一种改进选点及加窗处理的相位梯度自聚焦算法 被引量：1

1

作者 刘建彬 周鹏 +1 位作者 王影 张振华 《遥测遥控》 2024年第5期91-99,共9页

相位梯度自聚焦(Phase Gradient Autofocus,PGA)算法被广泛应用于补偿合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)图像的相位误差。PGA算法的处理流程中,选点和加窗这两步操作对于算法性能的影响非常大。传统的PGA算法常因选点质量不... 相位梯度自聚焦(Phase Gradient Autofocus,PGA)算法被广泛应用于补偿合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)图像的相位误差。PGA算法的处理流程中,选点和加窗这两步操作对于算法性能的影响非常大。传统的PGA算法常因选点质量不佳或窗宽估计有误而导致聚焦效果变差,收敛速度变慢。本文提出一种基于能量-信杂比最大准则的强点选择方法和一种自适应窗宽估计方法。利用能量和信杂比两个维度从图像数据中筛选出理想的孤立强散射点,结合并改进两种传统加窗方法自适应地估计窗宽,实现算法稳定性和收敛速度的提升。仿真和实测数据处理结果证实了本文算法的有效性。 展开更多

关键词 自聚焦 相位梯度自聚焦算法 强点选择 窗宽估计

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一种改进的相位梯度自聚焦算法 被引量：14

2

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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相位梯度自聚焦在FFBP聚束SAR处理中的应用 被引量：6

3

作者 李浩林 陈露露 +2 位作者 张磊 邢孟道 保铮 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期26-32,共7页

基于孔径分解和图像递归融合的快速分解后向投影算法具备接近频域算法的运算复杂度和媲美后向投影算法的聚焦性能.与频域成像算法不同,使用快速分解后向投影算法重建的直角坐标系图像或极坐标系图像均无法满足传统自聚焦方法的使用条件... 基于孔径分解和图像递归融合的快速分解后向投影算法具备接近频域算法的运算复杂度和媲美后向投影算法的聚焦性能.与频域成像算法不同,使用快速分解后向投影算法重建的直角坐标系图像或极坐标系图像均无法满足传统自聚焦方法的使用条件.为了解决这个问题,在原快速分解后向投影算法的基础上创新地引入了虚拟极坐标系,提出了改进快速分解后向投影算法,为自聚焦处理提供图像域与距离压缩相位历程域之间的傅里叶变换对关系.其次,建立全新的重叠子孔径构型,提出了嵌套多孔径相位梯度自聚焦的改进快速分解后向投影算法.最后,利用X波段聚束合成孔径雷达实测数据对该方法进行了验证. 展开更多

关键词 改进快速分解后向投影 虚拟极坐标系 傅里叶变换对 相位梯度自聚焦 运动补偿

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相位梯度自聚焦算法的性能分析及改进 被引量：6

4

作者 陈琦 李景文 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期131-134,共4页

描述了相位梯度自聚焦 (PGA)算法的实现步骤 .基于对PGA算法的性能分析及对PGA算法的基本步骤所起作用的研究 ,提出了两种改进的方法 .首先 ,通过对加窗方法的改进 ,提高了算法的聚焦速度 ;另外 ,通过选择适当的距离行进行处理 。

关键词 合成孔径雷达 相位误差 相位梯度自聚焦

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FMCW SAR相位梯度自聚焦算法研究 被引量：1

5

作者 王颖 高云芳 +1 位作者 李青山 王鹏 《中国电子科学研究院学报》 2009年第6期651-655,共5页

调频连续波合成孔径雷达(FMCW SAR)是一种新近提出来的成像雷达体制,它结合调频连续波与合成孔径成像技术,具有体积小、重量轻、成本低、分辨率高等一系列优点。在SAR成像中,相位误差是成像质量下降的主要原因。针对FMCW SAR的特点,分... 调频连续波合成孔径雷达(FMCW SAR)是一种新近提出来的成像雷达体制,它结合调频连续波与合成孔径成像技术,具有体积小、重量轻、成本低、分辨率高等一系列优点。在SAR成像中,相位误差是成像质量下降的主要原因。针对FMCW SAR的特点,分析了二阶相位误差对成像质量的影响,然后以二阶相位误差为例建立了存在相位误差的FMCW SAR信号模型,研究了适合于FMCW SAR的相位梯度自聚焦算法,仿真结果表明该算法能够校正相位误差的影响,提高了成像精度。 展开更多

关键词 合成孔径雷达 调频连续波 相位梯度自聚焦算法 相位误差

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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

6

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 条带式合成孔径声呐 聚束式合成孔径声呐

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一种适用于机载/固定站构型BiSAR成像的改进相位梯度自聚焦方法

7

作者 周松 包敏 +2 位作者 陈士超 邢孟道 保铮 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第6期1456-1463,共8页

在机载/固定站构型双站合成孔径雷达(Airborne/Stationary Bistatic Synthetic Aperture Radar,A/S-BiSAR)成像中,回波信号方位不变性的假设不再成立;完成距离徙动校正和距离压缩之后,同一距离单元处信号的多普勒调频率具有沿方位向变... 在机载/固定站构型双站合成孔径雷达(Airborne/Stationary Bistatic Synthetic Aperture Radar,A/S-BiSAR)成像中,回波信号方位不变性的假设不再成立;完成距离徙动校正和距离压缩之后,同一距离单元处信号的多普勒调频率具有沿方位向变化的特性。该信号特性导致了传统的相位梯度自聚焦(Phase Gradient Autofocus,PGA)方法对相位误差的估计精度显著下降。针对该问题,该文提出了一种改进PGA方法。与传统PGA方法相比,该方法通过增加对样本信号的剩余二次相位补偿,有效减小了变化的多普勒调频率对相位误差估计的影响,从而提高了对相位误差的提取精度;此外,该方法考虑了对距离空变相位误差的估计和补偿,使之适用于宽测绘带条件下的A/S-BiSAR成像。实测数据的处理和分析验证了该文方法的有效性。 展开更多

关键词 双站合成孔径雷达(BiSAR) 机载 固定站构型 剩余二次相位 相位梯度自聚焦(pga)

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基于子孔径相位误差拼接的相位梯度自聚焦算法 被引量：1

8

作者 王文 王伟 张俊 《火控雷达技术》 2021年第1期26-31,共6页

随着雷达技术的发展,合成孔径雷达的成像精度也得到了大幅提升,与之相匹配的,也需要能更精确地进行运动补偿的算法。由于惯导精度无法满足需求,如果仅使用惯导数据对运动误差进行补偿,补偿的结果中含有残余的距离单元徙动,这会损失图像... 随着雷达技术的发展,合成孔径雷达的成像精度也得到了大幅提升,与之相匹配的,也需要能更精确地进行运动补偿的算法。由于惯导精度无法满足需求,如果仅使用惯导数据对运动误差进行补偿,补偿的结果中含有残余的距离单元徙动,这会损失图像的精度。本文首先分析了残余的距离单元徙动对快速分解后向投影成像算法和相位梯度自聚焦算法的影响,再将用于聚束SAR相位误差补偿的相位梯度自聚焦算法进行优化,提出了基于子孔径相位误差拼接的相位梯度自聚焦算法,使其可以对残余的距离单元徙动进行补偿,并可以将其应用到条带SAR的运动补偿中,最后利用Ku波段雷达的实测数据验证算法的有效性。 展开更多

关键词 子孔径相位误差拼接 相位梯度自聚焦算法 运动补偿 快速分解后向投影算法

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基于相位梯度自聚焦算法的激光雷达图像补偿 被引量：1

9

作者 孙丹 《激光杂志》 北大核心 2019年第5期85-89,共5页

传统激光图像补偿方法,通过高斯建模各帧激光图像单时间通道的回波,减小噪声干扰,没有考虑回波中的杂强波,且过程较为复杂、图像补偿效果差。提出基于相位梯度自聚焦算法的激光雷达图像补偿方法,通过三维坐标系内分解振动、泰勒级数展... 传统激光图像补偿方法,通过高斯建模各帧激光图像单时间通道的回波,减小噪声干扰,没有考虑回波中的杂强波,且过程较为复杂、图像补偿效果差。提出基于相位梯度自聚焦算法的激光雷达图像补偿方法,通过三维坐标系内分解振动、泰勒级数展开等过程计算振动导致的激光雷达图像的相位误差,使用相位梯度自聚焦图像补偿算法,通过循环移位、加窗、估计相位梯度和迭代补偿四个过程实现激光雷达图像补偿。经实验证明,所提方法确保有效补偿激光图像的同时,相位误差结果估计的偏差低于0. 01 rad,CPU占用率和内存占用率分别是8. 65%和3. 24%,且效率高于其他方法,说明所提方法能够高效、准确的补偿激光雷达图像。 展开更多

关键词 相位梯度 自聚焦 激光雷达图像 补偿 振动 相位误差

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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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一种用于低信噪比场景的改进PGA算法

11

作者 张文虎 向聪 +1 位作者 李涛 张晓东 《火控雷达技术》 2025年第1期73-78,共6页

在合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)自聚焦算法中,采用相位梯度自聚焦算法(Phase Gradient Autofocus,PGA)能有效估计相位误差(PE)。低信噪比场景使用该算法估计的相位误差区别大,导致最终成像聚焦效果鲁棒性差,这严重限制了... 在合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)自聚焦算法中,采用相位梯度自聚焦算法(Phase Gradient Autofocus,PGA)能有效估计相位误差(PE)。低信噪比场景使用该算法估计的相位误差区别大,导致最终成像聚焦效果鲁棒性差,这严重限制了PGA算法在成像中的应用。本文提出了一种针对低信噪比场景的改进PGA方法,采用固定窗长滑窗提高数据信噪比,降低质量差的距离单元入选几率,实现算法稳定性。实测数据处理结果表明所提算法具有较高的估计精度和稳健性。 展开更多

关键词 合成孔径雷达 低信噪比 相位梯度自聚焦算法 滑窗

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基于投影近似子空间跟踪技术的自聚焦算法 被引量：9

12

作者 蒋锐 朱岱寅 +1 位作者 沈明威 朱兆达 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1251-1256,共6页

基于特征向量法的自聚焦算法具有比相位梯度自聚焦(Phase Gradient Autofocus,简称PGA)算法更好的算法性能,但该算法必须对协方差矩阵进行特征分解,所以运算量大.利用投影近似子空间跟踪(Projection Approxima-tion Subspace Tracking,... 基于特征向量法的自聚焦算法具有比相位梯度自聚焦(Phase Gradient Autofocus,简称PGA)算法更好的算法性能,但该算法必须对协方差矩阵进行特征分解,所以运算量大.利用投影近似子空间跟踪(Projection Approxima-tion Subspace Tracking,简称PAST)技术的自聚焦算法可以解决上述问题.通过实际数据处理结果对比,证明基于PAST技术的自聚焦算法是一种可满足实时处理要求的有效自聚焦方法. 展开更多

关键词 相位梯度自聚焦(pga) 特征向量法 特征分解 投影近似子空间跟踪(PAST)

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快速分解后向投影SAR成像的自聚焦算法研究 被引量：6

13

作者 李浩林 陈露露 +2 位作者 张磊 邢孟道 保铮 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第4期938-945,共8页

SAR图像的自聚焦处理依赖图像域与距离压缩相位历程域之间的傅里叶变换对(Fourier Transform Pairs,FTP)关系。与频域算法不同,时域算法下的这种FTP关系不仅复杂,且难以获取。为了兼顾图像快速重建和自聚焦处理,该文首先对快速分解后向... SAR图像的自聚焦处理依赖图像域与距离压缩相位历程域之间的傅里叶变换对(Fourier Transform Pairs,FTP)关系。与频域算法不同,时域算法下的这种FTP关系不仅复杂,且难以获取。为了兼顾图像快速重建和自聚焦处理,该文首先对快速分解后向投影(Fast Factorized Back-Projection,FFBP)算法进行必要的改进和适当的优化处理,提出了IFFBP(Improved FFBP,IFFBP)算法,为自聚焦算法的使用奠定了基础。其次,针对数据处理的实际需求,该文提出了一种结合中等精度惯导粗补偿、嵌套相位梯度自聚焦(Phase Gradient Autofocus,PGA)精补偿的IFFBP算法处理流程。最后,通过仿真实验和实测数据处理验证该文方法的有效性。 展开更多

关键词 合成孔径雷达 快速分解后向投影 虚拟极坐标系 相位梯度自聚焦 运动补偿

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一种用于条带式SAR的自聚焦算法 被引量：12

14

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 条带式 自聚焦 相位梯度法

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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

15

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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基于多通道自聚焦校正SAR图像空变误差研究

16

作者 璩泽旭 邵鹏 简秦琴 《电子科技》 2013年第4期28-32,共5页

针对相位梯度自聚焦(PGA)在无特显点的场景下应用效果不明显和最小熵及最大对比度自聚焦方法运算量过大的特点,提出一种新的校正空变误差自聚焦方法,利用相位误差局部非空变的特点,对距离向各个子块数据进行非空变相位误差进行估计。根... 针对相位梯度自聚焦(PGA)在无特显点的场景下应用效果不明显和最小熵及最大对比度自聚焦方法运算量过大的特点,提出一种新的校正空变误差自聚焦方法,利用相位误差局部非空变的特点,对距离向各个子块数据进行非空变相位误差进行估计。根据载机平台的运动特点及已估计出的各个子块的相位误差,计算出载机平台在垂直航向上的斜距误差。利用已估算出的斜距误差对整个距离向进行相位误差拟合,从而获得距离向的空变相位误差曲线。最终获得了较好的成像效果,并通过仿真实验验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 SAR 空变误差 相位梯度自聚焦

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一种天波超视距雷达电离层相位污染联合校正方法 被引量：18

17

作者 罗欢 陈建文 鲍拯 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第12期2829-2835,共7页

天波超视距雷达(OTHR)利用电离层的反射实现远距离探测。由于受到电离层时变因素的影响,在长相干积累时间条件下,回波谱会发生展宽,严重影响OTHR对舰船等低速目标的检测能力。针对OTHR回波受到电离层相位污染后正负Bragg展宽峰发生交叠... 天波超视距雷达(OTHR)利用电离层的反射实现远距离探测。由于受到电离层时变因素的影响,在长相干积累时间条件下,回波谱会发生展宽,严重影响OTHR对舰船等低速目标的检测能力。针对OTHR回波受到电离层相位污染后正负Bragg展宽峰发生交叠的情况,该文提出了一种联合短时MUSIC变换(STMT)和改进相位梯度(PGA)法的校正方法(即ST_IPGA法)。该方法首先利用STMT变换得到相位污染的粗估计,对污染回波进行初步补偿;然后采用自适应滑窗滤波器提取纯净且完整的海杂波标校信号;最后利用改进的PGA法估计出剩余相位污染,对污染回波进行精确校正。理论分析和仿真结果表明该方法对于校正严重电离层相位污染导致的正负Bragg展宽峰发生交叠的情况具有明显的效果。 展开更多

关键词 天波超视距雷达(OTHR) 电离层相位污染 短时MUSIC变换 相位梯度(pga)法

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基于PGA的多普勒调频斜率估计 被引量：5

18

作者 雷万明 胡学成 倪晋麟 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期1017-1019,共3页

本文详细地分析了多普勒调频斜率误差与相位梯度的关系 ,提出了基于PGA的多普勒调频斜率估计算法 ,并进行了仿真和机载SAR数据的成像实验 .理论和成像实验结果表明 ,该算法具有运算量小、收敛速度快和估计精度高的特点 .

关键词 pga SAR 相位梯度 多普勒调频斜率

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一种应用于条带SAR的改进PGA算法 被引量：3

19

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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PGA算法在条带式SAS场景目标成像中的应用 被引量：3

20

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 条带式 自聚焦 相位梯度法 自适应

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