调频连续波SAR概述及其发展趋势

调频连续波(FMCW)SAR是一种新近提出的成像雷达体制,它结合调频连续波与合成孔径成像技术,具有体积小、重量轻、成本低、功耗低、分辨率高、截获概率低等一系列优点。文章归纳了目前FMCWSAR的几种应用背景及其主要参数,并根据FMCW SAR的发展概况,讨论了其进一步的发展趋势。     

步进调频连续波信号应用于毫米波汽车防撞雷达

概述了工作在毫米波段的汽车防撞雷达的有关情况,针对虚警问题,提出了一种新的雷达发射信号体制,即变斜率步进调频三角形连续波信号,分析了该波形的特性,给出了其相应的信号处理,并提出了一种用于多目标环境中的目标检测算法．分析和仿真结果表明,新的信号体制具有良好的距离和相对速度分辨率,且易于产生和处理,同时其相应的多目标检测算法能够有效地去除虚警．     

车载毫米波FMCW SAR扩展目标聚焦成像方法

FMCW SAR是一种常见的雷达成像体制,其体积小、分辨率高等一系列特点使其非常适合作为自动驾驶系统中的传感器。针对传统成像方法存在方位分辨率不足问题和点稀疏模式下的成像不能有效利用扩展目标方位向结构特性问题,提出了一种基于块稀疏的扩展目标聚焦成像方法。该方法首先对运动补偿后的FMCW SAR回波数据进行距离压缩,通过一维恒虚警检测检测出有目标的距离单元,然后对有目标距离单元使用提出的块快速软阈值迭代算法（BFISTA）求解块稀疏问题进行方位向成像,最后通过近邻帧图像叠加实现对镜面反射的抑制与弱散射目标的聚焦成像。仿真与实验验证了该算法的有效性。     

机载FMCW SAR系统分析设计与ADS仿真

在调频连续波（FMCW）合成孔径雷达（SAR）系统中,由于连续收发信号而引起收发隔离与功率确定的问题,在分析系统特点基础上,首先确定了系统结构,而后对馈通信号的滤除、数据存储速率和发射功率的确定问题进行讨论,给出设计方法;针对系统参数杂乱且相互关联,不易于系统设计的开展与梳理的问题,围绕成像分辨率、场景宽度和数据存储率等性能指标,对系统参数进行分解设计,提出了FMCW SAR系统总体参数设计流程;最后给出了一个运行在2.4GHz的系统参数设计实例,并用Matlab和ADS进行了系统级的仿真验证和分析,说明了系统方案的可行性,为下一步的硬件实现打下基础。     

芯片化微型SAR系统方案设计与验证

传统分立器件设计的微型合成孔径雷达(SAR)系统,在体积、功耗、重量、成本方面的发展瓶颈日益显现,且系统设计方案不利于单片集成,无法满足未来微型化和泛在化的无人平台对低成本微型载荷的需求。该文针对微型雷达载荷的迫切需求,开展高分辨率微型SAR系统研究,提出了全相参的调频连续波(FMCW)系统设计方案,解决了系统高脉间相位稳定性及高隔离度设计难题,并利用K波段高密度硅基芯片对该微型SAR方案进行技术验证,研制了原理样机并开展成像应用试验。该微型SAR系统斜距分辨率7.5 cm,系统总功耗仅为1.5 W,相比传统SAR系统在体积、重量、功耗等方面取得了显著的进步,同时为微型SAR系统的硅基单片集成奠定技术基础。     

调频连续波SAR非线性处理方法研究

合成孔径雷达系统畸变引入的幅相误差严重影响了雷达的成像效果,必须予以校正才能获得高质量的图像。该文针对调频连续波SAR系统频率响应非理想特性引入的幅相误差以及信号扫频非线性误差对系统性能的影响,分析建立了存在系统误差的调频连续波SAR系统回波信号模型,研究了系统误差估计与校正的问题,并考虑小型化调频连续波SAR实时成像处理的需求,提出了一种改进的适合实时成像处理的调频连续波SAR的高精度非线性距离-多普勒成像处理算法。最后,通过理论推导和仿真分析,验证了算法的可行性和有效性。     

一种利用多站雷达距离差信息确定细柱状目标几何中心及其长度的新方法

本文讨论一种基于距离差信息的调频连续波(FMCW)T-R~4方式多基地雷达近程目标定位系统,提出了一种利用宽带FMCW雷达信号的高距离分辨率特点及细柱状目标回波频谱特性,来确定目标几何中心及其长度的新方法,导出了与发射机位置无关的目标定位及长度估计算法公式,对系统性能进行了分析并给出了计算机仿真结果。     

基于奇异值分解的低轨星载双基调频连续波SAR成像方法

该文基于调频连续波(FMCW)信号对低轨星载双基合成孔径雷达(SAR)的成像方法进行研究。星载双基模型具有收发异置、结构灵活的特点,其非线性运动轨迹和双斜距不利于信号频谱的推导和分析。通过引入一个4阶多项式斜距模型对回波信号进行建模,接着用级数反演法得到信号两维频谱的表达式。详细分析高阶多项式系数的空变影响。对距离徙动项进行频域处理,对方位相位采用奇异值分解(SVD)的方法,将方位空变项与多普勒分离开,并引入非线性方位变标函数,通过两次连续的插值和重采样完成方位聚焦。仿真结果证明了该算法的有效性。     

线性FMCW雷达动目标一维距离像运动补偿

线性FMCW雷达是一种高距离分辨率雷达,运动补偿是其实现距离高分辨率的核心技术.采用多重复频率波形,提出一种多普勒频率串算法,从模糊的速度估计中恢复目标的真实速度,采用运动补偿得到高分辨的距离估计.同时为解决多目标分辨的问题,采用一种基于目标均方误差的配对算法.仿真结果表明多普勒频率串算法较中国余数理论对速度估计的性能有了明显的提高,充分说明了DFC算法的有效性.     

采用Chirp-Z变换提高LFMCW雷达的测距离精度

１ＦＭＣＷ雷达在理论上具有很高的测距精度和距离分辨力，然而在实际系统中，由于其采用ＦＦＴ进行信号处理所固有的频域采样间隔，使得其测距精度与距高分辨力处于同一数量级。为此，本文在传统ＦＦＴ处理的基础上，采用Ｃｈｉｒｐ－Ｚ变换进一步对其回波中频距离谱的主瓣进行局部细化，从而在运算量增加不多的情况下，大大提高１ＦＭＣＷ雷达的测距精度，以满足高精度测距的实际需要。