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稀疏阵列微波暗室成像实验研究 被引量:6
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作者 侯颖妮 李道京 +2 位作者 洪文 李南京 张麟兮 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第9期2258-2262,共5页
为了在实际条件下验证稀疏阵列孔径综合方法可以避免稀疏阵旁瓣较高的问题,以及基于压缩感知理论的成像算法可以对具有稀疏特性的目标进行重建,开展了微波暗室实验。针对实验中的阵列误差,给出了具体的校正方法。通过实验数据处理证明... 为了在实际条件下验证稀疏阵列孔径综合方法可以避免稀疏阵旁瓣较高的问题,以及基于压缩感知理论的成像算法可以对具有稀疏特性的目标进行重建,开展了微波暗室实验。针对实验中的阵列误差,给出了具体的校正方法。通过实验数据处理证明了阵列误差校正方法、稀疏阵列孔径综合方法以及基于压缩感知理论成像算法的正确性和有效性。 展开更多
关键词 微波成像 稀疏阵列天线 阵列误差 压缩感知 微波暗室
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圆迹SAR成像技术研究进展 被引量:49
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作者 洪文 《雷达学报(中英文)》 2012年第2期124-135,共12页
圆迹SAR(Circular SAR,CSAR)是近年来提出并发展起来的一种高分辨3维成像模式,通过传感器平台的曲线运动,获取被观测目标多方位乃至360?全向观测信息,以满足越来越高的精细观测需求。2011年8月,中国科学院电子学研究所微波成像技术国家... 圆迹SAR(Circular SAR,CSAR)是近年来提出并发展起来的一种高分辨3维成像模式,通过传感器平台的曲线运动,获取被观测目标多方位乃至360?全向观测信息,以满足越来越高的精细观测需求。2011年8月,中国科学院电子学研究所微波成像技术国家级重点实验室利用自行研制的P波段全极化SAR系统开展了国内首次机载圆迹SAR飞行实验,成功获取了全方位高分辨圆迹SAR图像,实验结果初步展示了圆迹SAR成像技术在高精度测绘、灾害评估和精细资源管理等领域的应用潜力。该文详细讨论了圆迹SAR成像技术的研究进展,介绍了近年来国内外开展的若干次机载飞行实验以展示圆迹SAR的独特应用优势,总结分析了圆迹SAR的关键技术,最后对其发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 SYNTHETIC APERTURE Radar(SAR) 圆迹SAR 全方位观测 高分辨率 3维成像
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基于距离向多孔径接收的宽测绘带SAR成像方法的研究 被引量:16
3
作者 王小青 郭琨毅 +1 位作者 盛新庆 朱敏慧 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第5期739-745,共7页
该文提出了一种新的基于距离向多孔径接收宽测绘带合成孔径雷达(SAR)成像方法。首先对这种成像方法进行了严格的论证,并证明了运算中的加权矩阵为良态矩阵,然后分析了这种成像方法的计算量,讨论了这种宽测绘带SAR的信噪比,最后给出了仿... 该文提出了一种新的基于距离向多孔径接收宽测绘带合成孔径雷达(SAR)成像方法。首先对这种成像方法进行了严格的论证,并证明了运算中的加权矩阵为良态矩阵,然后分析了这种成像方法的计算量,讨论了这种宽测绘带SAR的信噪比,最后给出了仿真结果。 展开更多
关键词 宽测绘带合成孔径雷达 加权矩阵 多孔径接收 成像 信噪比
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基于稀疏综合孔径天线的艇载成像雷达研究 被引量:12
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作者 侯颖妮 李道京 +1 位作者 尹建凤 洪文 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期2377-2382,共6页
基于稀疏综合孔径天线概念,研究了平流层飞艇载对地观测成像雷达系统中的重要问题.提出了稀疏阵时分多相位中心孔径综合方法,该方法使得综合后的相位中心在数量上和分布情况上与满阵天线相同,从而避免了稀疏阵旁瓣较高的问题;利用模拟... 基于稀疏综合孔径天线概念,研究了平流层飞艇载对地观测成像雷达系统中的重要问题.提出了稀疏阵时分多相位中心孔径综合方法,该方法使得综合后的相位中心在数量上和分布情况上与满阵天线相同,从而避免了稀疏阵旁瓣较高的问题;利用模拟退火算法对阵列进行了优化,以使实际使用的阵元最少;为提高系统作用距离,采用多频正交信号形成多发多收的工作模式,通过频率拼接提高距离分辨率;由于综合孔径天线阵列长度远小于场景宽度,系统采用了子孔径成像方法,并将曲线拟合和自聚焦处理相结合,解决了存在阵列形变误差时的精确成像问题.仿真结果表明了本文方法的有效性. 展开更多
关键词 稀疏综合孔径天线 雷达成像 多频正交信号 阵列误差 平流层飞艇
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连续场景的稀疏阵列SAR侧视三维成像研究 被引量:11
5
作者 张清娟 李道京 李烈辰 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第5期1097-1102,共6页
合成孔径雷达的回波数据和图像数据都是复数,由于各个分辨单元散射点的初始相位是随机的,致使连续变化地物场景的信号带宽较大,传统的单天线SAR很难实现空间稀疏降采样。该文采用交轨向多天线观测结构,分析了交轨向稀疏阵列SAR的成像模... 合成孔径雷达的回波数据和图像数据都是复数,由于各个分辨单元散射点的初始相位是随机的,致使连续变化地物场景的信号带宽较大,传统的单天线SAR很难实现空间稀疏降采样。该文采用交轨向多天线观测结构,分析了交轨向稀疏阵列SAR的成像模型,首次提出利用信号重构方法,去除散射点随机初相位,降低复信号带宽,以较大间隔的空间稀疏采样实现稀疏阵列SAR侧视3维成像。干涉SAR 2维成像实际数据处理结果验证了通过信号重构可以降低复信号带宽,稀疏阵列SAR侧视3维成像的仿真结果验证了该文方法的有效性。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 3维成像 稀疏采样 信号重构 连续场景
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基于压缩感知的干涉逆合成孔径雷达成像研究 被引量:5
6
作者 刘波 李道京 李烈辰 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第1期19-25,共7页
为解决传统运动目标逆合成孔径雷达图像不能对目标定位的问题,提出了一种基于压缩感知技术的干涉逆合成孔径雷达运动目标成像方法.介绍了将压缩感知理论引入到运动目标逆合成孔径雷达成像模型中的方法,研究了压缩感知逆合成孔径雷达复... 为解决传统运动目标逆合成孔径雷达图像不能对目标定位的问题,提出了一种基于压缩感知技术的干涉逆合成孔径雷达运动目标成像方法.介绍了将压缩感知理论引入到运动目标逆合成孔径雷达成像模型中的方法,研究了压缩感知逆合成孔径雷达复图像的相位误差和信噪比的关系,在此基础上,给出了基于压缩感知的干涉逆合成孔径雷达运动目标干涉测角定位方法实施流程.通过计算机仿真和实际数据处理结果验证了所提方法对运动目标成像定位的有效性.本文的研究成果扩展了压缩感知理论在逆合成孔径雷达中的应用前景。 展开更多
关键词 压缩感知 逆合成孔径雷达 干涉逆合成孔径雷达 保相性
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速度聚束调制对顺轨干涉SAR浅海地形成像的影响研究 被引量:3
7
作者 于祥祯 种劲松 +1 位作者 洪文 李泽军 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期942-948,共7页
通过理论推导,证明了顺轨干涉SAR对海洋成像时同普通SAR一样,存在速度聚束调制。速度聚束调制使得顺轨SAR对海洋成像时产生一种非线性映射关系,这种非线性映射关系与径向流场的方位向梯度变化以及平台到目标的斜距与平台运动速度的比值(... 通过理论推导,证明了顺轨干涉SAR对海洋成像时同普通SAR一样,存在速度聚束调制。速度聚束调制使得顺轨SAR对海洋成像时产生一种非线性映射关系,这种非线性映射关系与径向流场的方位向梯度变化以及平台到目标的斜距与平台运动速度的比值(R/V)有关。以方位向存在一定坡度的浅海地形为例,分析了速度聚束调制对顺轨干涉SAR浅海地形成像的影响。仿真结果分析表明:当径向流场在方位向上存在梯度变化时,根据梯度变化的大小和方向的不同,会使浅海地形特征在顺轨干涉SAR相位图像上产生压缩、拉伸甚至混叠等失真,且R/V越大失真越严重。 展开更多
关键词 顺轨干涉SAR 速度聚束调制 浅海地形
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艇载共形稀疏阵列天线雷达成像研究 被引量:5
8
作者 滕秀敏 李道京 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第4期644-649,656,共7页
基于平流层飞艇平台,研究了共形稀疏阵列天线雷达对静止目标成像及对运动目标探测的问题。针对三叶玫瑰线艇身模型,提出了共形稀疏阵列天线的布阵方式。雷达采用实孔径方式成像,各子阵同时发射多脉冲频分正交信号。利用各子阵多发多收... 基于平流层飞艇平台,研究了共形稀疏阵列天线雷达对静止目标成像及对运动目标探测的问题。针对三叶玫瑰线艇身模型,提出了共形稀疏阵列天线的布阵方式。雷达采用实孔径方式成像,各子阵同时发射多脉冲频分正交信号。利用各子阵多发多收的回波信号,采用后向投影(BP)算法完成各子带信号对静止目标的成像处理,再将子带信号成像结果相参累加以提高静止目标成像的距离向分辨率;将各子阵一发多收的多脉冲回波信号变换到距离-多普勒域,完成静止杂波抑制,对各子带信号采用压缩感知(CS)的方法在二维空间实现对运动目标图像的重建,再将子带信号重建结果非相参累加以提高运动目标探测的信噪比。仿真实验验证了本文方法的有效性。 展开更多
关键词 稀疏阵列 雷达成像 共形天线 压缩感知(CS) 运动目标探测
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基于RIPless理论的稀疏微波成像波形分析方法 被引量:3
9
作者 赵曜 张冰尘 +1 位作者 洪文 吴一戎 《雷达学报(中英文)》 CSCD 2013年第3期265-270,共6页
稀疏微波成像回波数据可以建模为Toeplitz矩阵与地面场景的乘积,Toeplitz矩阵中的行向量为发射信号的时延。由于难于验证Toeplitz矩阵是否符合经典的稀疏信号处理中RIP等重建条件,因而分析稀疏微波成像采样数与发射波形的关系十分困难... 稀疏微波成像回波数据可以建模为Toeplitz矩阵与地面场景的乘积,Toeplitz矩阵中的行向量为发射信号的时延。由于难于验证Toeplitz矩阵是否符合经典的稀疏信号处理中RIP等重建条件,因而分析稀疏微波成像采样数与发射波形的关系十分困难。近年提出的RIPless理论表明如果矩阵的行向量是对一个概率分布的随机抽取,并且该概率分布满足一定的条件,那么可以从少量的采样数据中恢复稀疏信号。Toeplitz矩阵适用于RIPless理论。该文首先介绍稀疏微波成像中观测矩阵的构造,然后利用稀疏信号处理中的RIPless理论分析波形中信号脉宽、带宽和信号形式与稀疏微波成像采样数的关系,进而比较不同波形对稀疏微波成像中的性能,最后通过仿真验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 稀疏微波成像 RIPless 压缩感知 波形分析
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基于压缩感知的稀疏阵列近景微波三维成像 被引量:2
10
作者 乞耀龙 谭维贤 +2 位作者 江海 王彦平 洪文 《电子测量技术》 2012年第5期66-72,共7页
近景微波成像技术在隐藏武器检测、生物医学成像、无损检测等领域具有广阔的应用前景。将压缩感知理论应用于近景微波成像系统,提出了基于稀疏阵列天线的三维成像几何及相应的回波模型,该几何通过高度向的稀疏阵列电子扫描、方位向的机... 近景微波成像技术在隐藏武器检测、生物医学成像、无损检测等领域具有广阔的应用前景。将压缩感知理论应用于近景微波成像系统,提出了基于稀疏阵列天线的三维成像几何及相应的回波模型,该几何通过高度向的稀疏阵列电子扫描、方位向的机械扫描及距离向发射宽带信号来实现三维分辨;文中将压缩感知理论应用于稀疏阵列三维成像,提出了基于压缩感知的稀疏阵列层析成像算法;最后,通过理论分析和数值仿真验证了文中提出的成像几何和成像算法的有效性。 展开更多
关键词 压缩感知 近景微波三维成像 稀疏天线阵列 层析成像
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基于顺轨-交轨InSAR技术的运动舰船目标三维成像 被引量:1
11
作者 汤立波 李道京 +2 位作者 洪文 吴一戎 丁赤飚 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2008年第9期1669-1673,共5页
利用顺轨和交轨干涉SAR技术,研究了海面运动舰船目标三维成像问题。完整地介绍了距离徙动校正和二维图像配准方法,提出了将时频分析成像方法和干涉技术相结合的处理思路,利用时频分析方法可以获得三个天线在任意方位时间tk处的目标图像... 利用顺轨和交轨干涉SAR技术,研究了海面运动舰船目标三维成像问题。完整地介绍了距离徙动校正和二维图像配准方法,提出了将时频分析成像方法和干涉技术相结合的处理思路,利用时频分析方法可以获得三个天线在任意方位时间tk处的目标图像,将任意方位时刻tk处的二维复图像进行干涉处理,由干涉相位计算运动目标散射点的三维空间坐标,实现运动舰船目标三维成像。运动舰船目标的三维图像仿真处理结果,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 运动目标成像 运动舰船 三维成像
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调频连续波SAR数字接收机技术研究 被引量:2
12
作者 董勇伟 梁兴东 丁赤飚 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2009年第B10期69-73,共5页
针对调频连续波合成孔径雷达系统误差提取和校正困难的问题,提出了一种基于数字接收机的调频连续波合成孔径雷达系统方案。分析了去调频接收模式下调频连续波合成孔径雷达的回波特性,研究了系统误差对回波信号的影响,推导了在数字时域... 针对调频连续波合成孔径雷达系统误差提取和校正困难的问题,提出了一种基于数字接收机的调频连续波合成孔径雷达系统方案。分析了去调频接收模式下调频连续波合成孔径雷达的回波特性,研究了系统误差对回波信号的影响,推导了在数字时域对回波信号进行正交解调、去调频接收处理以及系统误差提取的实现过程。数字接收处理的方法可以简单有效地提取系统的幅相误差,并进行校正。最后,通过实验仿真证明了该方法的有效性和正确性。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 调频连续波 正交解调 去调频
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利用多层快速多极子技术对随机粗糙表面SAR回波信号统计特性的研究 被引量:1
13
作者 潘小敏 盛新庆 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期489-491,共3页
该文主要目的是研究随机粗糙面SAR回波信号的统计特性。结合传统的MonteCarlo方法,利用多层快速多极子算法严格高效地模拟了三维随机粗糙面的SAR回波信号。依据常用SAR系统,将发射波的仰角固定在45°,并让方位角在88°~92°... 该文主要目的是研究随机粗糙面SAR回波信号的统计特性。结合传统的MonteCarlo方法,利用多层快速多极子算法严格高效地模拟了三维随机粗糙面的SAR回波信号。依据常用SAR系统,将发射波的仰角固定在45°,并让方位角在88°~92°之间变化,得到若干组随机表面的回波。计算回波幅值和相位的均值,得到一些值得关注的结论。 展开更多
关键词 SAR回波 随机面 多层快速多极子技术
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基于LFMCW体制的分布式SAR高分辨率成像方法研究 被引量:2
14
作者 李堃 梁兴东 +2 位作者 陈龙永 王杰 吴一戎 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期437-443,共7页
分布式微小卫星SAR是实现小型化、低成本星载SAR系统的重要途径,然而,在该体制下,如何充分利用分布式系统资源,实现高分辨率成像是其面临的关键问题之一。该文提出一种利用LFMCW信号实现分布式微小卫星平台SAR的方法,并基于方位向编队... 分布式微小卫星SAR是实现小型化、低成本星载SAR系统的重要途径,然而,在该体制下,如何充分利用分布式系统资源,实现高分辨率成像是其面临的关键问题之一。该文提出一种利用LFMCW信号实现分布式微小卫星平台SAR的方法,并基于方位向编队飞行的微小卫星构型,对其信号模型与高分辨率成像方法进行了研究。该文方法使用多颗微小卫星同时发射与接收频分LFMCW信号,利用交叉接收的构型使不同频带收发天线所形成的等效相位中心重合,进而在距离向对信号进行频带合成以恢复全带宽信号,从而实现高分辨率SAR成像。该方法实现了分布式平台信号的频带合成,为高分辨率LFMCW SAR技术在微小卫星平台上的应用提供了理论支撑。仿真实验验证了理论分析的正确性以及方法的有效性。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 分布式微小卫星 多发多收 线性调频连续波 频带合成
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SAR原始回波信号生成算法的性能比较研究 被引量:18
15
作者 韦立登 李绍恩 +1 位作者 吴一戎 向茂生 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第2期262-265,共4页
该文介绍了距离时域脉冲相干法、距离频域脉冲相干法和二维频域快速傅氏变换法3种SAR原始回波信号生成算法的基本原理和计算步骤,重点从误差分析、时间估计以及空间估计等3个方面对这3种算法进行了深入量化的比较研究,并利用X波段SAR系... 该文介绍了距离时域脉冲相干法、距离频域脉冲相干法和二维频域快速傅氏变换法3种SAR原始回波信号生成算法的基本原理和计算步骤,重点从误差分析、时间估计以及空间估计等3个方面对这3种算法进行了深入量化的比较研究,并利用X波段SAR系统参数实现了3种算法的仿真实验。理论分析及实验结果均表明,第3种算法不仅算法描述简明高效,可实现性强,而且所得的结果数据精度也较高,是一种较为实用的SAR原始回波信号生成算法。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 原始回波信号生成 多普勒相位函数 脉冲相干 快速傅氏变换
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基于修正均匀冗余阵列正反编码的稀疏阵列SAR下视三维成像处理 被引量:8
16
作者 田鹤 李道京 +1 位作者 潘洁 周建卫 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第9期2203-2211,共9页
该文研究基于频分正交信号的机载交轨稀疏阵列SAR下视3维成像问题。为解决孔径综合方法带来的重复频率高、数据冗余量大和运动补偿等问题,提出一种基于修正均匀冗余阵列(Modified Uniformly Redundant Arrays,MURA)编码和干涉处理频域... 该文研究基于频分正交信号的机载交轨稀疏阵列SAR下视3维成像问题。为解决孔径综合方法带来的重复频率高、数据冗余量大和运动补偿等问题,提出一种基于修正均匀冗余阵列(Modified Uniformly Redundant Arrays,MURA)编码和干涉处理频域稀疏的3维成像方法,直接在距离频域稀疏采样条件下对目标场景进行下视3维成像。引入MURA编码对回波数据在阵列采样平面进行正反编码调制,分别获得两幅3维复图像,并通过干涉处理使信号3维频谱集中在低频段,利用频域低通滤波或压缩感知(Compressed Sensing,CS)实现目标场景3维成像。该方法具有回波数据利用率高和工作重复频率低的特点。仿真分析和试验数据验证了方法的有效性。 展开更多
关键词 SAR 3维成像 稀疏阵列 稀疏采样 修正均匀冗余阵列 干涉处理
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基于卫星参数预测的星载SAR图像定位方法研究 被引量:7
17
作者 李立钢 吴一戎 +3 位作者 刘波 彭海良 尤红建 周强 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第7期1691-1694,共4页
该文提出了一种基于卫星参数预测的无(少)地面控制点的星载SAR图像的定位方法。该方法利用待校正影像相邻景的成像参数,同时建立预测模型,内插或外推待校正SAR图像的成像参数,从而通过SAR共线方程模型实现无(少)地面控制点的星载SAR图... 该文提出了一种基于卫星参数预测的无(少)地面控制点的星载SAR图像的定位方法。该方法利用待校正影像相邻景的成像参数,同时建立预测模型,内插或外推待校正SAR图像的成像参数,从而通过SAR共线方程模型实现无(少)地面控制点的星载SAR图像的定位。文中利用RADARSAT影像进行实验,取得了6~7个像元校正精度。 展开更多
关键词 星载SAR 定位 预测 SAR共线方程 RADARSAT 地面控制点
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SAR实时成像处理平台的设计与实现 被引量:11
18
作者 董勇伟 周良将 +2 位作者 唐波 梁兴东 丁赤飚 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2009年第8期1882-1886,共5页
针对合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)实时成像处理中数据量大、数据吞吐率高、成像算法实现复杂等特点,提出了一种适合于SAR实时成像处理的共享存储器的分布式耦合系统架构,设计了高分辨率SAR实时成像中大IO带宽、高处理能... 针对合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)实时成像处理中数据量大、数据吞吐率高、成像算法实现复杂等特点,提出了一种适合于SAR实时成像处理的共享存储器的分布式耦合系统架构,设计了高分辨率SAR实时成像中大IO带宽、高处理能力、大存储容量等解决方案。给出了详细的硬件实现以及成像处理平台的测试结果,并用实测雷达回波数据进行了实时成像验证。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 实时成像 系统架构
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层析合成孔径雷达成像航迹分布优化方法 被引量:5
19
作者 毕辉 蒋成龙 +2 位作者 王万影 张冰尘 洪文 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2015年第8期1787-1792,共6页
层析合成孔径雷达成像(tomography synthetic aperture radar,TomoSAR)将合成孔径原理用于高程向,通过不同入射角的多幅二维合成孔径雷达图像对高程向反射功率进行重建,从而实现三维成像。TomoSAR中,航迹分布是影响高程向重建的重要因... 层析合成孔径雷达成像(tomography synthetic aperture radar,TomoSAR)将合成孔径原理用于高程向,通过不同入射角的多幅二维合成孔径雷达图像对高程向反射功率进行重建,从而实现三维成像。TomoSAR中,航迹分布是影响高程向重建的重要因素。针对高程向分布稀疏的情形,压缩感知方法被用于TomoSAR。基于压缩感知的TomoSAR中高程向重建质量取决于观测矩阵的性质,而航迹分布与观测矩阵的重构性能紧密相关。利用一种基于相关系数的观测矩阵优化准则,对航迹分布进行参数优化,从而在航迹数目一定的情况下,实现高程向的优化重建。仿真和实验结果验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 层析合成孔径雷达成像 压缩感知 相关系数 航迹优化 观测矩阵
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基于星载毫米波雷达的空间目标探测与成像 被引量:10
20
作者 尹建凤 李道京 吴一戎 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期1683-1688,共6页
在低信噪比情况下,基于多频组合的星载毫米波雷达,研究了空间目标探测与成像问题。用双频共轭处理和KEYSTONE变换解决了目标探测时的距离徙动校正问题,用时频分析完成目标探测后,用多频处理的方法精确估计各目标的运动参数。根据估计的... 在低信噪比情况下,基于多频组合的星载毫米波雷达,研究了空间目标探测与成像问题。用双频共轭处理和KEYSTONE变换解决了目标探测时的距离徙动校正问题,用时频分析完成目标探测后,用多频处理的方法精确估计各目标的运动参数。根据估计的目标运动参数,在距离频率-慢时间域依次完成各个运动目标的距离徙动粗校正,在进一步完成距离徙动精校正后,实现各个运动目标的高分辨率成像。仿真结果表明了本文方法的有效性。 展开更多
关键词 空间目标观测 目标探测 雷达成像 星载雷达 毫米波雷达 距离徙动校正
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