基于酉ESPRIT的多频带融合ISAR成像

多频带融合成像可有效提高ISAR成像的距离分辨率。传统的ESPRIT谱估计融合算法只利用了复数观测数据本身,而没有利用其共轭数据。该文提出对合成复观测数据及其共轭的酉ESPRIT法进行调整以实现基于酉ESPRIT法的多频带融合ISAR成像。酉ESPRIT法充分利用复数观测数据信息,更有利于多频带融合的频谱估计和ISAR成像。针对多频带融合中目标散射点越分辨单元徙动校正的问题,调整了传统校正处理的步骤,分别在多频带融合前进行越距离单元徙动校正和融合后进行越多普勒单元徙动校正,避免了回波中的快时间频率-慢时间耦合项以及时域相位补偿对频域融合处理的影响,从而得到效果更好的多频带融合ISAR图像。仿真和实测数据结果表明所提方法不但能得到高质量的融合ISAR图像,也具有更优的抗噪性能和更高的运算效率。

     

基于外辐射源的ESPRIT超分辨成像算法

在基于外辐射源的无源雷达成像算法中,获得方位向的高分辨率需要大的目标累积转角,然而在实际系统中,一方面大转角需要时间长,难以满足实时要求;另一方面,目标散射函数在不同的姿态角下并不一样,当转角增大时,其变化的程度会更严重。该文针对小转角情况下如何获得较好的成像效果提出了ESPRIT超分辨成像算法。该方法通过估计回波信号的自相关矩阵,利用特征值分解得到各散射点对应的正弦波频率,根据正弦波频率推导目标点的位置,从而估计散射点散射强度。实验证明了该算法的可行性。     

一种稳健的雷达成像超分辨算法

在机动目标的ＩＳＡＲ成像情形下,由于目标散射点回波信号的多普勒频率不再保持恒定,此时若用常规的超分辨算法来提高横向距离分辨率,则由于模型误差将使得算法性能下降或失效．该文采用上述情形的多普勒频率的分段一阶近似模型,在此基础上,提出一种基于推广ＲＥＬＡＸ算法的线性调频信号参量估计方法,文中同时给出了数值模拟结果。     

机动目标ISAR超分辨成像的分辨能力研究

机动目标ISAR超分辨成像须考虑三维转动造成多普勒频率的时变性质,同时,成像质量也受到信号模型误差的影响,如包络对齐误差和自聚焦误差.采用误差参数和目标特征参数联合估计可显著提高机动目标成像的分辨率.本文将误差参数和目标参数联合建模,对信号模型解的不唯一性提出一种约束条件,引入分辨能力的概念,综合分析了存在这些因素时成像分辨率所受到的限制.     

机动目标ISAR超分辨成像的分产辨能力研究

机动目标ISAR超分辨成像须考虑三维转动赞成多普勒频率的时变性质，同时，成像质量也受到信号模型误差的影响，如包络对齐误差和自聚焦误差。采用误差参数和目标特片参数联合估计可显著提高机动目标成像的分辨率。本文将误差参数和目标参数联合建模，对信号模型解的不唯一性提出一种约束条件，引入分辨能力的概念，综合分析了存在这些因素时成像分辨率所受到的限制。     

ISAR雷达ESPRIT成像算法的改进

应用ESPRIT算法能够很好地提高逆合成孔径雷达成像的分辨率，但是传统的ESPRIT算法运算量大，运算速度慢。本文把对ESPRIT算法的一些最新成果即ESPRIT的改进引入ISAR成像过程，经过试验证明它能有效改善雷达成像的速度。     

基于匹配追踪的ISAR超分辨成像方法

稀疏信号表示在与信号结构匹配方面具有很大的灵活性,可以用于逆合成孔径雷达(ISAR)成像.目前常用的算法基寻踪法和FOCUSS法都是并行算法,计算量很大.而匹配追踪法是一种逐步选取基函数的算法,计算量小.因而是一种更有效的成像算法.对于仿真和真实ISAR雷达数据,匹配追踪法得到的图像分辨率大大高于传统的傅里叶变换方法.故表明匹配追踪法是一种有效的ISAR超分辨成像方法.     

幅度和相位估计的ISAR超分辨成像方法

传统距离多普勒(Range Doppler, RD)成像方法分辨率取决于发射信号的带宽和信号在方位向积累的多普勒带宽。超分辨成像可以在给定带宽条件下,获得比RD方法更优的分辨率。给出一种基于幅度和相位估计(Amplitude and Phase Estimation, APES)的逆合成孔径雷达(Inverse Synthetic Aperture Radar, ISAR)超分辨成像方法,该方法根据回波数据构造自适应滤波器对目标散射点进行重建,仿真和实测ISAR数据成像结果验证了基于APES的ISAR超分辨成像算法的有效性。相比其他超分辨成像方法,该方法重建的散射点幅度更为精确,副瓣更低,图像对比度和图像信噪比增加,整体成像效果较佳。     

超分辨距离—多普勒成像研究

介绍几种超分辨成像方法,包括线性预测数据外推的离散傅立叶变换(LPDEDFT)法、动态优化线性最小二乘(DOLLS)法和Hopfjeld神经网络非线性最小二乘(HNNNLS)法,并给出B-52飞机缩比金属模型微波暗室转台实测数据和Boeing-727飞机外场实测数据的成像结果。比较了这些方法在分辨能力、计算复杂性等方面的优劣。采用这些超分辨成像方法,与普通的傅立叶方法相比,在相同信号带宽和总转角的条件下可以获得更高的图像分辨率,或用较小的信号带宽和总转角可以获得相同质量的图像。     

波束-多普勒酉ESPRIT多目标DOA估计

高分辨波达方向(DOA)估计是地基/空基预警雷达实现主波束内多目标精细跟踪需要解决的关键问题。针对上述问题,该文提出一种波束-多普勒酉ESPRIT多目标DOA估计算法。该方法首先通过时域平滑技术构造多个快拍。然后采用中心共轭对称傅里叶变换矩阵将数据变换至波束-多普勒域,同时保留旋转不变结构。最后采用实值ESPRIT算法估计目标的DOA。所提方法充分利用了信号的时域信息来改善空域参数估计性能,同时具有较低的计算复杂度。实验结果证明了所提方法的有效性。     

矩阵束法在ISAR成像中的应用

传统的基于FFT的ISAR成像算法，受成像角度的限制，分辨率非常有限。为了提高图像分辨率，本文根据目标回波的特点，提出了先用矩阵束方法在频域进行数据处理，再用FFT进行横向分辨的ISAR成像方法。实测数据处理结果表明了该方法的有效性。     

先进合成孔径雷达/逆合成孔径雷达成像及其特征分析

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、现代谱分析和时一频成像法。     

超宽带ISAR超分辨成像的一种方法

首先建立CSM算法(相干信号的处理方法)模型,对超宽带信号聚焦后的数据协方差阵的表达式进行了推导;然后在详细介绍ESPRIT超分辨算法基础上,将该算法应用于CSM算法模型对超宽带逆合成孔径雷达进行成像;最后将CSM算法分别与TLS-ESPRIT算法和该文快速ESPRIT算法进行对比仿真实验,其结果证明了此超分辨算法的可行性和有效性。     

采用酉ESPRIT算法处理多基线InSAR层叠效应

层叠效应(Layover)是SAR成像技术的一个难点,本文在多基线InSAR的框架下,将谐波恢复与信号重构的酉ESPRIT算法应用于解决层叠效应问题。文中建立了存在层叠效应的多基线InSAR的数据模型,指出经典算法在估计精度与视数之间的矛盾,阐明了酉ESPRIT算法的基本原理与优点。进行了仿真实验,实验结果表明在视数较少时,酉ESPRIT算法具有很好的性能。     

ISAR成像系统与技术发展综述

高分辨率雷达可以对非合作目标进行远距离二维成像,其在战略防御、反卫星、战术武器以及雷达天文学等方面都有重要的应用价值。文中首先介绍了国外典型的地基雷达、舰载雷达、机载雷达成像系统,接着阐述了各种逆合成孔径雷达(ISAR)运动补偿、成像技术以及不同ISAR成像技术的应用范围和发展现状。最后对雷达成像技术发展中应进一步研究的问题进行了展望。