基于ADMM的SAR多运动目标成像方法

1

作者 穆慧琳 王泽武 +4 位作者 丁畅 王甲富 孙杉 易统 李耀敏 《空军工程大学学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期41-48,78,共9页

为提高合成孔径雷达(SAR)多运动目标同时聚焦性能和成像效率,利用多运动目标信号的多分量线性调频信号形式和稀疏先验知识,提出基于交替方向乘子法(ADMM)的SAR多运动目标成像方法。通过建立SAR多运动目标稀疏观测模型,将多运动目标成像... 为提高合成孔径雷达(SAR)多运动目标同时聚焦性能和成像效率,利用多运动目标信号的多分量线性调频信号形式和稀疏先验知识,提出基于交替方向乘子法(ADMM)的SAR多运动目标成像方法。通过建立SAR多运动目标稀疏观测模型,将多运动目标成像问题建模为稀疏特征约束下的逆问题求解。基于自适应Chirplet分解方法对目标多普勒调频率进行估计,从而实现观测矩阵设计。为获得较高的动态响应范围和较低的旁瓣响应,采用ADMM对多运动目标进行稀疏重构,ADMM将复杂的凸优化问题分解为多个交替寻找最优解的子优化问题,从而实现多运动目标图像精确且高效重构。最后通过仿真实验和机载SAR实测数据验证所提算法在聚焦成像质量和工作效率方面优于其他成像方法。 展开更多

关键词 合成孔径雷达 多运动目标成像 交替方向乘子法 稀疏重构

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合成孔径雷达慢运动目标成像处理的研究 被引量：4

2

作者 李杰 向敬成 黄顺吉 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第2期119-125,共7页

从运动目标的回波特性出发，讨论了目标运动参数对合成孔径雷过（ＳＡＲ）成像的影响，介绍了一种运动目标成像算法。该算法能有效地区分静止目标和运动目标，实现静止目标与运动目标分别同时成像。并给出了对ＳＡＲ运动目标模拟数据的... 从运动目标的回波特性出发，讨论了目标运动参数对合成孔径雷过（ＳＡＲ）成像的影响，介绍了一种运动目标成像算法。该算法能有效地区分静止目标和运动目标，实现静止目标与运动目标分别同时成像。并给出了对ＳＡＲ运动目标模拟数据的处理结果。 展开更多

关键词 合成孔径雷达 运动目标成像 数字信号处理 补偿

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超宽带MIMO穿墙雷达信道建模与运动目标成像 被引量：2

3

作者 孙鑫 陆必应 +2 位作者 张斓子 赵洋 周智敏 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第8期1946-1953,共8页

超宽带MIMO雷达因其具有的良好分辨率,有效减少阵元数及高速率数据获取能力,近年来在穿墙应用中发挥越来越重要的作用。由于超宽带MIMO雷达自身的天线配置特点和日益增长的应用需求,对信道模型提出新的要求。该文在分析超宽带MIMO穿墙... 超宽带MIMO雷达因其具有的良好分辨率,有效减少阵元数及高速率数据获取能力,近年来在穿墙应用中发挥越来越重要的作用。由于超宽带MIMO雷达自身的天线配置特点和日益增长的应用需求,对信道模型提出新的要求。该文在分析超宽带MIMO穿墙雷达配置特点基础上对信道模型进行了重新建模推导。将建模场景由传统的单堵墙体拓展至建筑物场景,对收发分置下各分量的信号传输路径进行了精确计算,并根据拓展目标理论对各回波分量表达式进行了推导。基于该文模型,提出了一种有效的穿墙动目标成像方法。借助实际穿墙系统,在复杂的外场环境下验证了该文模型正确性,同时表明所提方法能够有效提高成像质量。 展开更多

关键词 穿墙成像 MIMO 信道建模 运动目标成像

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一种合成孔径雷达对地面运动目标成像和精确定位的算法 被引量：6

4

作者 盛蔚 毛士艺 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第4期598-606,共9页

该文针对正侧视合成孔径雷达工作体制下运动目标成像、定位问题进行研究。分析了运动目标成像与静止目标成像的异同。提出利用距离历程拟合,结合静物场景成像的部分已知信息(地面道路或者桥梁的方向),准确估计t=0时刻目标的坐标和两维速... 该文针对正侧视合成孔径雷达工作体制下运动目标成像、定位问题进行研究。分析了运动目标成像与静止目标成像的异同。提出利用距离历程拟合,结合静物场景成像的部分已知信息(地面道路或者桥梁的方向),准确估计t=0时刻目标的坐标和两维速度,不仅为运动目标精确成像提供了信息,同时得到目标运动轨迹相对地面场景的准确位置。该文提出的方法对于目标在照射孔径内的位置没有特殊假设(以往研究的时频分析方法需要假设目标在t=0时刻位于载机的正侧方向)。最后定量分析了不同形式匹配滤波器对运动目标回波成像的效果以及采用静止目标匹配滤波器对运动目标回波进行成像处理而产生的移位和散焦影响. 展开更多

关键词 合成孔径雷达 运动目标成像 目标运动参数估计 匹配滤波 精确定位

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基于非理想运动误差补偿的SAR地面运动目标成像（英文） 被引量：3

5

作者 周辉 赵凤军 +1 位作者 禹卫东 杨健 《雷达学报（中英文）》 CSCD 2015年第3期265-275,共11页

传统的SAR地面运动目标成像算法主要集中在距离徙动校正和目标的运动参数估计上。但在SAR实测数据处理中,非理想运动误差补偿对动目标聚焦成像质量至关重要,而且该误差既不能通过固定的SAR运动误差补偿算法来补偿,也无法通过采用自聚焦... 传统的SAR地面运动目标成像算法主要集中在距离徙动校正和目标的运动参数估计上。但在SAR实测数据处理中,非理想运动误差补偿对动目标聚焦成像质量至关重要,而且该误差既不能通过固定的SAR运动误差补偿算法来补偿,也无法通过采用自聚焦技术解决。该文根据含有非理想运动误差的SAR运动目标回波信号模型,对影响动目标多普勒中心的两类非理想运动误差进行深入分析,提出一种将INS惯导数据与距离走动轨迹相结合的非理想运动误差补偿算法,并通过实际数据和计算机仿真数据验证了该算法的有效性。 展开更多

关键词 合成孔径雷达(SAR) 地面运动目标成像(GMTIm) 非理想运动误差补偿 多普勒中心

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一种基于Wigner-Hough分布的SAR地面运动目标成像方法 被引量：1

6

作者 杨猛 朱宇涛 +3 位作者 赵逸超 粟毅 张祥军 丁杨 《现代电子技术》 北大核心 2015年第17期1-5,共5页

时频分析是SAR地面动目标成像技术中的常用方法,但传统时频分析方法如WVD在处理多分量SAR运动目标回波时存在交叉项的影响,在低信噪比时不易检测各分量信号的多普勒参数。针对这一问题,提出一种基于Wigner-Ville分布(SWVD)的机载SAR运... 时频分析是SAR地面动目标成像技术中的常用方法,但传统时频分析方法如WVD在处理多分量SAR运动目标回波时存在交叉项的影响,在低信噪比时不易检测各分量信号的多普勒参数。针对这一问题,提出一种基于Wigner-Ville分布(SWVD)的机载SAR运动目标成像方法,其核心是采用SWVD时频分析方法,能够有效地抑制多个目标之间交叉项的影响,对地面单运动目标和多运动目标的成像均有很好的成像效果,理论分析和实验证明了其有效性。 展开更多

关键词 地面运动目标成像 SAR KEYSTONE变换 Wigner-Hough分布

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基于模糊函数-雷顿变换的SAR运动目标成像 被引量：1

7

作者 戴博伟 杜向峰 杨汝良 《电子科学学刊》 CSCD 2000年第4期607-612,共6页

该文从一个新的角度赋予模糊函数以新的用途.近似为线性调频信号的SAR运动目标回波信号的模糊度函数在模糊平面内具有很高的能量集中性.联合雷顿变换可以求出线性调频信号的调频率.在此基础上本文提出了基于模糊函数-雷顿变换的SAR运动... 该文从一个新的角度赋予模糊函数以新的用途.近似为线性调频信号的SAR运动目标回波信号的模糊度函数在模糊平面内具有很高的能量集中性.联合雷顿变换可以求出线性调频信号的调频率.在此基础上本文提出了基于模糊函数-雷顿变换的SAR运动目标成像算法,计算机仿真结果验证了算法的可行性. 展开更多

关键词 合成孔径雷达 运动目标成像 模糊函数 雷顿变换

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一种机载SAR地面运动目标成像模块设计 被引量：1

8

作者 夏斌 许稼 +1 位作者 彭石宝 彭应宁 《雷达科学与技术》 2011年第3期213-218,共6页

针对一体化机载合成孔径雷达/地面运动目标指示(SAR/GMTI)处理器实现多功能同步的难题,提出一种基于混合SAR/ISAR处理的地面运动目标成像处理模块设计,复用距离脉压数据实现场景成像、动目标检测以及动目标成像功能的并行。结合集成了... 针对一体化机载合成孔径雷达/地面运动目标指示(SAR/GMTI)处理器实现多功能同步的难题,提出一种基于混合SAR/ISAR处理的地面运动目标成像处理模块设计,复用距离脉压数据实现场景成像、动目标检测以及动目标成像功能的并行。结合集成了多处理器的分布式内存体系结构的数字信号处理板卡,通过同构设计和链式数据缓存,每片DSP和其外存构成独立的成像处理节点。同时链路口互联结构可发送当前子孔径的脉压结果实现同步缓存,因此各成像节点可并发响应上位机对已检测动目标的成像请求。基于外场实测数据的处理结果证明了该设计的有效性。 展开更多

关键词 合成孔径雷达 地面运动目标指示 运动目标成像

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墙体参数模糊下穿墙雷达运动目标成像

9

作者 孙延鹏 陈莉 屈乐乐 《电讯技术》 北大核心 2019年第11期1268-1274,共7页

针对墙参数模糊条件下运动目标成像速度慢、墙参数重建精度差等问题,提出了一种改进拟牛顿-粒子群优化(Limited Broyden Fletcher Goldfarb Shanno-Particle Swarm Optimization,LBFGS-PSO)算法,建立了LBFGS-PSO算法模型,解决了传统拟... 针对墙参数模糊条件下运动目标成像速度慢、墙参数重建精度差等问题,提出了一种改进拟牛顿-粒子群优化(Limited Broyden Fletcher Goldfarb Shanno-Particle Swarm Optimization,LBFGS-PSO)算法,建立了LBFGS-PSO算法模型,解决了传统拟牛顿算法和粒子群算法计算速度慢、误差较大等问题。该算法与块正交匹配追踪(Block Orthogonal Matching Pursuit,BOMP)算法相结合不仅可以精确重建边墙位置,还能够准确地重建多径效应环境中的运动目标和静止目标,算法的计算速度和精度得到了一定程度的提高。仿真结果和数据分析验证了所提方法的性能。 展开更多

关键词 穿墙雷达 运动目标成像 多径效应 粒子群优化 块正交匹配追踪

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一种视频SAR运动目标成像算法

10

作者 闫蒙恩 李凉海 +1 位作者 陈浩川 张振华 《遥测遥控》 2021年第1期51-55,共5页

视频合成孔径雷达ViSAR(Video Synthetic Aperture Radar)成像模式与传统SAR成像模式不同,此模式需要持续监测目标区域。通过子孔径划分的方法将目标区域的回波划分孔径,然后针对每一个划分后的子孔径进行单独成像和配准,最后把每一帧... 视频合成孔径雷达ViSAR(Video Synthetic Aperture Radar)成像模式与传统SAR成像模式不同,此模式需要持续监测目标区域。通过子孔径划分的方法将目标区域的回波划分孔径,然后针对每一个划分后的子孔径进行单独成像和配准,最后把每一帧图像进行处理形成视频,利用序列图像形成的视频去提取目标的运动信息。视频SAR独特的高帧率成像处理使其对运动目标的检测具有很大的优势。提供了一种基于极坐标算法PFA(Polar Format Algorithm)的视频SAR运动目标成像的方法,视频SAR成像帧率可达到每秒5帧。 展开更多

关键词 视频SAR 子孔径划分 PFA 运动目标成像

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海面运动舰船目标的高分辨率SAR成像 被引量：8

11

作者 汤立波 李道京 +1 位作者 吴一戎 丁赤飚 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第4期624-627,共4页

基于高分辨率机载SAR,研究了合成孔径成像时间较长情况下海面运动舰船目标的SAR成像问题。根据船体上不同距离单元散射点多普勒历程可能不同的特点,采用粗校正和精校正相结合的方法在距离频率-方位时间域进行二阶和高阶相位补偿,完成运... 基于高分辨率机载SAR,研究了合成孔径成像时间较长情况下海面运动舰船目标的SAR成像问题。根据船体上不同距离单元散射点多普勒历程可能不同的特点,采用粗校正和精校正相结合的方法在距离频率-方位时间域进行二阶和高阶相位补偿,完成运动舰船目标的距离徙动校正。提出了STFT和CDA处理相结合的时频分析成像方法,以获得较高的图像分辨率。实际数据的处理结果表明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 合成孔径雷达 舰船目标成像 运动目标成像 时频分析

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星载SAR的空中运动目标检测和成像 被引量：6

12

作者 尹建凤 李道京 +1 位作者 汤立波 吴一戎 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期1032-1036,共5页

根据星载SAR(Synthetic Aperture Radar)通常信号带宽较大的特点,本文提出了一种子带双频共轭处理方法,降低合成信号的等效中心频率,去除多普勒模糊,进而利用Keystone变换完成低信噪比高速运动目标的距离走动校正.运动目标的距离弯曲校... 根据星载SAR(Synthetic Aperture Radar)通常信号带宽较大的特点,本文提出了一种子带双频共轭处理方法,降低合成信号的等效中心频率,去除多普勒模糊,进而利用Keystone变换完成低信噪比高速运动目标的距离走动校正.运动目标的距离弯曲校正后,采用时频分析实现目标的低分辨率成像和检测.利用检测过程中获得的目标径向速度,进一步完成了各个运动目标的高分辨率成像处理.仿真结果表明了本文方法的有效性. 展开更多

关键词 合成孔径雷达 运动目标检测 运动目标成像 KEYSTONE变换

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正交长基线毫米波InISAR运动目标三维成像 被引量：3

13

作者 马萌 李道京 +2 位作者 李烈辰 杜剑波 乔明 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期488-495,共8页

提出了一种基于差频测角定位、等效去平地相位和模糊数估计相结合的相位解缠方法.根据波束指向信息在差频下干涉测角,对目标进行粗定位;然后借鉴干涉合成孔径雷达(InSAR)中的去平地相位技术,实现等效去平地相位,缓解相位解缠压力;最后... 提出了一种基于差频测角定位、等效去平地相位和模糊数估计相结合的相位解缠方法.根据波束指向信息在差频下干涉测角,对目标进行粗定位;然后借鉴干涉合成孔径雷达(InSAR)中的去平地相位技术,实现等效去平地相位,缓解相位解缠压力;最后对模糊数进行统计估计,完成相位解缠.实际数据处理结果表明,该方法不仅解决了目标尺寸较大引起的相对相位缠绕问题,而且可以获得目标的绝对相位,实现了对运动目标的三维定位与三维成像. 展开更多

关键词 毫米波雷达 干涉逆合成孔径雷达(InISAR) 运动目标成像 相位解缠 三维成像

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基于三阶多项式傅里叶变换的SAR地面加速运动目标参数估计与成像 被引量：5

14

作者 周辉 赵凤军 杨健 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第4期919-926,共8页

该文主要针对加速运动目标的参数估计及成像问题,推导了加速度目标的SAR回波频谱,分析了回波相位三次项估计和补偿对运动参数估计和SAR成像的必要性。提出一种利用Hough变换估计距离走动率和径向速度、相位补偿法校正距离徙动效应,并基... 该文主要针对加速运动目标的参数估计及成像问题,推导了加速度目标的SAR回波频谱,分析了回波相位三次项估计和补偿对运动参数估计和SAR成像的必要性。提出一种利用Hough变换估计距离走动率和径向速度、相位补偿法校正距离徙动效应,并基于三阶多项式傅里叶变换(LPFT)对三次相位估计的新方法。利用Hough变换,在不明显增加计算量的前提下,达到加速运动目标的运动参数精确估计和精确聚焦成像的目的。最后通过仿真数据验证了该算法的有效性。 展开更多

关键词 合成孔径雷达 地面运动目标成像 加速度估计 三阶多项式傅里叶变换 HOUGH变换

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强背景杂波下的地面运动目标干涉式三维成像 被引量：3

15

作者 张群 金亚秋 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第1期1-5,共5页

基于逆合成孔径雷达(ISAR)成像与干涉式测角原理的结合,该文提出一种地面运动目标的干涉式雷达三维成像方法。利用获得的角运动参数对回波信号在原始数据域进行补偿,完成对应干涉天线上的复图像对准。按照目标散射中心点的空间位置,重... 基于逆合成孔径雷达(ISAR)成像与干涉式测角原理的结合,该文提出一种地面运动目标的干涉式雷达三维成像方法。利用获得的角运动参数对回波信号在原始数据域进行补偿,完成对应干涉天线上的复图像对准。按照目标散射中心点的空间位置,重构运动目标的三维图像。该文提出的基于线性调频信号拉伸处理的杂波剔除方法,在用干涉技术进行三维成像之前剔除强背景杂波,方法简单易于工程实现。仿真结果证明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 合成孔径雷达(SAR) 运动参数估计 地面运动目标成像 地杂波

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基于相位追踪的SAR运动目标高阶距离徙动校正方法

16

作者 杜华贵 宋勇平 +4 位作者 孙晓颖 姜南 范崇祎 陈乐平 黄晓涛 《雷达学报（中英文）》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期955-973,共19页

距离徙动校正(RCMC)是合成孔径雷达(SAR)实现运动目标参数估计和聚焦成像的关键环节。当目标或平台运动复杂时,传统低阶RCMC方法将不再适用,而现有基于参数化的高阶RCMC方法易存在模型失配和计算复杂度高的问题、现有非参数化方法在低... 距离徙动校正(RCMC)是合成孔径雷达(SAR)实现运动目标参数估计和聚焦成像的关键环节。当目标或平台运动复杂时,传统低阶RCMC方法将不再适用,而现有基于参数化的高阶RCMC方法易存在模型失配和计算复杂度高的问题、现有非参数化方法在低信噪比下性能也将大幅下降。对此,该文借助扩展卡尔曼滤波(EKF)对造成RCM的相位进行追踪,进而构建RCM补偿函数实现RCMC。所提方法不依赖于RCM的具体模型,追踪得到的相位包含高阶分量,因此可以实现SAR运动目标的高阶RCMC。此外,EKF在进行相位追踪的同时能对信号进行滤波处理,可有效降低所提方法的信噪比(SNR)门限。与传统方法相比,该方法适用性广,计算量适中,且能校正不可忽略的高阶残余距离徙动。该文详细阐释了所提方法的原理及数学模型,并通过多组仿真和实测数据处理验证了所提方法的有效性和优越性。 展开更多

关键词 合成孔径雷达 运动目标成像 距离徙动校正 扩展卡尔曼滤波 相位追踪

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一种改进的基于FrFT的SAR运动目标检测与成像方法 被引量：9

17

作者 邓彬 秦玉亮 +1 位作者 王宏强 黎湘 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第2期326-330,共5页

针对传统的基于FrFT的SAR地面运动目标检测方法的不足,该文结合分数阶Fourier域滤波、重排谱图以及CLEAN思想,提出了一种改进的方法。该方法能够以较高精度估计目标的多普勒起始频率和中心频率,并能分辨在时频平面位于同一直线的多个目... 针对传统的基于FrFT的SAR地面运动目标检测方法的不足,该文结合分数阶Fourier域滤波、重排谱图以及CLEAN思想,提出了一种改进的方法。该方法能够以较高精度估计目标的多普勒起始频率和中心频率,并能分辨在时频平面位于同一直线的多个目标。最后给出了FrFT数值计算结果与有量纲的多普勒参数之间的转换公式。仿真结果表明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 合成孔径雷达 运动目标检测与成像 分数阶FOURIER变换 谱图

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顺轨双天线机载InSAR的地面运动目标检测研究 被引量：6

18

作者 李道京 汤立波 +1 位作者 吴一戎 丁赤飚 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第6期961-964,共4页

基于高分辨率顺轨双天线机载InSAR,研究了地面运动目标检测问题。采用双通道干涉处理,抑制地面静止杂波。针对高分辨率InSAR合成孔径时间较长的特点,将运动目标成像处理的概念引入运动目标检测过程, 对运动目标信号实施距离徙动校正后,... 基于高分辨率顺轨双天线机载InSAR,研究了地面运动目标检测问题。采用双通道干涉处理,抑制地面静止杂波。针对高分辨率InSAR合成孔径时间较长的特点,将运动目标成像处理的概念引入运动目标检测过程, 对运动目标信号实施距离徙动校正后,再聚焦成像,从而改善检测信噪比和信杂比,并进一步提高测速精度。InSAR 仿真数据的处理结果表明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 合成孔径雷达 干涉合成孔径雷达 地面运动目标检测 地面运动目标成像 干涉处理

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基于回波序列最小二乘拟合的高分辨率SAR运动目标速度估计 被引量：5

19

作者 王超 王岩飞 +1 位作者 王琦 詹学丽 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期1055-1062,共8页

运动目标速度估计是机载单天线高分辨率合成孔径雷达(SAR)实现运动目标成像和定位的关键环节。针对现有方法运算量大、易受距离徙动干扰等缺点,该文提出一种基于回波序列最小二乘拟合的速度估计方法。利用该方法,首先通过包络相关提取... 运动目标速度估计是机载单天线高分辨率合成孔径雷达(SAR)实现运动目标成像和定位的关键环节。针对现有方法运算量大、易受距离徙动干扰等缺点,该文提出一种基于回波序列最小二乘拟合的速度估计方法。利用该方法,首先通过包络相关提取相邻回波序列的距离变化量,然后对其做最小二乘线性拟合,目标的距离向速度和方位向速度可由拟合系数计算得到。与传统方法相比,该方法不仅计算量小,而且无须先做距离徙动校正(RCMC)。该文给出了新方法的数学模型和参数选取原则,分析了该方法的估计精度、计算量和适用条件,并通过仿真和实际数据处理验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 合成孔径雷达 运动目标成像 速度估计 回波序列 最小二乘拟合

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基于小波变换的合成孔径雷达运动目标多普勒参数提取算法 被引量：3

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作者 李刚 朱敏慧 朱锡兴 《电子科学学刊》 CSCD 1998年第2期151-156,共6页

本文基于合成孔径雷达成象处理中运动目标回波信号的频谱特点以及WVD变换的性质,讨论了WVD的双线性特性在用于运动目标多普勒参数提取,特别是用于多点目标及面目标成象处理时的缺陷,并结合小波变换特点,分析了小波变换用于运动目标多普... 本文基于合成孔径雷达成象处理中运动目标回波信号的频谱特点以及WVD变换的性质,讨论了WVD的双线性特性在用于运动目标多普勒参数提取,特别是用于多点目标及面目标成象处理时的缺陷,并结合小波变换特点,分析了小波变换用于运动目标多普勒参数提取的可行性和用于多点目标和面目标情况下的内在优势,在此基础上提出了基于小波变换的合成孔径雷达运动目标多普勒参数提取算法,计算机仿真结果验证了算法的可行性。 展开更多

关键词 运动目标成像 多普勒参数 WVD变换 SAR 雷达

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