多子阵合成孔径声纳距离-多普勒成像算法

1

作者 张学波 王砚梅 +2 位作者 杨家崇 沈文彦 孙海信 《电子与信息学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期2104-2110,共7页

基于相位中心近似(PCA)的传统多子阵合成孔径声纳(SAS)成像方法忽略了近似误差的方位空变性,使得分布式目标的聚焦结果发生畸变。为解决这个问题,该文从收发阵元空间分置采样与相位中心近似采样的几何模型出发推导了一种考虑近似误差方... 基于相位中心近似(PCA)的传统多子阵合成孔径声纳(SAS)成像方法忽略了近似误差的方位空变性,使得分布式目标的聚焦结果发生畸变。为解决这个问题,该文从收发阵元空间分置采样与相位中心近似采样的几何模型出发推导了一种考虑近似误差方位空变性的双程斜距历程,并将多子阵合成孔径声纳2维频域系统函数分解为收发分置畸变项和类收发合置项。在此基础上,采用复数相乘、插值实现收发分置畸变项的补偿,并利用距离-多普勒算法进行成像处理。相对传统方法,该文方法在整个测绘带内的近似误差更小,不会带来方位向上的位置偏移,能得到与真实目标位置一致的成像结果。 展开更多

关键词 多接收阵合成孔径声纳 相位中心近似 方位空变性 距离-多普勒算法

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FM-CW SAR距离-多普勒成像算法研究 被引量：18

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作者 耿淑敏 江志红 +1 位作者 程翥 皇甫堪 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第10期2346-2349,共4页

调频连续波(FM-CW)合成孔径雷达因其体积小、重量轻、低成本及分辨率高等特点越来越受到关注。该文详细推导了调频连续波(FM-CW)体制下去调频FM-CW SAR信号模型,对FM-CW SAR的特有问题如RVP,斜置,距离走动现象进行了深入研究,提出了改... 调频连续波(FM-CW)合成孔径雷达因其体积小、重量轻、低成本及分辨率高等特点越来越受到关注。该文详细推导了调频连续波(FM-CW)体制下去调频FM-CW SAR信号模型,对FM-CW SAR的特有问题如RVP,斜置,距离走动现象进行了深入研究,提出了改进的去调频FM-CW SAR的距离-多普勒成像算法。通过理论推导及仿真实验,验证了模型和算法的可行性与正确性。 展开更多

关键词 SAR FM—CW 距离-多普勒成像算法 RVP 斜置

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四阶模型的多接收阵合成孔径声呐距离-多普勒成像算法 被引量：13

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作者 张学波 唐劲松 +2 位作者 张森 白生祥 钟何平 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第7期1592-1598,共7页

该文以多接收阵合成孔径声呐(Synthetic Aperture Sonar,SAS)中任意一个接收阵元和发射阵组成的子系统为研究对象,采用四阶泰勒多项式近似其具有双根号形式的斜距历程,利用级数反演方法和相位驻留原理推导了子系统的2维频域系统传递函数... 该文以多接收阵合成孔径声呐(Synthetic Aperture Sonar,SAS)中任意一个接收阵元和发射阵组成的子系统为研究对象,采用四阶泰勒多项式近似其具有双根号形式的斜距历程,利用级数反演方法和相位驻留原理推导了子系统的2维频域系统传递函数,并在此基础上提出一种适用于宽波束和长接收基阵情况下的距离-多普勒成像算法。该方法先对各子系统的回波数据进行成像处理,然后对所有的子图像进行相干叠加以获得所需的高分辨SAS复图像。通过仿真实验和实测数据的验证,证明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 多接收阵合成孔径声呐 级数反演 相位驻留原理 距离-多普勒成像算法

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距离-多普勒方法中的几种插值算法比较 被引量：24

4

作者 禹卫东 吴淑梅 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第3期308-312,共5页

在高分辨率合成孔径雷达(SAR)信号处理中,距离迁移校正是成像处理的关键步骤。距离-多普勒(R-D)方法在R-D域中通过插值处理来完成迁移校正。本文首先对距离迁移问题进行分析,然后研究R-D方法中常用的三种插值算法:最邻域近似、拉格朗日... 在高分辨率合成孔径雷达(SAR)信号处理中,距离迁移校正是成像处理的关键步骤。距离-多普勒(R-D)方法在R-D域中通过插值处理来完成迁移校正。本文首先对距离迁移问题进行分析,然后研究R-D方法中常用的三种插值算法:最邻域近似、拉格朗日插值和sinc插值,给出它们的一般表达式,比较其运算量;最后通过计算机仿真,以点目标为例,分析它们对成像结果的影响。 展开更多

关键词 合成孔径雷达 距离-多普勒方法 插值算法 信号处理

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基于瞬时谱估计的ISAR距离瞬时多普勒成像算法 被引量：8

5

作者 卢光跃 保铮 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第5期593-597,共5页

在假定散射点回波近似为线性调频信号，并结合逆合成孔径雷达（ＩＳＡＲ）成像中的特殊性（如散射点越距离单元走动）的情况下，提出了基于自适应ＬＦＭ信号分量的“ＣＬＥＡＮ”技术估计回波的瞬时频率，从而得到目标高分辨率的距离瞬... 在假定散射点回波近似为线性调频信号，并结合逆合成孔径雷达（ＩＳＡＲ）成像中的特殊性（如散射点越距离单元走动）的情况下，提出了基于自适应ＬＦＭ信号分量的“ＣＬＥＡＮ”技术估计回波的瞬时频率，从而得到目标高分辨率的距离瞬时多普勒图像；实验ＩＳＡＲ数据的处理结果表明。 展开更多

关键词 逆合成孔径雷达 距离瞬时 多普勒算法 ISAR雷达

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斜视合成孔径声纳成像的改进距离-多普勒算法 被引量：3

6

作者 王旭艳 孙超 刘兵 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期79-82,共4页

由于合成孔径声纳的发射信号载频低以及合成孔径声纳成像高分辨率的要求,合成孔径声纳成像中菲涅耳假设不成立。基于斜视距离等效模型,放弃菲涅耳假设,给出了方位时域校正距离走动频域校正距离弯曲的改进距离-多普勒算法。该算法校正了... 由于合成孔径声纳的发射信号载频低以及合成孔径声纳成像高分辨率的要求,合成孔径声纳成像中菲涅耳假设不成立。基于斜视距离等效模型,放弃菲涅耳假设,给出了方位时域校正距离走动频域校正距离弯曲的改进距离-多普勒算法。该算法校正了几何形变,使得成像结果与场景完全一致。仿真结果证明了改进算法有效地提高了斜视合成孔径声纳成像的质量。 展开更多

关键词 斜视合成孔径声纳 距离-多普勒算法 菲涅耳假设

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高斯型功率谱随机噪声斜视合成孔径雷达距离-多普勒成像算法 被引量：2

7

作者 高许岗 苏卫民 顾红 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2010年第3期48-51,56,共5页

由于斜视随机噪声合成孔径雷达(SAR)的信号没有解析式,且通常的线性调频信号SAR的成像算法不再适用,提出了一种随机噪声斜视SAR距离多普勒(RD)成像算法。该算法根据随机噪声信号距离向处理的特点,先进行距离向部分处理,然后在二维频域... 由于斜视随机噪声合成孔径雷达(SAR)的信号没有解析式,且通常的线性调频信号SAR的成像算法不再适用,提出了一种随机噪声斜视SAR距离多普勒(RD)成像算法。该算法根据随机噪声信号距离向处理的特点,先进行距离向部分处理,然后在二维频域进行距离弯曲和距离走动校正,因此,其对小斜视随机噪声SAR能获取较好的图像。仿真结果表明该算法的有效性和正确性。 展开更多

关键词 随机噪声 合成孔径雷达(SAR) 距离-多普勒算法 相关函数

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连续波随机噪声SAR距离-多普勒成像算法 被引量：1

8

作者 高许岗 苏卫民 顾红 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2010年第11期2290-2293,共4页

连续波随机噪声合成孔径雷达具有十分优良的低截获特性、抗干扰特性和电磁兼容性,因而受到广泛的关注。针对连续波随机噪声合成孔径雷达的天线连续运动引起的问题,提出了两种距离-多普勒成像算法。通过分析连续波体制下随机噪声合成孔... 连续波随机噪声合成孔径雷达具有十分优良的低截获特性、抗干扰特性和电磁兼容性,因而受到广泛的关注。针对连续波随机噪声合成孔径雷达的天线连续运动引起的问题,提出了两种距离-多普勒成像算法。通过分析连续波体制下随机噪声合成孔径雷达距离向信号的长度,推导了在频域和时域校正在距离向信号持续时间内天线连续运动引起的相位项的两种距离-多普勒成像算法。最后,通过点目标仿真实验,验证了算法的有效性。 展开更多

关键词 连续波随机噪声 合成孔径雷达 距离-多普勒成像算法 相关函数

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改进的机载大斜视SAR距离-多普勒算法 被引量：3

9

作者 徐佳龙 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2008年第11期36-39,43,共5页

基于斜视成像几何模型,分析了目标回波信号距离走动比距离弯曲大得多的特点。推导了用于机载大斜视合成孔径雷达成像的改进距离-多普勒算法。该算法基于高阶距离模型,首先在距离压缩时校正距离走动,然后在两维频域校正距离弯曲。点目标... 基于斜视成像几何模型,分析了目标回波信号距离走动比距离弯曲大得多的特点。推导了用于机载大斜视合成孔径雷达成像的改进距离-多普勒算法。该算法基于高阶距离模型,首先在距离压缩时校正距离走动,然后在两维频域校正距离弯曲。点目标仿真和实测数据成像结果证明了算法的可行性。 展开更多

关键词 大斜视 合成孔径雷达 改进距离-多普勒算法

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星载双站SAR采用距离-多普勒算法的保相成像

10

作者 孙造宇 梁甸农 张永胜 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期81-85,共5页

星载双站合成孔径雷达(SAR)的成像可以采用距离-多普勒(RD)算法。算法的距离模型可使用二次模型和直线模型,针对系统双站的特点,讨论了高精度距离模型参数的求取方法。传统RD算法采用二次模型,在斜视情况下,二次模型可能会有较大误差,... 星载双站合成孔径雷达(SAR)的成像可以采用距离-多普勒(RD)算法。算法的距离模型可使用二次模型和直线模型,针对系统双站的特点,讨论了高精度距离模型参数的求取方法。传统RD算法采用二次模型,在斜视情况下,二次模型可能会有较大误差,主要是会影响方位向压缩,因此讨论采用直线模型对应的方位压缩因子进行成像,从而改善方位向旁瓣。成像中为了使算法能够保相,需采用合适的方位向压缩因子,使其不破坏所成像的相位信息。 展开更多

关键词 合成孔径雷达 双站 距离模型 距离-多普勒算法 保相

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基于时频的逆合成孔径雷达的距离—瞬时多普勒成像方法 被引量：6

11

作者 黄小红 姜卫东 +1 位作者 邱兆坤 陈曾平 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期34-36,共3页

为了对机动目标进行ISAR成像,以在时间和频域同时具有高分辨率的时频变化替代傅氏变换作谱分析,得到机动目标距离—瞬时多普勒像。实测数据处理结果表明,与直接用距离—多普勒(R D)算法相比,该方法得到的图像质量有明显提高。

关键词 距离-瞬时多普勒成像 逆合成孔径雷达 机动目标 时频分析 FOURIER变换 ISAR成像

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斜式模式距离—多普勒—距离星载合成孔径雷达成像算法

12

作者 杨进佩 胡学成 +1 位作者 朱力 刘中 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期568-571,共4页

距离—多普勒—距离(R-D-R)成像算法是根据雷达回波信号的傅里叶谱的相位特性进行相位补偿和聚焦的,且运算量不大。本文对该算法进行了修正,使该算法适用于斜视模式的机载和星载SAR成像。在数学推导的基础上,给出了算法流程和该算法的... 距离—多普勒—距离(R-D-R)成像算法是根据雷达回波信号的傅里叶谱的相位特性进行相位补偿和聚焦的,且运算量不大。本文对该算法进行了修正,使该算法适用于斜视模式的机载和星载SAR成像。在数学推导的基础上,给出了算法流程和该算法的点目标成像仿真结果,并把该算法应用于星载SAR成像,给出了它的Radarsat-1原始数据的成像结果,验证了该修正算法可应用于机载和星载SAR成像处理。 展开更多

关键词 雷达工程 斜视模式 合成孔径雷达 修正的距离-多普勒-距离成像算法

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基于瞬时多普勒频率的匀速移变双基SAR的二维频谱及其成像算法的应用

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作者 熊涛 周松 邢孟道 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第8期1840-1846,共7页

该文提出一种新的方法求解匀速移变双基SAR的2维频谱表达式。通过使用瞬时多普勒频率,引入两个独立的方位频率,并由此推导出精确的严格解析谱。然后,利用匀速移变双基SAR的成像几何模型,求出这两个方位频率的表达式,从而得到最终的2维... 该文提出一种新的方法求解匀速移变双基SAR的2维频谱表达式。通过使用瞬时多普勒频率,引入两个独立的方位频率,并由此推导出精确的严格解析谱。然后,利用匀速移变双基SAR的成像几何模型,求出这两个方位频率的表达式,从而得到最终的2维频谱。作为该频谱对于成像算法的一个应用,该文提出适用于平行等速双基SAR数据的距离多普勒算法。仿真数据的处理结果不仅证明了所得到的2维频谱的精确性,也证明了该文的距离多普勒算法的有效性。 展开更多

关键词 匀速移变双基SAR 瞬时多普勒频率 距离多普勒算法

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距离-多普勒SAR成像信号处理器系统结构的设计 被引量：1

14

作者 全大英 苏涛 邢孟道 《雷达科学与技术》 2003年第2期88-93,共6页

距离 多普勒 (R D)算法是一种常用的SAR成像算法。本文从R D算法的流程及其特点出发 ,结合工程实际 ,从R DSAR成像雷达信号处理器的基本结构、存储器组织、数据通路等角度讨论了R DSAR成像信号处理器系统结构设计中的基本问题 。

关键词 距离-多普勒算法 SAR 信号处理器 结构设计 成像雷达 存储器组织 数据通路

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同航线双基调频连续波SAR改进距离徙动算法 被引量：8

15

作者 梁毅 王虹现 +1 位作者 邢孟道 保铮 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期71-79,84,共10页

考虑到调频连续波合成孔径雷达具有较长的扫频周期,要达到频率的线性化非常困难,针对现有非线性校正方法的不足,提出了改进的频率非线性校正方法.另外,分析了平台连续运动带来的多普勒频移的影响.对于频率非线性校正后的信号,利用瞬时... 考虑到调频连续波合成孔径雷达具有较长的扫频周期,要达到频率的线性化非常困难,针对现有非线性校正方法的不足,提出了改进的频率非线性校正方法.另外,分析了平台连续运动带来的多普勒频移的影响.对于频率非线性校正后的信号,利用瞬时频率的概念,通过引入双基角,推导出基于调频连续波的同航线双基合成孔径雷达回波信号的二维波数域表达式,在此基础上提出了包含频率非线性校正的同航线双基调频连续波合成孔径雷达的改进距离徙动成像算法.仿真数据的处理验证了频率非线性校正方法以及成像处理算法的有效性. 展开更多

关键词 调频连续波 同航线双基合成孔径雷达 频率非线性校正 多普勒频移 瞬时频率 改进距离徙动算法

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一种机载SAR距离徙动修正的快速算法

16

作者 张昆辉 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期1315-1318,共4页

距离-多普勒算法是机载合成孔径雷达成像信号处理中的常用算法,针对其采用逐点插值进行距离徙动修正而导致运算量过大的问题,提出了一种无需插值的快速距离徙动修正方法.该算法通过二次快速傅里叶变换和一次复乘操作完成合成孔径雷达成... 距离-多普勒算法是机载合成孔径雷达成像信号处理中的常用算法,针对其采用逐点插值进行距离徙动修正而导致运算量过大的问题,提出了一种无需插值的快速距离徙动修正方法.该算法通过二次快速傅里叶变换和一次复乘操作完成合成孔径雷达成像所需的距离徙动修正处理.在分析回波信号模型的基础上,推导了利用该技术能够精确完成距离徙动修正的最大测绘带宽度,给出了该宽度与成像分辨率之间的关系,并用计算机仿真验证了上述关系的正确性.理论分析、仿真和实测数据处理结果表明,该方法具有运算量小、精度高的优点,非常适合于机上实时处理. 展开更多

关键词 距离-多普勒算法 距离徙动 距离徙动修正 合成孔径雷达

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基于遗传-启发算法的微动目标认知ISAR成像资源调度

17

作者 王樾 黄璐 +2 位作者 祁浩凡 田旭东 白雪茹 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1421-1429,共9页

认知逆合成孔径雷达(Inverse Synthetic Aperture Radar,ISAR)将认知雷达理论与ISAR成像技术相结合,利用目标与环境的离线先验知识及在线感知结果,提升ISAR在复杂环境下的成像能力.与传统单脉冲雷达相比较,相控阵ISAR可实现波束的快速扫... 认知逆合成孔径雷达(Inverse Synthetic Aperture Radar,ISAR)将认知雷达理论与ISAR成像技术相结合,利用目标与环境的离线先验知识及在线感知结果,提升ISAR在复杂环境下的成像能力.与传统单脉冲雷达相比较,相控阵ISAR可实现波束的快速扫描,因此具备多目标观测能力.在实际空间微动目标成像场景中,相控阵ISAR很可能存在多波束多目标情况.为实现系统效能的充分发挥,需要在系统能量、时间资源有限条件下实现成像任务有效调度.然而,面向成像任务的资源调度方法主要针对刚体目标,其约束条件及调度模型并不适用于微动目标,并且存在求解方法稳定性差、调度成功率不高等问题.此外,微动目标运动形式复杂,回波非平稳性很强,且方位缺损时难以聚焦成像.因此,迫切需要针对微动目标的特性,研究有效的ISAR资源调度和高分辨成像方法.针对上述问题,本文提出基于遗传-启发算法的微动目标认知ISAR成像资源调度方法 .该方法首先根据微动目标认知结果计算其成像所需的雷达资源及综合优先级;接着基于脉冲交错技术,在时间、能量双重约束下建立微动多目标资源调度模型.在此基础上,本文提出了基于遗传-启发算法的最优调度求解方法 .进一步,针对资源调度导致微动目标回波缺损,难以聚焦成像的问题,本文提出了基于交替方向乘子法(Alternating Direction Method of Multipliers,ADMM)的距离-瞬时多普勒(Range-Instantaneous Doppler,RID)成像方法,从而实现成功调度任务对应微动目标回波的高分辨聚焦成像.实验结果表明,相比于现有资源调度方法,本文所提方法调度结果更为稳定,调度成功率更高,并可实现回波缺损时的微动目标聚焦成像. 展开更多

关键词 认知逆合成孔径雷达 资源调度 微动目标 遗传-启发算法 交替方向乘子法 距离-瞬时多普勒成像

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基于FTFDS快速重建瞬时ISAR图像

18

作者 李增辉 何峰 +1 位作者 朱炬波 梁甸农 《信号处理》 CSCD 北大核心 2009年第4期639-643,共5页

时频分布级数(TFDS)在时频分辨率和交叉项干扰抑制间取得有效平衡,可准确重建复杂机动目标的瞬时ISAR图像。然而原始算法运算效率较低,虽有文献提出了快速计算思路,但难以直接工程应用。文中推导了可直接应用的二维插值滤波器实现形式,... 时频分布级数(TFDS)在时频分辨率和交叉项干扰抑制间取得有效平衡,可准确重建复杂机动目标的瞬时ISAR图像。然而原始算法运算效率较低,虽有文献提出了快速计算思路,但难以直接工程应用。文中推导了可直接应用的二维插值滤波器实现形式,在此基础上提出FTFDS算法并从理论与实测两方面分析对比了运算量。分析表明FTFDS明显提升了运算效率,且算法适宜并行计算,时频分析可近实时的实现。仿真数据处理表明,该算法用于瞬时ISAR图像重建快速有效。 展开更多

关键词 时频分布级数 快速时频分布级数 逆合成孔径雷达 距离-瞬时多普勒算法 时频分析

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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

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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 条带模式 SAR 成像算法 距离-多普勒成像算法

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X波段单发多收体制下用于解距离模糊的时变二相码波形优化设计 被引量：8

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作者 陶海红 廖桂生 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期657-662,共6页

针对小卫星雷达系统由于天线尺寸受限、宽波束照射面积大而带来的方位模糊,通过采用高脉冲重复频率来解方位模糊,然后利用发射波形的时变特性来解决高重频带来的距离模糊。基于此,采用了一种梯度遗传算法对多发射二相码波形进行优化,使... 针对小卫星雷达系统由于天线尺寸受限、宽波束照射面积大而带来的方位模糊,通过采用高脉冲重复频率来解方位模糊,然后利用发射波形的时变特性来解决高重频带来的距离模糊。基于此,采用了一种梯度遗传算法对多发射二相码波形进行优化,使其自相关峰值、积分旁瓣电平和互相关主副比、积分旁瓣电平尽可能的低。同时对多约束构成的适应度函数进行自适应尺度因子加权,以克服不同约束带来的不同数量级所造成的优化倾向问题。仿真结果和性能分析验证了该算法的有效性和可行性。 展开更多

关键词 小卫星雷达 距离-多普勒模糊 梯度遗传算法 波形优化

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