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相位梯度自聚焦算法在条带模式SAR中的应用 被引量:6
1
作者 武昕伟 朱兆达 朱岱寅 《数据采集与处理》 CSCD 2002年第4期437-440,共4页
相位梯度自聚焦 ( PGA)算法是一种稳健的高分辨 SAR相位校正方法 ,在 SAR领域得到广泛应用。但PGA是对聚束模式成像提出的 ,不能直接用于条带模式。本文利用两种模式之间的内在联系 ,将条带模式 SAR数据分块处理 ,等效成聚束模式数据。... 相位梯度自聚焦 ( PGA)算法是一种稳健的高分辨 SAR相位校正方法 ,在 SAR领域得到广泛应用。但PGA是对聚束模式成像提出的 ,不能直接用于条带模式。本文利用两种模式之间的内在联系 ,将条带模式 SAR数据分块处理 ,等效成聚束模式数据。然后 ,用聚束照射 SAR成像算法实现成像 ,此时就可以利用 PGA完成各块子图像的自聚焦过程 ,最后将各子图像适当拼接 ,从而实现条带模式 SAR的 PGA处理 ,外场数据的处理证实了本文方法的可行性 ,同时 ,分块处理条带 SAR数据实现了聚束照射 SAR与条带模式 SAR成像算法上的统一。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 相位梯度自聚焦算法 条带 SAR 成像算法 距离-多普勒成像算法
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条带式合成孔径声呐相位梯度自聚焦算法 被引量:6
2
作者 张友文 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期156-160,共5页
相位梯度自聚焦(PGA)算法是一种稳健的高分辨SAR相位校正方法,在SAR领域得到广泛应用;但PGA是针对聚束式合成孔径雷达提出的,不能直接用于条带式合成孔径声呐,为补偿小运动误差对合成孔径声纳图像造成的影响,文中考察了条带式合成孔径... 相位梯度自聚焦(PGA)算法是一种稳健的高分辨SAR相位校正方法,在SAR领域得到广泛应用;但PGA是针对聚束式合成孔径雷达提出的,不能直接用于条带式合成孔径声呐,为补偿小运动误差对合成孔径声纳图像造成的影响,文中考察了条带式合成孔径声呐运动误差模型和聚束合成孔径声呐运动误差模型之间的内在关系,推导了条带式合成孔径声呐的误差模型,提出了把相位梯度自聚焦应用到条带式合成孔径声呐的相应方式.首先,将条带式合成孔径声呐的成像沿方位向分割为有重叠的小的条带,然后,用聚束式PGA算法分别对各分块后的图像进行自聚焦处理,最后将各聚焦后的分块图像以适当的方式拼接在一起形成新的图像,从而实现条带模式合成孔径声呐的PGA处理.水池数据的处理证实了本文方法的可行性和有效性. 展开更多
关键词 相位梯度自聚焦 条带合成孔径声呐 聚束合成孔径声呐
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一种改进的相位梯度自聚焦算法 被引量:14
3
作者 李燕平 邢孟道 保铮 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期386-391,427,共7页
当相位梯度算法挑选的散射点不是孤立散射点时,导致相位误差估计的准确性下降.对相位梯度算法中特显点的选取方法进行了改进,提出了一种基于自适应孤立特显点选择的相位梯度方法.该方法首先利用方位滑窗对各像素点进行质量评估,从而挑... 当相位梯度算法挑选的散射点不是孤立散射点时,导致相位误差估计的准确性下降.对相位梯度算法中特显点的选取方法进行了改进,提出了一种基于自适应孤立特显点选择的相位梯度方法.该方法首先利用方位滑窗对各像素点进行质量评估,从而挑选出质量最好的孤立特显点用于相位误差估计,接着利用质量评估值指导多个特显点的加权综合以进一步提高相位误差估计的精度.分析和实测数据表明,对于强散射点不孤立的场景,该方法的适用性更好. 展开更多
关键词 合成孔径雷达 相位梯度算法 自聚焦 雷达成像
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一种用于条带式SAR的自聚焦算法 被引量:12
4
作者 孟大地 丁赤飚 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第9期1349-1352,共4页
本文将相位梯度法(Phase Gradient Algorithm,PGA)用于条带式合成孔径雷达(SAR)的自聚焦。根据条带SAR与聚束SAR回波信号差异并参考经典相位梯度法提出了一种适用于条带SAR的自聚焦算法--SPGA。用这种新的条带SAR自聚焦算法聚焦所得SAR... 本文将相位梯度法(Phase Gradient Algorithm,PGA)用于条带式合成孔径雷达(SAR)的自聚焦。根据条带SAR与聚束SAR回波信号差异并参考经典相位梯度法提出了一种适用于条带SAR的自聚焦算法--SPGA。用这种新的条带SAR自聚焦算法聚焦所得SAR图像不会发生传统条带SAR下PGA常有的拼接问题;同时由于相位误差曲而的引入,对于任何场景SPGA均能达到良好的聚焦效果。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 条带 自聚焦 相位梯度
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相位梯度自聚焦算法在机载合成孔径雷达运动补偿中的应用 被引量:3
5
作者 句赫 宋红军 《电子测量技术》 2006年第2期19-20,共2页
研究了机载合成孔径雷达运动补偿中可以补偿任意阶相位误差的相位梯度自聚焦(PGA)算法,提出一种PGA快速算法。与雷达成像算法结合后,图像测量精度得到提高。
关键词 机载合成孔径雷达 运动补偿 相位梯度自聚焦算法
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PGA算法在条带式SAS场景目标成像中的应用 被引量:3
6
作者 段江涛 黄勇 刘纪元 《应用声学》 CSCD 北大核心 2017年第2期175-181,共7页
本文针对条带式合成孔径声呐(SAS)对场景目标成像应用中面临的方位向残余相位误差导致成像质量降低的问题,探讨了相位梯度自聚焦(PGA)算法在条带式SAS成像方位向相位误差估计和补偿中的应用方法,通过自适应的选点及窗宽估计处理以提高... 本文针对条带式合成孔径声呐(SAS)对场景目标成像应用中面临的方位向残余相位误差导致成像质量降低的问题,探讨了相位梯度自聚焦(PGA)算法在条带式SAS成像方位向相位误差估计和补偿中的应用方法,通过自适应的选点及窗宽估计处理以提高算法对场景目标的适应性,最后通过对场景目标成像的实际湖试数据进行处理和分析,结果验证了该算法改善条带式SAS对场景目标成像质量的有效性。 展开更多
关键词 条带 自聚焦 相位梯度 自适应
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一种用于条带式RD算法的组合实时PGA方法 被引量:1
7
作者 张新 丁赤飚 +1 位作者 吴一戎 梁兴东 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第5期1065-1068,共4页
随着合成孔径雷达(SAR)分辨率的提高,方位向相位误差的影响逐渐增大,传统的相位梯度自聚焦(PGA)方法虽然可以估计出高次误差,但是通常都需要迭代,给实时成像造成了很大困难。该文结合条带式RD算法和PGA自聚焦算法的特点,提出了一种组合... 随着合成孔径雷达(SAR)分辨率的提高,方位向相位误差的影响逐渐增大,传统的相位梯度自聚焦(PGA)方法虽然可以估计出高次误差,但是通常都需要迭代,给实时成像造成了很大困难。该文结合条带式RD算法和PGA自聚焦算法的特点,提出了一种组合的实时PGA方法。这种方法将频移相关距离门算法(SACGS)算法与PGA算法结合,不仅大大降低了计算量,可以不用迭代而达到良好的效果,而且降低了对运动初始参数的精度要求。仿真和实际数据均验证了这种方法的有效性。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 实时成像 相位梯度自聚焦(PGA)算法 自聚焦
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一种加速时域成像算法及其自聚焦方法 被引量:1
8
作者 曾乐天 梁毅 +2 位作者 李震宇 怀园园 邢孟道 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期1-5,70,共6页
针对机载合成孔径雷达的导航系统精度不足这一问题,提出了一种与自聚焦方法相结合的加速时域成像算法.通过引入全局虚拟极坐标系,构建出聚焦域和相位历程域之间的傅里叶变换对关系,并采用基于加权最小均方相位梯度自聚焦方法实现运动误... 针对机载合成孔径雷达的导航系统精度不足这一问题,提出了一种与自聚焦方法相结合的加速时域成像算法.通过引入全局虚拟极坐标系,构建出聚焦域和相位历程域之间的傅里叶变换对关系,并采用基于加权最小均方相位梯度自聚焦方法实现运动误差高精度补偿.该方法采用快速傅里叶变换实现子图像的融合过程,避免了耗时的二维插值操作,且易与高精度自聚焦算法相结合,提取信号中的残余运动误差并补偿,提高成像质量. 展开更多
关键词 合成孔径雷达 加速时域成像算法 傅里叶变换对 加权最小均方相位梯度自聚焦
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大随机相位误差下条带模式合成孔径激光雷达成像实验 被引量:4
9
作者 李明磊 吴谨 +2 位作者 白涛 万磊 李丹阳 《中国光学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期130-137,共8页
为了探索大随机相位误差条件下合成孔径雷达(SAL)成像特点和规律,本文采用波长为1 550 nm的线性调频激光器建立了能够产生大的共模随机相位误差的条带模式SAL成像实验装置。利用此装置获得了不同目标回波强度下条带模式SAL成像实验数据... 为了探索大随机相位误差条件下合成孔径雷达(SAL)成像特点和规律,本文采用波长为1 550 nm的线性调频激光器建立了能够产生大的共模随机相位误差的条带模式SAL成像实验装置。利用此装置获得了不同目标回波强度下条带模式SAL成像实验数据,结合条带模式相位梯度自聚焦(PGA)多次迭代处理,获得了高分辨率SAL图像。实验发现在[-6. 45π,6. 45π]范围的大随机相位误差下,通过简单的距离压缩和方位匹配滤波,无法实现SAL图像聚焦,图像信噪比仅为3 dB。进一步采用PGA处理,就能很好地校正相位误差,得到聚焦良好的SAL图像,图像信噪比达到43 dB。实验还发现,当存在大共模随机相位误差时,PGA处理展现出非常强的鲁棒性,在回波弱到10-15W的情况下依然有效。在大相位误差存在的SAL系统(如机载SAL)中,PGA处理能有效消除相位误差,实现图像聚焦;另外,增大探测激光功率以提高成像数据信噪比,将有助于提升PGA处理效果。 展开更多
关键词 合成孔径激光雷达 条带 随机相位误差 相位梯度自聚焦
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秩-相位误差估计自聚焦方法的改进
10
作者 李立伟 Asif Raza 毛士艺 《电子科学学刊》 CSCD 1999年第6期771-778,共8页
本文提出了改进的秩-相位误差(IROPE)估计自聚焦算法。与ROPE算法相比,IROPE有两个优点:(1)它基于的模型更符合实际,所以具有更好的鲁棒性。(2)它对迭代过程初值的设定是近似准确的。本文通过近似分析证明,IROPE对相位误差差分的估计是... 本文提出了改进的秩-相位误差(IROPE)估计自聚焦算法。与ROPE算法相比,IROPE有两个优点:(1)它基于的模型更符合实际,所以具有更好的鲁棒性。(2)它对迭代过程初值的设定是近似准确的。本文通过近似分析证明,IROPE对相位误差差分的估计是最大似然(ML)估计,而相位梯度自聚焦(PGA)算法是IROPE的一个子集,即在满足一定条件时,IROPE和PGA对相位误差的估计都是线性无偏最小方差估计(LUMV)。 展开更多
关键词 SAR 自聚焦算法 相位梯度自聚焦 雷达
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一种应用于条带SAR的改进PGA算法 被引量:3
11
作者 李建阳 常文革 王亮 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2007年第8期52-55,共4页
相位梯度自聚焦(PGA)算法被广泛应用于SAR成像过程中,具有很好的聚焦性和稳健性。文中在对聚束SAR中的标准PGA算法进行分析的基础上,根据聚束SAR与条带SAR回波信号的不同特点,提出了适用于条带SAR的PGA算法。该算法通过选取更为合适的... 相位梯度自聚焦(PGA)算法被广泛应用于SAR成像过程中,具有很好的聚焦性和稳健性。文中在对聚束SAR中的标准PGA算法进行分析的基础上,根据聚束SAR与条带SAR回波信号的不同特点,提出了适用于条带SAR的PGA算法。该算法通过选取更为合适的特显点目标及以特显点位置作为分段的依据,在条带SAR的仿真和实际成像过程中取得了良好的聚焦效果,并且具有较快的收敛速度。 展开更多
关键词 聚束SAR 条带SAR 相位梯度自聚焦
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基于SPGA算法的低频超宽带SAR运动补偿方法
12
作者 安道祥 王亮 +1 位作者 黄晓涛 周智敏 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2010年第2期260-265,共6页
对已经初步聚焦的低频超宽带(ultra-wideband,UWB)合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)图像进行基于图像域的相位误差补偿,可进一步提高图像聚焦质量。依据UWB SAR运动误差模型,提出了基于条带式相位梯度自聚焦(strip phase gra... 对已经初步聚焦的低频超宽带(ultra-wideband,UWB)合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)图像进行基于图像域的相位误差补偿,可进一步提高图像聚焦质量。依据UWB SAR运动误差模型,提出了基于条带式相位梯度自聚焦(strip phase gradient autofocus,SPGA)算法的相位误差补偿方法。该方法有效地补偿大合成孔径、宽测绘带低频UWB SAR图像中的二维空变相位误差。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 超宽带 合成孔径雷达 条带式相位梯度自聚焦算法 空变相位误差补偿
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FPGA实时实现PGA算法的研究 被引量:3
13
作者 郝智泉 王贞松 刘波 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2008年第2期342-347,共6页
合成孔径雷达(SAR)成像具有数据量巨大、算法比较复杂等特点.如何实时实现SAR成像的相关算法是嵌入式高性能计算领域一个值得研究的问题.FPGA以其高性能、可重构等优势,被越来越多地应用到嵌入式高性能计算领域中作为一种高效低成本的... 合成孔径雷达(SAR)成像具有数据量巨大、算法比较复杂等特点.如何实时实现SAR成像的相关算法是嵌入式高性能计算领域一个值得研究的问题.FPGA以其高性能、可重构等优势,被越来越多地应用到嵌入式高性能计算领域中作为一种高效低成本的解决方案.针对SAR成像中多普勒调频率估计的经典算法——PGA算法,以FPGA作为实现平台,通过对算法的本质的挖掘,提出了适于FPGA实时实现的对于经典算法的改进算法.同时也阐述了将改进算法映射到FPGA实现的设计过程.实验结果表明,改进的算法较经典的PGA算法明显地减少了迭代次数,在SOC中通过硬件的运算精度能够满足系统的要求. 展开更多
关键词 SAR 嵌入高性能计算 相位梯度 自聚焦 FPGA
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基于SHARC处理器的PGA算法实现 被引量:1
14
作者 赵春光 关振红 陈加清 《电讯技术》 2008年第4期57-60,共4页
合成孔径雷达(SAR)实时处理技术的发展对相位梯度自聚焦(PGA)算法的工程实现提出了要求。基于以多片主流SHARC处理器为核心构成的硬件平台,针对PGA算法数据处理量大、计算复杂度高的特点,设计开发了并行处理的系统拓扑和程序流水结构及... 合成孔径雷达(SAR)实时处理技术的发展对相位梯度自聚焦(PGA)算法的工程实现提出了要求。基于以多片主流SHARC处理器为核心构成的硬件平台,针对PGA算法数据处理量大、计算复杂度高的特点,设计开发了并行处理的系统拓扑和程序流水结构及其软件程序。机载SAR实测数据的处理结果验证了该方案的有效性。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 信号处理 自聚焦算法 相位梯度自綦焦 并行多处理器系统
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SAR自动聚焦处理器的设计与实现
15
作者 郝智泉 王贞松 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2007年第10期255-257,260,共4页
合成孔径雷达(SAR)成像具有数据量巨大、算法比较复杂等特点。如何实时实现SAR成像的相关算法是嵌入式高性能计算领域一个值得研究的问题。针对SAR成像中多普勒调频率估计的经典算法PGA算法,阐述了算法的实时化改进。介绍了基于FPGA的SA... 合成孔径雷达(SAR)成像具有数据量巨大、算法比较复杂等特点。如何实时实现SAR成像的相关算法是嵌入式高性能计算领域一个值得研究的问题。针对SAR成像中多普勒调频率估计的经典算法PGA算法,阐述了算法的实时化改进。介绍了基于FPGA的SAR自动聚焦处理器的系统级设计及PGA算法到FPGA逻辑实现的映射过程。 展开更多
关键词 SAR 嵌入高性能计算 相位梯度自聚焦 FPGA
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基于智能算法的超材料快速优化设计方法研究进展 被引量:8
16
作者 贾宇翔 王甲富 +6 位作者 陈维 随赛 朱瑞超 邱天硕 李勇峰 韩亚娟 屈绍波 《雷达学报(中英文)》 CSCD 北大核心 2021年第2期220-239,共20页
目前,超材料研究不断向工程化应用推进,在物理机理与效应、设计理论与方法、加工制备与测试等方面取得了突飞猛进的发展。但是,传统的超材料设计主要依赖人工设计和优化,面对大规模的工程化应用设计时,无法实现数量庞大的超材料结构单... 目前,超材料研究不断向工程化应用推进,在物理机理与效应、设计理论与方法、加工制备与测试等方面取得了突飞猛进的发展。但是,传统的超材料设计主要依赖人工设计和优化,面对大规模的工程化应用设计时,无法实现数量庞大的超材料结构单元的快速整体设计。近几年,涵盖传统启发式算法和神经网络算法的智能算法在超材料设计中所占的比重逐步上升,基于智能算法设计超材料能够打破传统设计方法在不同基材体系、不同频段以及不同性能指标下设计的局限性,展现出快速设计和架构创新的独特优势。该文综述了包括遗传算法、Hopfield网络算法和深度学习在内的几种典型智能算法在超材料设计中的应用,包括正向设计方法和逆向设计方法。基于智能算法能够实现不同性能指标的频率选择表面、多机理复合吸波超材料、平板聚焦超表面以及异常反射超表面的快速设计,为推动超材料技术的工程化应用提供必要设计手段支撑。 展开更多
关键词 超材料 启发算法 神经网络算法 频率选择表面 相位梯度超表面 亚波长
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一种可用于实时成像的改进PGA算法 被引量:8
17
作者 卿吉明 徐浩煜 +1 位作者 梁兴东 李焱磊 《雷达学报(中英文)》 CSCD 2015年第5期600-607,共8页
相位梯度自聚焦算法(Phase Gradient Autofocus,PGA)可有效补偿高次相位误差,对实时成像系统获取高分辨图像有重要意义。但是该算法一般需要迭代多次,运算耗时,且在不同场景的应用中算法的聚焦性能不够稳定,这些严重限制了PGA算法在实... 相位梯度自聚焦算法(Phase Gradient Autofocus,PGA)可有效补偿高次相位误差,对实时成像系统获取高分辨图像有重要意义。但是该算法一般需要迭代多次,运算耗时,且在不同场景的应用中算法的聚焦性能不够稳定,这些严重限制了PGA算法在实时处理中的应用。选点和加窗是PGA算法的两个关键步骤,该文提出一种基于数据均值的选点方法和一种基于脉冲包络的窗宽估计方法,这两种方法对数据的自适应能力较强,可使算法获得稳定的聚焦性能,并有效减少迭代次数。实测数据处理结果证实改进的PGA算法可用于实时成像。 展开更多
关键词 相位梯度自聚焦算法 实时成像 自适应
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一种基于钟摆模型的舰船目标成像方法 被引量:9
18
作者 雷杰 邢孟道 保铮 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第1期1-6,共6页
舰船目标受海浪的影响而呈现多倍周期和随机性的摆动。针对这种情况,提出了一种基于钟摆模型的成像 方法。该方法利用每个距离单元的相位历程中所含大幅度的线性调频分量进行成像。为了补偿实际目标转动过程中 因不完全符合钟摆转动模... 舰船目标受海浪的影响而呈现多倍周期和随机性的摆动。针对这种情况,提出了一种基于钟摆模型的成像 方法。该方法利用每个距离单元的相位历程中所含大幅度的线性调频分量进行成像。为了补偿实际目标转动过程中 因不完全符合钟摆转动模型而引起的三阶及更高阶的相位误差,在一阶相位误差估计算法的基础上得出了二阶相位 误差估计方法,并结合Radon-wigner算法以及“CLEAN”法得出了比较稳健的相位自聚焦方法。实测数据处理结 果证实了该方法的有效性。 展开更多
关键词 逆合成孔径雷达 舰船成像 相位梯度自聚焦算法
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可结合CSAR时域成像处理的改进PGA方法 被引量:3
19
作者 罗雨潇 安道祥 黄晓涛 《信号处理》 CSCD 北大核心 2017年第9期1153-1161,共9页
以后向投影算法(Back Projection,BP)为代表的时域类成像算法能够适用于复杂轨迹下的雷达图像重建,且具有精确成像能力。然而,这类算法的成像过程往往不满足结合传统自聚焦算法的条件,从而限制了其对实测数据的成像性能。针对这个问题,... 以后向投影算法(Back Projection,BP)为代表的时域类成像算法能够适用于复杂轨迹下的雷达图像重建,且具有精确成像能力。然而,这类算法的成像过程往往不满足结合传统自聚焦算法的条件,从而限制了其对实测数据的成像性能。针对这个问题,本文提出了一种可结合圆周合成孔径雷达(Circular Synthetic Aperture Radar,CSAR)时域成像处理的改进相位梯度自聚焦算法(Phase Gradient Autofocus,PGA)。首先,基于CSAR的成像几何,推导了运动误差形式;在此基础上建立了运动误差条件下的BP成像处理信号模型;接下来,提出了可结合CSAR时域成像处理的改进PGA算法,并给出了详细的处理流程;最后,利用实测数据成像处理结果证明了理论分析的正确性和所提算法的有效性。 展开更多
关键词 圆周合成孔径雷达 时域成像算法 相位梯度自聚焦
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基于FPGA的微型SAR成像信号处理技术 被引量:6
20
作者 胡晓琛 李威 +1 位作者 朱岱寅 崔爱欣 《雷达科学与技术》 北大核心 2018年第2期145-150,共6页
微型SAR(MiniSAR)成像处理系统通过现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)设计并实现。该系统中成像处理流程以极坐标格式算法(Polar Format Algorithm,PFA)为基础,首先对回波数据进行参考距离补偿,再采用尺度变换原理(... 微型SAR(MiniSAR)成像处理系统通过现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)设计并实现。该系统中成像处理流程以极坐标格式算法(Polar Format Algorithm,PFA)为基础,首先对回波数据进行参考距离补偿,再采用尺度变换原理(Principle of Chirp Scaling,PCS)代替插值过程实现距离向的重采样,能够在提升算法精度的同时,提高运算效率;方位向处理采用高精度的Sinc插值方法,流水线输出插值结果,运算效率进一步提高;最后,系统通过相位梯度自聚焦(Phase Gradient Autofocus,PGA)算法实现残留相位误差的估计和补偿。基于Xilinx公司的Virtex7-XC7VX6907开发板对系统进行了成像处理和验证,系统工作频率为200MHz,在5.10s时间内实现8 192×4 096个采样点的32位单精度浮点成像处理。实测数据处理结果验证了系统的有效性。 展开更多
关键词 微型合成孔径雷达(MiniSAR) 极坐标格算法(PFA) 现场可编程门阵列(FPGA) 相位梯度自聚焦(PGA)
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