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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
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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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基于重叠子孔径极坐标算法的波前弯曲效应的补偿 被引量:9
2
作者 唐禹 邢孟道 +1 位作者 保铮 王岩飞 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期1108-1113,共6页
聚束SAR模式是获得高分辨率雷达图像的一种有效的方法.用经典的极坐标算法重建聚束SAR图像时,波前弯曲效应会导致远离图像中心处的点散焦.本文通过对波前弯曲产生的机理以及经典极坐标算法下空变相位误差的分析,提出了一种可以在成像过... 聚束SAR模式是获得高分辨率雷达图像的一种有效的方法.用经典的极坐标算法重建聚束SAR图像时,波前弯曲效应会导致远离图像中心处的点散焦.本文通过对波前弯曲产生的机理以及经典极坐标算法下空变相位误差的分析,提出了一种可以在成像过程中补偿波前弯曲效应的重叠子孔径极坐标算法,该算法可以有效的增大极坐标算法的成像面积,可以应用于P波段成像和超高分辨率成像中. 展开更多
关键词 波前弯曲重建 极坐标算法(pfa) 重叠子孔径
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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
3
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
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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
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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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星载聚束SAR频域极坐标算法研究 被引量:5
6
作者 曾海彬 曾涛 何佩琨 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2006年第1期28-30,共3页
介绍了一种与经典时域极坐标成像算法基本思路及实现步骤类似的频域极坐标算法。首先说明了频域极坐标算法原理及实现步骤。然后分析了时域极坐标算法存在残余视频相位误差的原因及其对成像结果的影响。经推导得出频域极坐标算法从根本... 介绍了一种与经典时域极坐标成像算法基本思路及实现步骤类似的频域极坐标算法。首先说明了频域极坐标算法原理及实现步骤。然后分析了时域极坐标算法存在残余视频相位误差的原因及其对成像结果的影响。经推导得出频域极坐标算法从根本上避免了该误差。又对两算法带宽进行研究,指出在高精度的星载聚束SAR成像时,频域极坐标算法不存在时域极坐标算法的距离带宽展宽效应。最后利用星载聚束SAR参数进行仿真,证实了该算法较时域极坐标算法的优势。 展开更多
关键词 聚束SAR 极坐标算法 频域 残余视频相位
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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
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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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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
8
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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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
9
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
10
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
11
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
12
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
13
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
14
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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极坐标下卡尔曼滤波算法的研究 被引量:5
15
作者 夏建涛 任震 +1 位作者 陈立 景占荣 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期396-399,共4页
针对在某些情况下直角坐标系中卡尔曼滤波算法运算量较大、模型建立比较困难等缺点 ,提出了极坐标下的卡尔曼滤波算法。该算法选用极坐标作为滤波坐标系 ,建立了目标运动模型和外推方程 ,给出了增益阵的一种新的计算方法。仿真结果表明 ... 针对在某些情况下直角坐标系中卡尔曼滤波算法运算量较大、模型建立比较困难等缺点 ,提出了极坐标下的卡尔曼滤波算法。该算法选用极坐标作为滤波坐标系 ,建立了目标运动模型和外推方程 ,给出了增益阵的一种新的计算方法。仿真结果表明 ,提出的滤波算法在数据率较高时 ,滤波精度略低于直角坐标下卡尔曼滤波算法 ,优于自适应 α- β滤波算法 ,但运算量明显低于直角坐标下卡尔曼滤波算法。 展开更多
关键词 极坐标 卡尔曼滤波算法 增益阵 机动目标跟踪
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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
16
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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点匹配问题的极坐标算法和三角形算法 被引量:1
17
作者 金升平 《武汉理工大学学报(交通科学与工程版)》 北大核心 2002年第2期184-187,共4页
点模式匹配在比较两幅由不同时间或同一时间不同传感器采集的图像时 ,是常用的方法之一 ,许多实时应用系统对匹配效率有很高的要求 .文中构造了一个基于极坐标转换的算法和一个基于三角形近似顺序全等的算法 ,两个算法都具有原理简明、... 点模式匹配在比较两幅由不同时间或同一时间不同传感器采集的图像时 ,是常用的方法之一 ,许多实时应用系统对匹配效率有很高的要求 .文中构造了一个基于极坐标转换的算法和一个基于三角形近似顺序全等的算法 ,两个算法都具有原理简明、识别能力强、计算速度快的特点 .文末对两个算法进行了比较 ,并用数值实例加以验证 . 展开更多
关键词 极坐标算法 三角形算法 点匹配 特征识别 数值计算 模式识别 图像处理
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一种基于极坐标的快速邻域搜索算法
18
作者 罗亚波 郑莉 凌鹤 《武汉理工大学学报(交通科学与工程版)》 2006年第4期660-663,共4页
一般邻域搜索方法面临着邻域定义的难点:定义的邻域较小,搜索就可能很快陷入局部最优,相反,则搜索效率会显著下降.针对这一问题,提出了一种基于极坐标的快速邻域搜索算法.试验证明,该算法能有效地解决邻域定义问题,并能在一定程度上解... 一般邻域搜索方法面临着邻域定义的难点:定义的邻域较小,搜索就可能很快陷入局部最优,相反,则搜索效率会显著下降.针对这一问题,提出了一种基于极坐标的快速邻域搜索算法.试验证明,该算法能有效地解决邻域定义问题,并能在一定程度上解决常用的优化方法还较难解决的非凸集问题,对于一般复杂度问题,有较小的时间和空间复杂度. 展开更多
关键词 极坐标 邻域搜索 快速算法
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采用二维CZT的MIMO雷达极坐标格式成像算法
19
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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极坐标下等离子体模拟的粒子推进算法
20
作者 李永东 刘纯亮 王洪广 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第8期842-842,共1页
关键词 极坐标 等离子体模拟 粒子推进算法 粒子运动方程
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