一种新的基于极坐标格式的快速后向投影算法 被引量：10

1

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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基于双基地ISAR的极坐标格式算法及其改进算法 被引量：5

2

作者 朱小鹏 张群 李宏伟 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期388-394,共7页

通过对双基地逆合成孔径雷达(Bistatic-ISAR)回波信号模型进行分析,得出双基地ISAR回波信号在空间波数域的分布特性及其支撑区范围;在此基础上,提出了适于双基地ISAR的极坐标格式算法(PFA),该算法采用距离向线性插值和方位向非线性插值... 通过对双基地逆合成孔径雷达(Bistatic-ISAR)回波信号模型进行分析,得出双基地ISAR回波信号在空间波数域的分布特性及其支撑区范围;在此基础上,提出了适于双基地ISAR的极坐标格式算法(PFA),该算法采用距离向线性插值和方位向非线性插值的方法实现极坐标到直角坐标的变换;此外,针对插值运算复杂度高的问题,在距离向插值中,引入Chirp-Z变换代替距离向线性插值,并结合方位向非线性插值提出了基于Chirp-Z变换的双基地ISAR的PFA算法;最后通过对点目标模型的仿真验证了所提算法的有效性。 展开更多

关键词 双基地逆合成孔径雷达(Bistatic-ISAR) 极坐标格式算法(pfa) CHIRP-Z变换

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圆迹SAR极坐标格式算法研究 被引量：22

3

作者 林赟 谭维贤 +2 位作者 洪文 王彦平 吴一戎 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第12期2802-2807,共6页

该文提出一种新的用于圆迹合成孔径雷达(Circular Synthetic Aperture Radar,CSAR)成像的极坐标格式算法。在CSAR模式下,点目标的波数域3维频谱为3维曲面。根据这一特点,算法采用逐高度平面成像的方法最终获得3维图像,即通过参考函数相... 该文提出一种新的用于圆迹合成孔径雷达(Circular Synthetic Aperture Radar,CSAR)成像的极坐标格式算法。在CSAR模式下,点目标的波数域3维频谱为3维曲面。根据这一特点,算法采用逐高度平面成像的方法最终获得3维图像,即通过参考函数相乘,将频谱投影到2维平面,既避免了高度向的插值,又保证了算法的精确性。并且该算法通过两步相位补偿操作校正了越距离单元徙动的高次项,扩大了有效成像范围,避免了场景边缘目标的散焦。最后,点目标仿真验证了该算法的有效性。 展开更多

关键词 合成孔径雷达 圆迹合成孔径雷达 极坐标格式算法 成像算法

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一种基于图像后处理的极坐标格式算法波前弯曲补偿方法 被引量：9

4

作者 毛新华 朱岱寅 +1 位作者 叶少华 朱兆达 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期244-250,共7页

极坐标格式算法(PFA)波前弯曲误差分析是对波前弯曲进行有效补偿的基础,以往波前弯曲误差推导过程中都对差分距离采用了二阶近似,在对大场景范围进行近场、高分辨率成像时已不能满足要求.本文采用新的方法对波前弯曲误差进行了精确的推... 极坐标格式算法(PFA)波前弯曲误差分析是对波前弯曲进行有效补偿的基础,以往波前弯曲误差推导过程中都对差分距离采用了二阶近似,在对大场景范围进行近场、高分辨率成像时已不能满足要求.本文采用新的方法对波前弯曲误差进行了精确的推导,得到了波前弯曲误差在空间频域的二阶泰勒展开表达式.利用推导的波前弯曲误差公式,在PFA图像域通过空变滤波和几何失真校正分别对二次和一次相位误差进行补偿,极大地改善了波前弯曲对PFA成像场景大小的限制.最后通过仿真数据处理验证了分析结果. 展开更多

关键词 合成孔径雷达 极坐标格式算法 波前弯曲 空变滤波 几何失真校正

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二维CZT的稀疏阵列MIMO雷达快速极坐标格式成像算法 被引量：3

5

作者 赵小茹 童宁宁 +1 位作者 胡晓伟 丁姗姗 《空军工程大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2017年第2期32-36,共5页

由于极坐标格式算法(PFA)存在运算量大,且聚焦性能受插值精度影响等缺点。为解决该问题,提出一种基于二维Chirp-Z Translation(CZT)的稀疏阵列MIMO雷达快速成像算法,引入压缩感知原理,采用CZT变换代替插值运算,借助合适变换参数的选择,... 由于极坐标格式算法(PFA)存在运算量大,且聚焦性能受插值精度影响等缺点。为解决该问题,提出一种基于二维Chirp-Z Translation(CZT)的稀疏阵列MIMO雷达快速成像算法,引入压缩感知原理,采用CZT变换代替插值运算,借助合适变换参数的选择,一步实现插值-重采样的处理过程。仿真验证表明,随着成像尺寸的变化,所提算法与经典PFA算法运算量的比值在0.22~0.4之间,有效地降低了运算量,同时保持了较低的图像熵,提高了聚焦性能。 展开更多

关键词 CZT变换 极坐标格式算法 稀疏阵列 MIMO雷达成像

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极坐标格式算法在水下目标成像中的研究 被引量：3

6

作者 徐国军 张明敏 +1 位作者 程广利 刘成元 《声学技术》 CSCD 北大核心 2008年第4期516-518,共3页

在理想的水下转台目标成像中,常用的距离-多普勒(Range-Doppler,简称RD)成像算法在目标转角增大时,成像散焦严重。为解决大转角成像带来的目标像模糊问题,提出了在逆合成孔径声纳中,采用极坐标格式算法(Polar Formation Algorithm,简称P... 在理想的水下转台目标成像中,常用的距离-多普勒(Range-Doppler,简称RD)成像算法在目标转角增大时,成像散焦严重。为解决大转角成像带来的目标像模糊问题,提出了在逆合成孔径声纳中,采用极坐标格式算法(Polar Formation Algorithm,简称PFA)对转台目标进行成像,即对回波数据采取先插值后成像,仿真结果表明大转角情况下PFA成像效果相比RD算法成像有明显改善。 展开更多

关键词 逆合成孔径声纳 极坐标格式算法 插值算法

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一种应用于斜视聚束模式的改进极坐标格式成像算法 被引量：3

7

作者 邵鹏 李亚超 +1 位作者 李学仕 邢孟道 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期303-308,共6页

极坐标格式算法(Polar Format Algorithm,PFA)通常应用于正侧视聚束SAR成像,当PFA应用斜视聚束时,传统沿视线插值(Line Of Sight Interpolation,LOSI)PFA方法会导致方位频谱非等间隔采样。该文针对上述问题提出一种新的方位频谱插值方法... 极坐标格式算法(Polar Format Algorithm,PFA)通常应用于正侧视聚束SAR成像,当PFA应用斜视聚束时,传统沿视线插值(Line Of Sight Interpolation,LOSI)PFA方法会导致方位频谱非等间隔采样。该文针对上述问题提出一种新的方位频谱插值方法,根据斜视聚束的几何模型可以得到方位频谱精确的插值形式,从而实现对方位频谱等间隔重采样。在获得了均匀的频谱后进行2维逆傅里叶变换,便可以得到大范围的斜视聚束场景。为了验证该文算法的有效性,进行了实验仿真及实测数据验证,该方法与传统插值的方法进行比较,能够增大斜视聚束场景范围。 展开更多

关键词 斜视聚束SAR 极坐标格式算法 沿视线插值 方位重采样 非均匀采样

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基于快速极坐标格式算法的MIMO雷达虚拟孔径成像 被引量：3

8

作者 王海青 李彧晟 朱晓华 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期715-720,共6页

针对共址多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)雷达在单次快拍下的虚拟孔径成像问题,分析了MIMO雷达虚拟合成阵列,建立了MIMO雷达极坐标格式波数域回波模型,分析了基于距离向和方位向尺度变换的空间谱转化,指出MIMO雷达... 针对共址多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)雷达在单次快拍下的虚拟孔径成像问题,分析了MIMO雷达虚拟合成阵列,建立了MIMO雷达极坐标格式波数域回波模型,分析了基于距离向和方位向尺度变换的空间谱转化,指出MIMO雷达方位向尺度变换不再是Keystone变换,提出了一种新的MIMO雷达快速极坐标格式成像算法。仿真表明了该文方法的有效性。 展开更多

关键词 多输入多输出雷达 虚拟孔径 极坐标格式算法 空间谱

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基于距离向Scaling原理的聚束SAR极坐标格式成像算法 被引量：3

9

作者 李超 刘畅 高鑫 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期1434-1439,共6页

极坐标格式成像算法(PFA)的实现存在两个问题:去调频后存在残余视频相位(RVP);极坐标格式转化成直角坐标格式的插值处理运算量大,且插值精度会影响聚焦效果。针对这两个问题,该文提出了一种基于Scaling原理的距离向重采样方法,而方位向... 极坐标格式成像算法(PFA)的实现存在两个问题:去调频后存在残余视频相位(RVP);极坐标格式转化成直角坐标格式的插值处理运算量大,且插值精度会影响聚焦效果。针对这两个问题,该文提出了一种基于Scaling原理的距离向重采样方法,而方位向则采用Chirp-Z变换,在完成去RVP的同时完全避免了插值。该算法与传统PFA相比,仅仅使用FFT及信号复乘,更利于在硬件上实现,极大节省了计算成本,而且所得图像质量也有一定提高。另外与已存在的距离向CZT方法相比该文流程更为简单,包含更少的FFT及信号复乘。仿真实验验证了该文算法的有效性。 展开更多

关键词 合成孔径雷达 极坐标格式算法 残余视频相位 Chirp—Z变换 SCALING

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采用ISAR技术的MIMO雷达极坐标格式成像算法研究 被引量：2

10

作者 陈刚 顾红 苏卫民 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期1137-1145,共9页

对MIMO雷达的系统结构和它采用ISAR技术时的信号模型进行分析,以二次降维方式详细讨论了回波信号在波数域的分布特点,得出两条针对成像应用的MIMO雷达阵列设计准则。在此基础上,提出一种可有效聚焦的极坐标格式算法,经过对MIMO雷达回波... 对MIMO雷达的系统结构和它采用ISAR技术时的信号模型进行分析,以二次降维方式详细讨论了回波信号在波数域的分布特点,得出两条针对成像应用的MIMO雷达阵列设计准则。在此基础上,提出一种可有效聚焦的极坐标格式算法,经过对MIMO雷达回波数据逐次渐进降维重排,将其从四维转换到二维,然后通过距离向和方位向两次一维插值,把以极坐标格式记录的回波数据变换为直角坐标下均匀分布的数据。针对推导过程中因平面波假设引入的误差进行了分析,得到算法的适用条件。最后仿真验证了本文算法的有效性。 展开更多

关键词 多入多出雷达 逆合成孔径雷达 极坐标格式算法 雷达成像

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复杂航迹和起伏地形条件下SAR极坐标格式算法波前弯曲误差补偿 被引量：1

11

作者 毛新华 朱岱寅 朱兆达 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1723-1728,共6页

极坐标格式算法(PFA)受波前弯曲误差影响,其有效成像场景范围受到一定限制.采用图像域的空变后滤波处理可以有效补偿波前弯曲误差,但该方法基于雷达平台线性运动假设,无法满足大机动条件下的波前弯曲误差补偿要求.本文提出了一种改进的... 极坐标格式算法(PFA)受波前弯曲误差影响,其有效成像场景范围受到一定限制.采用图像域的空变后滤波处理可以有效补偿波前弯曲误差,但该方法基于雷达平台线性运动假设,无法满足大机动条件下的波前弯曲误差补偿要求.本文提出了一种改进的空变后处理方法,该方法通过对相位历史域的波前弯曲误差函数做与PFA成像相同的极坐标格式转换处理,得到波前弯曲误差在两维空间频域的精确表示,因此再通过分块后滤波处理能够精确补偿雷达任意航迹和地形起伏条件下PFA波前弯曲误差,显著提高PFA有效成像场景范围.最后通过仿真数据处理验证了该算法的有效性. 展开更多

关键词 合成孔径雷达 极坐标格式算法 波前弯曲补偿 任意航迹 起伏地形

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一种基于数字聚束的极坐标格式算法波前弯曲补偿 被引量：1

12

作者 毛新华 朱岱寅 朱兆达 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期246-253,共8页

提出了一种基于数字聚束技术的PFA波前弯曲误差补偿新方法,该方法首先对回波数据进行两维空域滤波和降采样,将原始的宽波束大场景数据分解成若干窄的子波束子场景数据,再结合PFA的非共面运动补偿能力,能够有效解决在雷达任意航迹条件下... 提出了一种基于数字聚束技术的PFA波前弯曲误差补偿新方法,该方法首先对回波数据进行两维空域滤波和降采样,将原始的宽波束大场景数据分解成若干窄的子波束子场景数据,再结合PFA的非共面运动补偿能力,能够有效解决在雷达任意航迹条件下的PFA波前弯曲误差补偿问题,显著提高PFA有效成像场景范围。仿真数据处理表明了算法的有效性。 展开更多

关键词 合成孔径雷达 极坐标格式算法 波前弯曲补偿 任意航迹 数字聚束

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结合Chirp Z变换的聚束SAR极坐标格式成像算法 被引量：2

13

作者 尹曼 皮亦鸣 《雷达科学与技术》 2007年第5期349-352,370,共5页

提出了一种新颖的基于Chirp Z变换(CZT)的极坐标格式成像算法。首先分析了极坐标格式下聚束SAR的回波信号模型,阐述了CZT的基本原理,然后详细推导了利用CZT实现极坐标格式成像的理论依据,给出了成像算法流程及各步骤的具体参数取值,在... 提出了一种新颖的基于Chirp Z变换(CZT)的极坐标格式成像算法。首先分析了极坐标格式下聚束SAR的回波信号模型,阐述了CZT的基本原理,然后详细推导了利用CZT实现极坐标格式成像的理论依据,给出了成像算法流程及各步骤的具体参数取值,在成像处理中完全避免了插值运算,减少了极坐标格式成像算法的复杂度,最后通过点目标仿真给出了成像结果,验证了算法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 聚束SAR 极坐标格式算法 ChirpZ变换

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采用二维CZT的MIMO雷达极坐标格式成像算法

14

作者 赵小茹 童宁宁 +1 位作者 胡晓伟 丁姗姗 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2018年第7期20-25,共6页

经典极坐标格式算法(PFA)以极坐标格式录取数据,利用二维插值运算在波数域中完成坐标系转换,进而通过直接FFT运算实现成像,但插值处理存在运算量大、复杂度高等问题。提出一种二维CZT的MIMO雷达极坐标格式成像算法,即用对波数谱的二维Ch... 经典极坐标格式算法(PFA)以极坐标格式录取数据,利用二维插值运算在波数域中完成坐标系转换,进而通过直接FFT运算实现成像,但插值处理存在运算量大、复杂度高等问题。提出一种二维CZT的MIMO雷达极坐标格式成像算法,即用对波数谱的二维Chirp-Z变换(CZT)替代插值运算,实现距离向和方位向的坐标转换。对MIMO雷达单次快拍成像的仿真结果表明,所提算法能在保证成像质量的同时有效地提高运算速度,从而有效解决插值运算带来的大运算量和高复杂度等问题,且算法具有对信噪比依赖小的优点。 展开更多

关键词 CZT变换 极坐标格式算法 波数谱 MIMO雷达单次快拍成像

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机载平行等速双基SAR的极坐标格式成像算法

15

作者 熊涛 周鹏 邢孟道 《现代电子技术》 2012年第6期123-126,共4页

平行等速双基SAR是指收发平台速度大小和方向均相同的双基SAR系统,该构型具有广阔的应用前景。在此将传统适用于单基地SAR成像的极坐标格式算法(PFA)加以改进,使之适用于平行等速双基SAR成像处理。由于收发异置,回波信号在接收平面和发... 平行等速双基SAR是指收发平台速度大小和方向均相同的双基SAR系统,该构型具有广阔的应用前景。在此将传统适用于单基地SAR成像的极坐标格式算法(PFA)加以改进,使之适用于平行等速双基SAR成像处理。由于收发异置,回波信号在接收平面和发射平面的斜距几何关系比较复杂。为了便于后续的二维插值操作,用一个新的几何模型来描述收发平面上斜距的关系。该算法具有传统PFA算法的操作简单,易于实现的特点。最后通过仿真数据的成像处理对该方法进行了验证。 展开更多

关键词 双基合成孔径雷达 极坐标格式算法 成像算法 几何模型

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一种基于极坐标格式算法的高分辨SAR成像自聚焦算法 被引量：3

16

作者 曾乐天 梁毅 邢孟道 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第6期1409-1415,共7页

针对机载聚束合成孔径雷达(SAR)惯导精度无法满足高分辨SAR成像的问题,该文提出了一种结合极坐标格式算法(PFA)的自聚焦算法,即"由粗到精"的混合多阶段参数化最小熵(Hybrid Multistage Parameterized Minimum Entropy,HMPME)... 针对机载聚束合成孔径雷达(SAR)惯导精度无法满足高分辨SAR成像的问题,该文提出了一种结合极坐标格式算法(PFA)的自聚焦算法,即"由粗到精"的混合多阶段参数化最小熵(Hybrid Multistage Parameterized Minimum Entropy,HMPME)距离单元徙动校正方法和基于图像对比度增强(Contrast Enhancement,CE)的变步长迭代相位误差校正方法。该自聚焦算法可以直接嵌入到PFA处理中,精确地补偿了惯导测量精度不足引起的越距离单元徙动(Range Cell Migration,RCM)和相位误差,且对于低对比度、低信噪比场景数据有良好的聚焦性能。最后,利用仿真实验和实测机载聚束SAR数据验证了所提算法的有效性。 展开更多

关键词 合成孔径雷达 极坐标格式算法 自聚焦 参数化最小熵 对比度增强

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极坐标格式算法及其在条带SAR成像中的应用 被引量：3

17

作者 肖靖 朱岱寅 朱兆达 《雷达科学与技术》 2003年第4期228-231,236,共5页

极坐标格式算法(PFA)是一种典型的聚束SAR成像算法。本文从信号相位历程的角度阐述了PFA成像的基本原理,并基于对条带SAR和聚束SAR两种模式的比较,利用二者之间的内在联系,将条带SAR的原始数据进行分块处理并将分块数据等效成为聚束模... 极坐标格式算法(PFA)是一种典型的聚束SAR成像算法。本文从信号相位历程的角度阐述了PFA成像的基本原理,并基于对条带SAR和聚束SAR两种模式的比较,利用二者之间的内在联系,将条带SAR的原始数据进行分块处理并将分块数据等效成为聚束模式数据,然后用PFA对等效数据进行聚束成像。对外场数据的处理证实了理论分析的正确性和本文所提出方法的可行性。 展开更多

关键词 极坐标格式算法 条带SAR 聚束SAR 成像算法 合成孔径雷达 信号模型

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基于极坐标格式算法的大斜视条带SAR子孔径拼接成像算法 被引量：2

18

作者 梁媚蓉 王晨沁 毛新华 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期649-655,共7页

大斜视条带合成孔径雷达(Synthetic aperture radar,SAR)成像信号处理目前主要面临大斜视导致的距离方位耦合严重和全孔径条带SAR处理的实时实现困难。文中针对这两个难点,提出了一种基于极坐标格式算法(Polar format algorithm,PFA)的... 大斜视条带合成孔径雷达(Synthetic aperture radar,SAR)成像信号处理目前主要面临大斜视导致的距离方位耦合严重和全孔径条带SAR处理的实时实现困难。文中针对这两个难点,提出了一种基于极坐标格式算法(Polar format algorithm,PFA)的大斜视条带SAR子孔径拼接成像处理算法。该算法利用改进的PFA来解决子孔径内大斜视高精度成像问题,通过子孔径图像拼接来实现全孔径实时成像。仿真和实测数据的处理结果证实了本文方法的有效性。 展开更多

关键词 条带合成孔径雷达 大斜视 极坐标格式算法 子孔径拼接

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去斜率信号的极坐标格式成像算法的FPGA实现

19

作者 丁勇 朱岱寅 +1 位作者 段化军 石佳宁 《现代电子技术》 北大核心 2016年第9期6-11,共6页

针对机载合成孔径雷达(SAR)实时处理需求,传统的数字信号处理器(DSP)实现方式由于性能、功耗以及可靠性等原因,已经越来越不能满足实时性的要求,因此设计并实现了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的聚束SAR极坐标格式(PFA)算法,主要用于... 针对机载合成孔径雷达(SAR)实时处理需求,传统的数字信号处理器(DSP)实现方式由于性能、功耗以及可靠性等原因,已经越来越不能满足实时性的要求,因此设计并实现了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的聚束SAR极坐标格式(PFA)算法,主要用于处理去斜率信号。该设计中采用两次Chirp-Scaling操作代替复杂的二维插值过程,提高了算法效率。由于雷达成像算法处理时常分为距离向、方位向分步实现,该次设计采用时分复用的方式,在处理时间无明显增加的情况下,极大的减少了FPGA的资源使用。该设计采用Xilinx公司KC705开发板进行验证,经测试当系统时钟频率工作在200 MHz时,处理单精度浮点8 192×8 192像素点SAR图像的时间约为8 s。 展开更多

关键词 合成孔径雷达 去斜率信号 极坐标格式算法 现场可编程门阵列

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一种变PRF双基SAR快速极坐标格式算法

20

作者 丁晶 李盘虎 毛新华 《雷达科学与技术》 北大核心 2016年第4期375-381,共7页

极坐标格式算法(PFA)是双基聚束模式合成孔径雷达(SAR)成像中一种经典的成像算法,在聚束SAR系统中有着重要的意义。从信号二维解耦合的角度出发,进一步分析极坐标格式算法中距离向插值和方位向插值对目标距离徙动(RCM)的校正过程,给出... 极坐标格式算法(PFA)是双基聚束模式合成孔径雷达(SAR)成像中一种经典的成像算法,在聚束SAR系统中有着重要的意义。从信号二维解耦合的角度出发,进一步分析极坐标格式算法中距离向插值和方位向插值对目标距离徙动(RCM)的校正过程,给出了对双基SAR极坐标格式算法的一种新解释,并提出一种基于变脉冲重复频率(PRF)的双基SAR快速极坐标格式算法。该方法可以提高双基SAR极坐标格式算法的计算效率,扩大其应用范围。点目标仿真验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 双基SAR 极坐标格式算法 距离徙动 变PRF

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