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逆合成孔径雷达三维成像方法综述
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作者 黎吉顺 张雅声 +2 位作者 尹灿斌 徐灿 罗迪 《现代雷达》 北大核心 2025年第8期10-26,共17页
逆合成孔径雷达(ISAR)作为一种主动微波成像技术,具备全天时、全天候对非合作目标进行高分辨率成像的能力,在民用和军事领域均具有广泛应用。相较于传统的二维成像,ISAR三维成像可以有效克服高度向信息缺失、几何形变等难题,有利于目标... 逆合成孔径雷达(ISAR)作为一种主动微波成像技术,具备全天时、全天候对非合作目标进行高分辨率成像的能力,在民用和军事领域均具有广泛应用。相较于传统的二维成像,ISAR三维成像可以有效克服高度向信息缺失、几何形变等难题,有利于目标的探测与识别。因此,ISAR三维成像技术在目标识别、太空资产维护等领域发挥重要作用,并逐渐成为ISAR成像领域的研究热点。文中系统地梳理了不同体制ISAR三维成像方法的基本原理、优势与局限性。首先,介绍了不同体制三维成像方法的原理;然后,在此基础上,对各类ISAR三维成像方法的研究现状进行了归纳总结,并分析了各类方法的特点和存在的问题;最后,结合当前研究现状和技术发展趋势,从成像算法、成像后处理与数据融合等方面对ISAR三维成像发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 三维成像 成像投影 干涉雷达成像 阵列雷达成像
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一种基于非凸正则化模型的逆合成孔径雷达成像算法研究
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作者 赵亚楠 叶方捷 +2 位作者 王超 杨丰源 朱峰 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期875-881,共7页
逆合成孔径雷达因其可对非合作机动目标成像而广泛地应用于军事和民用中,研究表明压缩感知技术可以有效提高逆合成孔径雷达成像的分辨率并且有效降低雷达硬件负担。针对典型的非凸ιp(0<p<1)正则化模型,基于Majorization-Minimiza... 逆合成孔径雷达因其可对非合作机动目标成像而广泛地应用于军事和民用中,研究表明压缩感知技术可以有效提高逆合成孔径雷达成像的分辨率并且有效降低雷达硬件负担。针对典型的非凸ιp(0<p<1)正则化模型,基于Majorization-Minimization(MM)迭代算法框架并采用支撑集收缩策略提出了一种新的雷达成像算法——迭代支撑集收缩算法。迭代支撑集收缩算法是一个简单高效的算法,数值实验表明迭代支撑集收缩算法在逆合成孔径雷达成像中表现优异。 展开更多
关键词 合成孔径雷达成像 非凸正则化 MM算法 支撑集收缩
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逆合成孔径雷达的距离─瞬时多普勒成像方法 被引量:28
3
作者 保铮 王根原 罗琳 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第12期79-83,共5页
传统的ISAR距离-多普勒成像方法基于匀速转动的目标模型,当飞机目标作机动飞行时,转速和转轴经常是时变的,若用传统的方法成像,会使图像模糊,甚至无法辨识。本文提出了距离-瞬时多普勒成像的概念和方法,可对一般机动飞行目... 传统的ISAR距离-多普勒成像方法基于匀速转动的目标模型,当飞机目标作机动飞行时,转速和转轴经常是时变的,若用传统的方法成像,会使图像模糊,甚至无法辨识。本文提出了距离-瞬时多普勒成像的概念和方法,可对一般机动飞行目标成像。实测数据结果表明了本文方法的可行。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 机动目标 isar 雷达系统
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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
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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 合成孔径雷达 机动目标 时频分析 FOURIER变换 isar成像
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机动目标的逆合成孔径雷达成像原理与算法 被引量:16
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作者 保铮 孙长印 邢孟道 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第6期24-28,59,共6页
对于非合作的机动目标 ,由于目标相对于雷达射线的姿态和转速难以测定 ,而且是时变的 ,因而给逆合成孔径雷达 (ISAR)成像造成较大困难 .本文讨论了这种情况下成像的一般原理 ,并对机动性不太大 ,散射点子回波多普勒变化满足一阶近似条件... 对于非合作的机动目标 ,由于目标相对于雷达射线的姿态和转速难以测定 ,而且是时变的 ,因而给逆合成孔径雷达 (ISAR)成像造成较大困难 .本文讨论了这种情况下成像的一般原理 ,并对机动性不太大 ,散射点子回波多普勒变化满足一阶近似条件时 ,提出了实用算法 .实测数据的处理结果说明新算法是可行的 . 展开更多
关键词 合成孔径雷达 机动目标 成像原理 算法
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具有三维转动目标的逆合成孔径雷达成像算法 被引量:8
6
作者 保铮 王根原 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第A00期1-9,共9页
传统的 ISAR 距离一多普勒法成像基于匀速运动的目标模型。当飞机目标作机动飞行时,转速和转轴经常是时变的,若用传统方法成像,会使图像模糊,甚至无法辨识。文中提出了距离一瞬时多普勒成像的概念和方法,它可对一般机动飞行目标成像。... 传统的 ISAR 距离一多普勒法成像基于匀速运动的目标模型。当飞机目标作机动飞行时,转速和转轴经常是时变的,若用传统方法成像,会使图像模糊,甚至无法辨识。文中提出了距离一瞬时多普勒成像的概念和方法,它可对一般机动飞行目标成像。实测数据成像结果表明该文的方法是可行的。 展开更多
关键词 机动目标 成像 合成孔径雷达 isar
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干涉式逆合成孔径雷达成像技术综述 被引量:11
7
作者 刘承兰 高勋章 黎湘 《信号处理》 CSCD 北大核心 2011年第5期737-748,共12页
干涉式逆合成孔径雷达(InISAR)成像是一种将干涉技术与逆合成孔径分辨相结合的高分辨雷达三维成像方法,能够实现对远距离运动目标全天候、全天时的三维成像,在军事和民用领域都呈现出广泛的应用前景和实用价值。其基本思想是利用位置分... 干涉式逆合成孔径雷达(InISAR)成像是一种将干涉技术与逆合成孔径分辨相结合的高分辨雷达三维成像方法,能够实现对远距离运动目标全天候、全天时的三维成像,在军事和民用领域都呈现出广泛的应用前景和实用价值。其基本思想是利用位置分布不同的多个天线获取成一定视角差的多幅逆合成孔径雷达(ISAR)复图像,实现目标散射中心的二维分辨,然后通过干涉相位处理,恢复出目标散射中心的真实三维分布。本文综述了InISAR三维成像的理论框架,回顾了InI-SAR成像技术的发展历程,着重对图像配准、相位解缠绕、运动补偿、斜视、基线配置等关键技术难点进行了分析和评估,明确了研究中存在的问题,阐述了有待进一步研究的方向,最后对InISAR的发展现状和趋势进行了总结和展望。 展开更多
关键词 三维成像 干涉式合成孔径雷达 图像配准 相位解缠绕 斜视
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采用格林函数分解的太赫兹逆合成孔径雷达近场成像算法 被引量:6
8
作者 张彪 皮亦鸣 李晋 《信号处理》 CSCD 北大核心 2014年第9期993-999,共7页
针对太赫兹逆合成孔径雷达(ISAR)近场成像的问题,本文提出了采用格林函数分解的ISAR成像算法。文中结合太赫兹雷达超外差接收模式,构建和分析了近场条件下的目标回波模型。通过对回波模型中格林函数的分解,将表征球面波前的格林函数分... 针对太赫兹逆合成孔径雷达(ISAR)近场成像的问题,本文提出了采用格林函数分解的ISAR成像算法。文中结合太赫兹雷达超外差接收模式,构建和分析了近场条件下的目标回波模型。通过对回波模型中格林函数的分解,将表征球面波前的格林函数分解为二维平面波的叠加;并在频域完成对回波信号的滤波补偿和二维逆变换后,获得了太赫兹ISAR近场目标的图像。文中通过与二维FFT算法和本文算法进行的数值仿真结果对比,验证了该算法的可行性。最后利用太赫兹雷达转台实测数据对本文算法进行了验证和对比分析,结果表明该算法具有良好的成像性能。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 近场成像 太赫兹 去调频处理
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微小卫星雷达隐身性能的在轨逆合成孔径雷达成像分析 被引量:2
9
作者 刘斌 张翔 廖文和 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期816-821,共6页
成像雷达是空间目标监视系统中的重要组成部分。为深入评估某微小卫星的隐身性能,对卫星的逆合成孔径雷达(ISAR)成像效果进行预测,从雷达成像角度评估卫星的隐身效果。首先简述用于空间目标成像的ISAR成像的基本原理。然后构造卫星的散... 成像雷达是空间目标监视系统中的重要组成部分。为深入评估某微小卫星的隐身性能,对卫星的逆合成孔径雷达(ISAR)成像效果进行预测,从雷达成像角度评估卫星的隐身效果。首先简述用于空间目标成像的ISAR成像的基本原理。然后构造卫星的散射点模型,散射系数采用微波暗室的实际测量值。依据仿真雷达系统参数和卫星实际在轨运行参数,计算卫星ISAR成像所需成像时间。对卫星3种飞行姿态,即卫星顶部指向地球表面的隐身姿态、卫星顶部与飞行方向一致和卫星底部指向地球表面两种非隐身姿态,以及不同信噪比情况,进行IS-AR仿真,详细分析每种情况下的运动补偿效果和最终ISAR成像效果,说明了卫星隐身设计的有效性。 展开更多
关键词 微小卫星 雷达隐身 合成孔径雷达(isar) 成像
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利用多通道联合稀疏重建的干涉逆合成孔径雷达三维成像算法 被引量:2
10
作者 陈倩倩 张磊 +2 位作者 徐刚 邢孟道 保铮 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期100-106,共7页
针对单通道超分辨成像算法重建的超分辨图像间散射点的位置出现偏差的问题,提出了一种利用多通道联合稀疏重建的干涉逆合成孔径雷达(MCJSR-InISAR)三维成像算法。首先利用联合包络对齐算法校正目标平动对应的包络时延,再利用联合自聚焦... 针对单通道超分辨成像算法重建的超分辨图像间散射点的位置出现偏差的问题,提出了一种利用多通道联合稀疏重建的干涉逆合成孔径雷达(MCJSR-InISAR)三维成像算法。首先利用联合包络对齐算法校正目标平动对应的包络时延,再利用联合自聚焦算法实现平动补偿的初相校正,对来自不同天线的回波信号的距离差进行补偿,然后利用MCJSR进行超分辨成像,同时利用快速傅里叶变换提高运算效率,最后利用水平及俯仰干涉相位信息实现机动目标的InISAR三维成像。MCJSR-InISAR算法具有更高的强散射中心重建精度,能够对通道间的相对相位信息进行有效的保持。实测数据表明,与单通道超分辨成像算法相比,MCJSR-InISAR算法成像结果的熵值降低了约0.17,且运算复杂度降低了O(105)。 展开更多
关键词 干涉合成孔径雷达 联合稀疏重建 三维成像 机动目标
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逆合成孔径雷达三维成像综述 被引量:3
11
作者 周鹏 郑佳辉 +3 位作者 张振华 王影 张晰 张杰 《电波科学学报》 CSCD 北大核心 2023年第5期739-756,779,共19页
逆合成孔径雷达(inverse synthetic aperture radar,ISAR)可以对飞机、舰船与空间目标等进行成像,在军事和民事应用中具有重要的意义.ISAR三维成像可以克服传统二维成像中的几何失真、方位向定标难与图像投影平面未知等问题,有利于对目... 逆合成孔径雷达(inverse synthetic aperture radar,ISAR)可以对飞机、舰船与空间目标等进行成像,在军事和民事应用中具有重要的意义.ISAR三维成像可以克服传统二维成像中的几何失真、方位向定标难与图像投影平面未知等问题,有利于对目标进行分类和识别,是ISAR技术的重要发展趋势之一.本文主要对单天线ISAR、干涉ISAR(interferometric ISAR,InISAR)、阵列ISAR等不同体制的三维成像进行介绍.在此基础上,对各种体制的研究现状进行了总结,并对未来的发展方向进行了分析. 展开更多
关键词 合成孔径雷达(isar) 三维成像 单天线雷达 干涉雷达 阵列雷达
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逆合成孔径雷达成像的机动目标平动补偿 被引量:3
12
作者 邢孟道 保铮 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期383-387,共5页
逆合成孔径雷达成像中平动补偿可以分为两步进行 ,即平动粗补偿 (包络对齐 )和平动精补偿 (自聚焦 ) .经过多年的研究 ,包络对齐和自聚焦都有一系列算法 .但是 ,这些算法的提出和分析都是基于目标平稳飞行的 .随着对机动目标瞬时成像研... 逆合成孔径雷达成像中平动补偿可以分为两步进行 ,即平动粗补偿 (包络对齐 )和平动精补偿 (自聚焦 ) .经过多年的研究 ,包络对齐和自聚焦都有一系列算法 .但是 ,这些算法的提出和分析都是基于目标平稳飞行的 .随着对机动目标瞬时成像研究的深入 ,表明当不发生距离走动的情况下 ,平稳飞行的包络对齐方法完全适用于机动飞行 ,但大部分自聚焦方法对机动飞行目标不再有效 ,为此提出一种基于相干积累的适用于机动目标的自聚焦方法 ,仿真和实测数据的处理表明该方法是有效的 . 展开更多
关键词 合成孔径雷达成像 机动目标 平动补偿
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步进频率逆合成孔径雷达成像的一种运动补偿方法 被引量:1
13
作者 张群 张涛 +1 位作者 马长征 张守宏 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期270-272,325,共4页
对于步进频率逆合成孔径雷达成像 ,提出了一种新的运动补偿方法 .在同一频率的脉冲序列中估计目标的加速度 ,利用对角脉冲序列粗估计目标的速度 ,再利用距离像精确估计速度 ,是一维搜索 ,节约计算量 .计算机仿真结果表明 ,文中所用方法... 对于步进频率逆合成孔径雷达成像 ,提出了一种新的运动补偿方法 .在同一频率的脉冲序列中估计目标的加速度 ,利用对角脉冲序列粗估计目标的速度 ,再利用距离像精确估计速度 ,是一维搜索 ,节约计算量 .计算机仿真结果表明 ,文中所用方法的参数估计精度满足成像的要求 . 展开更多
关键词 合成孔径雷达 运动补偿 雷达成像
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前向散射阴影逆合成孔径雷达成像误差分析 被引量:1
14
作者 胡程 周超 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第5期1103-1107,共5页
阴影逆合成孔径雷达(SISAR)成像算法可以从前向散射雷达(FSR)目标回波中提取目标侧影轮廓像,其成像精度由目标的运动轨迹跟踪精度决定。该文基于小衍射角前向散射信号模型,解析推导了SISAR成像误差与目标运动轨迹跟踪误差的关系;分析了... 阴影逆合成孔径雷达(SISAR)成像算法可以从前向散射雷达(FSR)目标回波中提取目标侧影轮廓像,其成像精度由目标的运动轨迹跟踪精度决定。该文基于小衍射角前向散射信号模型,解析推导了SISAR成像误差与目标运动轨迹跟踪误差的关系;分析了跟踪误差对目标侧影轮廓高度差和中线成像结果的影响,给出了对跟踪精度的定量要求。通过大量仿真验证了分析的正确性。 展开更多
关键词 阴影合成孔径雷达 前向散射 跟踪误差 成像误差
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先进合成孔径雷达/逆合成孔径雷达成像及其特征分析 被引量:6
15
作者 张直中 《雷达科学与技术》 2005年第2期65-70,共6页
叙述了先进合成孔径雷达/逆合成孔径雷达成像法和超分辨问题。文中的机载SAR用一发三收四口径天线对地面动目标进行监测和跟踪。简单讨论了ISAR的极坐标重组、现代谱分析和时频成像法。
关键词 合成孔径雷达/合成孔径雷达 时-频成像 现代谱分析 超分辨
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双基地逆合成孔径雷达成像平面分析
16
作者 董健 尚朝轩 +1 位作者 高梅国 傅雄军 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2011年第3期62-66,70,共6页
主要分析了双基地逆合成孔径雷达的成像平面。基于双基地SAR成像平面分析,双基地目标旋转矢量分析两种方法,分别建立了两种不同的双基地ISAR成像平面模型。为验证模型正确性,分别将两种模型应用于双基地转台成像分析,并预测成像结果。基... 主要分析了双基地逆合成孔径雷达的成像平面。基于双基地SAR成像平面分析,双基地目标旋转矢量分析两种方法,分别建立了两种不同的双基地ISAR成像平面模型。为验证模型正确性,分别将两种模型应用于双基地转台成像分析,并预测成像结果。基于BP算法的双基地转台点目标成像仿真表明,旋转矢量分析法建立模型的分析结果与仿真结果完全吻合。基于虚拟目标航迹的双基地逆合成孔径雷达BP算法成像仿真也验证了该模型的正确性。对基于双基地SAR的ISAR成像平面模型的缺陷也进行了初步探讨。 展开更多
关键词 双基地 合成孔径雷达 成像平面
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关于影响步进频率逆合成孔径雷达成像的波形参数分析与选择的研究
17
作者 杨丽丽 《青岛农业大学学报(自然科学版)》 2008年第3期242-246,共5页
逆合成孔径雷达可获得远距离目标的二维高分辨图像。影响逆合成孔径雷达成像质量的因素很多,本文的主要目的是研究步进频率波形逆合成孔径雷达(Stepped-Frequency Waveform Inverse Synthetic Aperture Radar,简写为SFW ISAR)成像过程... 逆合成孔径雷达可获得远距离目标的二维高分辨图像。影响逆合成孔径雷达成像质量的因素很多,本文的主要目的是研究步进频率波形逆合成孔径雷达(Stepped-Frequency Waveform Inverse Synthetic Aperture Radar,简写为SFW ISAR)成像过程中脉冲参数的选取对成像质量的影响。文中对脉冲参数如何影响ISAR成像质量进行了理论分析和仿真实验,最后给出了参数选取的理论依据。结果表明SFW ISAR对目标进行成像时,只要合理地设计参数—脉冲重复频率、载频和步进频率,就可以得到符合要求的高质量SFW ISAR二维图像。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 步进频率 成像质量
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逆合成孔径雷达成像技术的研究 被引量:4
18
作者 崔东哲 翁祖荫 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 1996年第6期15-21,共7页
逆合成孔径雷达(ISAR)成像是微波成像技术中一个较新的课题。本文通过研究ISAR成像处理算法,提出了解决运动补偿中距离对准精度的新方法,对实际飞行所录取数据进行了成像处理。
关键词 合成孔径雷达 成像 雷达 微波成像
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基于稀疏步进调频信号的低信噪比逆合成孔径雷达成像 被引量:1
19
作者 王樾 白雪茹 周峰 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第3期1034-1043,共10页
针对稀疏步进调频信号对目标径向运动敏感且低信噪比(SNR)下难以聚焦成像的问题,该文提出基于遗传算法和稀疏贝叶斯学习的平动补偿与高分辨逆合成孔径雷达(ISAR)成像方法。首先,针对稀疏步进调频信号建立回波模型和稀疏观测模型,通过构... 针对稀疏步进调频信号对目标径向运动敏感且低信噪比(SNR)下难以聚焦成像的问题,该文提出基于遗传算法和稀疏贝叶斯学习的平动补偿与高分辨逆合成孔径雷达(ISAR)成像方法。首先,针对稀疏步进调频信号建立回波模型和稀疏观测模型,通过构造参数化字典,将ISAR成像问题转换为目标运动参数估计与高分辨距离像(HRRP)合成的联合问题。然后,对目标高分辨距离像引入Gamma-Gauss先验,并采用变分贝叶斯推断(VBI)对散射点进行估计。在此基础上,通过遗传算法迭代同步获得目标运动参数与高质量HRRP,最终实现高分辨聚焦成像和运动参数精确估计。不同场景下的仿真和实测数据处理结果验证了所提算法的有效性。 展开更多
关键词 合成孔径雷达(isar) 运动参数估计 稀疏贝叶斯学习 遗传算法
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改进的逆合成孔径雷达成像包络对齐方法 被引量:3
20
作者 杨国军 贺志毅 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期482-488,共7页
准确的包络对齐是逆合成孔径雷达成像的基础。提出了一种适合工程应用的包络对齐方法,通过对相邻分组脉冲累积互相关系数的监测,实时调整窗函数的长度,消除了包络对齐中的漂移误差和"毛刺"现象,并通过竞争选择基准脉冲的起始... 准确的包络对齐是逆合成孔径雷达成像的基础。提出了一种适合工程应用的包络对齐方法,通过对相邻分组脉冲累积互相关系数的监测,实时调整窗函数的长度,消除了包络对齐中的漂移误差和"毛刺"现象,并通过竞争选择基准脉冲的起始位置,保证了算法的稳健性。仿真和试验数据的成像结果表明包络对齐结果的精度满足成像的要求。 展开更多
关键词 合成孔径雷达成像 包络对齐 累积互相关 窗函数
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