分解后向投影(F... 后向投影(BP)算法,具有成像精确高、易于补偿等优点,适用于任何成像方式,近年来广泛应用于雷达成像领域。但由于三维成像的运算量大,比较耗时,严重影响了实时成像的效率。在极坐标条件下,快速后向投影(FBP)算法和快速因式分解后向投影(FFBP)算法,利用子孔径划分的方式进行成像,一定程度上解决了实时成像的问题。对比分析了BP算法、FBP算法、FFBP算法3种算法的单点目标分辨率,结果基本一致,从而验证算法的有效性。进一步,对多点目标仿真和实测数据成像结果的分析表明:FFBP算法、FBP算法与BP算法相比,可以提高计算效率,适用于三维实时近场成像系统,更好地应用于人体安检领域。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 三维极坐标系 快速后向投影算法 快速因式分解后向投影算法
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圆周合成孔径雷达的快速时域成像算法 被引量：2
10
作者 陈乐平 安道祥 黄晓涛 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期77-84,共8页
为实现圆周合成孔径雷达(Circular Synthetic Aperture Radar,CSAR)快速成像,提出一种用于CSAR的快速时域成像算法。该算法通过将CSAR的圆孔径分成若干子孔径,分别对子孔径采用快速因式分解后向投影算法处理,再将各子图像相干插值叠加... 为实现圆周合成孔径雷达(Circular Synthetic Aperture Radar,CSAR)快速成像,提出一种用于CSAR的快速时域成像算法。该算法通过将CSAR的圆孔径分成若干子孔径,分别对子孔径采用快速因式分解后向投影算法处理,再将各子图像相干插值叠加至同一坐标系下得到成像结果。详细分析算法实现中的坐标转换、误差控制和运算效率等关键问题,并用点目标仿真和实测数据处理结果验证算法的有效性。所研究方法具有成像范围大、计算量小等优点。 展开更多
关键词 圆周合成孔径雷达 时域算法 快速因式分解后向投影算法 子孔径
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