一种适用于超宽带SAR的改进的RDM算法
一种SAR雷达的小型实时处理装置及SAR雷达信号的RD算法实时处理方法[

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010659602.3(22)申请日 2020.07.10(71)申请人 国科北方电子科技(北京)有限公司地址 100192 北京市海淀区后屯路28号院1号楼3层301室(72)发明人 刘默丹 王树超 李勇利 (74)专利代理机构 北京劲创知识产权代理事务所(普通合伙) 11589代理人 曹玉清(51)Int.Cl.G01S 13/90(2006.01)(54)发明名称一种SAR雷达的小型实时处理装置及SAR雷达信号的RD算法实时处理方法(57)摘要本发明公开了一种SAR雷达的小型实时处理装置及SAR雷达信号的RD算法实时处理方法,属于雷达技术领域,包括回波数据接收模块、信号实时处理模块、图像数据发送模块、电源模块以及初始化模块;所述回波数据接收模块用于接收SAR天线发送的SAR回波数据;所述信号实时处理模块用于对SAR回波数据进行实时处理产生SAR图像数据。
本发明提出的SAR雷达的小型实时处理装置,尺寸较小、重量轻,尤其适于小型无人机平台使用,且规模小,所用芯片少,成本较低,本发明提出的SAR雷达信号的RD算法实时处理方法,可以解决目前由于小型无人机搭载能力的限制的问题,可以对SAR雷达回波信号进行实时处理,能够实时生成图像信息,以确保情报获取的时效性。
权利要求书1页 说明书4页 附图3页CN 111650588 A 2020.09.11C N 111650588A1.一种SAR雷达的小型实时处理装置,包括外壳(6),其特征在于:还包括回波数据接收模块(1)、信号实时处理模块(2)、图像数据发送模块(3)、电源模块(4)以及初始化模块(5);所述回波数据接收模块(1)、所述信号实时处理模块(2)、所述图像数据发送模块(3)、所述电源模块(4)以及所述初始化模块(5)均固定安装在所述外壳(6)的内部;所述回波数据接收模块用于接收SAR天线发送的SAR回波数据;所述信号实时处理模块用于对SAR回波数据进行实时处理产生SAR图像数据;所述图像数据发送模块用于向数据链或显示设备传输SAR图像数据;所述电源模块用于给所述回波数据接收模块、所述信号实时处理模块、所述图像数据发送模块以及所述初始化模块提供相应电源;所述初始化模块用于提供相应初始化时钟及配置相关芯片初始化状态。
超高分辨率机载SAR成像算法及其GPU实现

超高分辨率机载SAR成像算法及其GPU实现
田宵骏;梁媚蓉;毛新华
【期刊名称】《南京航空航天大学学报》
【年(卷),期】2015(047)003
【摘要】雷达成像分辨率的不断提高,给SAR高精度实时成像处理带来了新的挑战.采用高效精确的成像算法以及对算法进行硬件加速是解决该问题的有效途径.本文提出了一种适用于超高分辨率机载SAR成像的精确高效成像处理方案,并利用并行化硬件平台GPU对该成像方案进行了硬件加速.实测数据处理结果充分验证了该处理方案的聚焦精度和处理效率.
【总页数】8页(P384-391)
【作者】田宵骏;梁媚蓉;毛新华
【作者单位】南京航空航天大学电子信息工程学院,南京,210016;南京航空航天大学电子信息工程学院,南京,210016;南京航空航天大学电子信息工程学院,南
京,210016;南京航空航天大学雷达成像与微波光子技术教育部重点实验室,南
京,210016
【正文语种】中文
【中图分类】TN957.52
【相关文献】
1.0.1米分辨率机载SAR系统的带宽实现和成像算法研究 [J], 白霞;袁运能;孙进平;毛士艺
2.基于NVIDIA GPU的机载SAR实时成像处理算法CUDA设计与实现 [J], 孟大地;胡玉新;石涛;孙蕊;李晓波
3.利用CUDA实现的基于GPU的SAR成像算法 [J], 柳彬;王开志;刘兴钊;郁文贤
4.基于ARM GPU的机载SAR成像算法并行优化策略 [J], 李威;梁军;张桢;李青
5.一种子孔径ωK聚束SAR成像算法的GPU实现 [J], 司军;陈家瑞
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基于数据的超宽带SAR的运动补偿方法

Ke r s UW B— AR ; o i n c mp n a i n M a Drf ; t f c s y wo d : S M to o e s to ; p it Au o u o
1 引言
超宽带雷 达是指发射信 号的瞬时相对 带宽大于 2 %的 5
基于数据 的超 宽带 S AR 的运 动补偿 方法
王 建 王 亮 薛国义 周智敏
( 国防科技 大学 电子科学与工程 学院 长 沙 4 0 7 ) 10 3
摘
要: 于超 宽带 S R(W BS R 回波数据估 计多普勒调频 率误 差,为了准确 提取 和补偿该误差,木文提出 基 A U —A )
的有 效 性 。
关键词:超宽带合成孔径雷达;运动补偿 ; p i ;自聚焦 Ma Dr t f
中图分类号 :T 98 N 5. N 5 ,T 97 2 5
文献标识码 :A
文章编号 :10— 9 ( 0)2 30 5 095 62 60. 6- 8 0 0 0
S g a s d o i n Co pe s to fr Ulr - d nd S i n lBa e M to m n a i n o t a wi e Ba AR
f ue l a i adS nht pr r R d r(W BS R iae A rf e p rt MD atfcs o sdUt - d B n y tei A et e aa U —A )m g. endMaD it c rW e c u i f ( ) uo u o
t c n q e s r m o e t i e h i u i p o t d o mpr v i o i i a p ro ma c i UW B・ AR、 I t e e n d M D, s m e oe t s rg n l e f r n e n S n h r f e i o
机载超宽带SAR运动补偿方法

文从理论上 解释 了传统 “ 两步运 动补偿法 ”原理 ,并 分析 了 “ 两步运 动补偿 法” 的优势 与不 足。其次 ,基 于分析 结果 ,文 中提 出一种 “ 两步运动补偿法 ” 的改进处理流程 ,称为 “ 步运 动补偿 法” 单 。在 “ 单步运 动补 偿法 ” 中,用 于补偿距 离空
srt g a etrp r r n e o o e s t g t e h g r q e c t n e r r h sp p rd d cs t ep o o e C t o n d - tae y h s b t ef ma c n c mp n ai i h fe u n y mo i ro .T i a e e u t h r p s d Mo o me h d i e e o n h o
第 2 7卷
第 1期
信 号 处 理
S GNAL I PROCES I C SN
V0 . NO 1 27. .1
21 0 1年 1月
Jn 2 1 a . 01
机载超宽带 S AR 运 动 补 偿 方 法
安 道 祥 黄 晓涛 李 欣 周 智 敏 齐 星
( . 国 防科 学 技 术 大 学 电 子 科 学 与工 程 学 院 湖 南 长 沙 4 0 7 1 10 3;
Ab t c : B s d o h iu od lmoin errmo e far on y tei p rue rd r( AR),te moin c mp nain s r t a ae n te s s ia n t ro d lo i re snh t a etr a a S o b c h t o e st o o
星载聚束式SAR改进的Frequency Scaling成像算法

星载聚束式SAR改进的Frequency Scaling成像算法
王国栋;周荫清;李春升
【期刊名称】《电子学报》
【年(卷),期】2003(031)003
【摘要】本文提出一种适用于星载聚束式合成孔径雷达(SAR)的改进Frequency Scaling算法.基于斜视距离等效模型,推导出改进的FS算法,给出改进的FS因子和相关因子以及算法的实现步骤.在斜视情况下改进的FS因子可避免距离向频谱混迭,并可进行更精确的二次距离压缩,改进的方位因子可以减小算法所需要的方位时间展宽,提高方位处理效率.为解决高分辨率星载聚束式 SAR脉冲重复频率(PRF)过高等问题,在算法中结合了子孔径处理,并分析了采用子孔径处理的必要性及其实现方法.最后,通过计算机仿真,验证了算法的有效性.
【总页数】5页(P381-385)
【作者】王国栋;周荫清;李春升
【作者单位】北京航空航天大学电子工程系,北京,100083;北京航空航天大学电子工程系,北京,100083;北京航空航天大学电子工程系,北京,100083
【正文语种】中文
【中图分类】TN957
【相关文献】
1.大斜视角机载聚束式SAR改进的FS成像算法 [J], 王国栋;周荫清
2.高分辨率星载聚束式SAR改进的ECS成像算法 [J], 王国栋;周荫清;李春升
3.高分辨率星载聚束式SAR的Deramp Chirp Scaling成像算法 [J], 王国栋;周荫清;李春升
4.星载聚束SAR成像的一种预处理算法 [J], 孙进平;袁运能;王俊;毛士艺
5.星载斜视滑动聚束SAR子孔径成像处理算法研究 [J], 张亦凡;黄平平;徐伟;谭维贤;高志奇
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超宽带穿墙SAR成像中的多径干扰抑制

标 。除 了 目标 与 目标 之 间 , 目标 与墙 壁之 间会 产生
多 径传播 外 , 多径 干扰 还表 现在 墙 面多次 反射 回波 信 号 的 干扰 , 里 就 不在 图 中给 出。 当然 , 目标 这 点
SAR m a e i g s,t t i ha s,a p c pe de e. Ba e n t e gh tS a pe t d p nd n e,a hi e s e t de n nc s d o h os s c e e e c dd n
M a k v mo e HM M )b s d m eh d i e eo e o h u p e so fg o t. Sm ua in r o d l( a e t o sd v lp d frt e s p r s in o h ss i lt s o
√ 1+ tn僻 1 a 。 . ) (
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的真实 目标 检 测 。
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1 超 宽 带 穿墙 S AR 多径 散 射 模 型
文献 [ ]中 建 立 了 窄 带 S 3 AR 的 多 径 散 射 模 型, 本文 主要 针对 超 宽带 穿墙 S AR成 像 , 建立 了如 图1 所示 的超宽 带穿 墙 S AR多 径散射 模 型 。
S AR 图像 中 的 多径 虚假 目标 , 过 隐 马 尔 可 夫模 通
中的 瞬时传 播距 离 , 为墙 体 的介 电常 数 , £ 因此
R1z 一 ( 一 d ) o 0,( (‘ ) z1 c s , )+ ( 1 Y — l y . 一 f
超宽带穿墙SAR成像中的多径干扰抑制_谭覃燕

目标, 严重影响着穿墙雷达系统的探测性能。 传统解决多径问题方法的主要思想是从目标 回波中分辨出多径回波信号, 并检测和提取其部分 参数。 这些方法对于处理单个目标场景或离散度较 大的多目标场景比较有效 , 但不适合更容易产生多 径传播的复杂目标区域。超宽带穿墙 SAR 虽然能 对复杂面目标区域进行高分辨率成像, 但是要从回 波信号中精确提取多径回波参数较为困难。 目标散 射特性分析表明 , 场景中多径散射回波具有方向依 赖性, 回波能量随电磁波对目标方位角的不同而高 度集中于某一个子孔径, 其余子孔径中几乎不包含 此多径回波信号。 SAR 成像在图像域保留了多径
Abstract: When t hrough -t he -w all ult ra -wideband ( UWB ) synthet ic apert ure radar ( SAR ) is applied t o imag ing , t he interf er ence of mult ipat h spreading among t arg et s int roduces ghost s into t he SAR image. It can det er io rate t he det ectio n and r ecognit io n capabilit y of t he radar system . A m ult ipat h scat t ering model is f irst dev elo ped for t hr oug h -the -w al l UWB SAR . By analyzing t he model, an import ant f eat ur e of m ult ipat h g host s is f ound in t hrough-t he-w all UWB SAR im ag es, that is, aspect dependence. Based on t he g ho st ′ s aspect dependence, a hidden M ar ko v model ( H MM ) based method is developed f or t he suppression o f ghost s. Simulations show t hat t he proposed met hod can im pro ve t he peak value rat io of real t arg et s and ghosts by abo ut 11 dB. Key words : ult ra-wideband; radar; mult ipat h int erf erence; hidden Markov mo dels 现象尤为明显。 多径回波将在SAR 图像中形成虚假Biblioteka 302数据
一种改进的SAR原始数据压缩算法

一种改进的SAR原始数据压缩算法
曾尚春;朱兆达
【期刊名称】《系统工程与电子技术》
【年(卷),期】2008(30)3
【摘要】针对SAR原始数据的特点,采用二级小波变换进行数据压缩.对低频分量作DCT再作Huffman 编码;对高频分量采用一种改进的嵌入式小波零树编码方法.结合一组实测SAR原始数据,用两种算法分别进行了压缩和解压缩,并计算了数据域及图像域信噪比,给出了两种压缩算法所成的图像.实验表明,改进算法数据域及图像域信噪比均比原算法高,改进算法在性能上优于原算法.
【总页数】4页(P431-434)
【作者】曾尚春;朱兆达
【作者单位】南京航空航天大学信息科学与技术学院,江苏,南京,210016;南京航空航天大学信息科学与技术学院,江苏,南京,210016
【正文语种】中文
【中图分类】TN957.52
【相关文献】
1.一种改进的SAR原始数据频域模拟方法 [J], 盛广铭;张玉灵;王超;马德宝
2.一种距离聚焦后的SAR原始数据压缩算法 [J], 曾尚春;朱兆达
3.一种基于小波变换的高倍数SAR原始数据压缩算法 [J], 潘志刚;王岩飞
4.一种小波域的SAR原始数据压缩算法 [J], 潘志刚;王岩飞
5.一种改进的基于逆Omega-K算法的海面场景SAR原始数据仿真方法 [J], 端和阳;刘保昌;何宜军;李秀仲
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关 键 词 :R M ;超 宽带 S R;E D D A R M
An I r v d RDM g r h f rUW B S mp o e Alo i m o t AR
XUE G o- Z u —i y HOU Z i n W ANG Ja h— - mi in ( lc oi Si c n ni e n stt, U T,h nsa4 07 ,hn ) Eet nc c n e dE g er gI tu N D C agh 10 3 C i r e a n i ni e a
n w meh d o e c me h ia v na e o n y t ei p ru ea d g e tr n e mir t n frUW B S n x e d e R e to v r o s t e ds d a tg fl gs nh t a e t r n r a a g g ai o c o o AR a d e t n st DM p l h a pi —
有 效 的 一 种 , 在 德 国 的 ES R 系 统 中 得 到 成 功 应 用 。 并 .A J A . ri O O R Moe a于 19 r 9 0年 提 出 了基 于 雷 达 原 始 回波 的 R M D
2 l M 算法的原理 m
R M算法 的主要原 理是 :A D S R回波 的方位 向数据 中, 两 段相邻功率谱相 似 , 并存 在频 率差 , 用该差 值可 以计算 出 利
1 引 言
合成孔径 雷达( A 由于具有 全天 时 , S R) 远距 离 , 大场景 ,
I D 改善了菲涅 耳近 似带来 的影 响, RM 但存 在要求 事先 知道 目标在孔径 中的位置的缺陷 , 给实 际应用带来 了困难 。本文 在 深入分析 了 U A WB S R合 成孔径 时间长 、 离迁 徙大等特 距 点的基 础上 , 提出 了一种 改 进 的 R M 算法 ( D 本文 称 为 E — R D 。E D 算法克服了菲涅耳 近似带来 的误差 , M) R M 同时也克
R M 算法认 为 S R回波信号方位 向的调频斜率为常数 , D A 这对
于高波段窄带 S R是正确 的, A 而对于低波段超宽带 S R, A 由于
c bi t Th e u t fsm ua in s o ta he meho a r f c iey. a l y. i e r s ls o i lto h w h tt t d c n wok e e tv l
K y w薛国义 周智敏 王建
( 沙 国 防 科 技 大 学 电 子科 学 与工 程 学 院 ,长 沙 4 0 7 ) 长 10 3
摘
要 :R M 算法本质 上是一种适合于高波段窄带 S R的算法 ,低波段 超宽带 S R的长合成孔径 、大距离迁徙的特点 D A A
使得传统的 R M算法不再适用 。本文首先分析 了大距离迁徙对 R M算 法 的影 响,在此 基础上提 出了一种改进 的适合 于超 D D
信号在方位 向的调频斜率 , 而提取 天线相位 中心 的运 动信 从
息, 包括载机在视线方 向的加 速度和前进 方 向的地 速。对于 正侧视窄带 S R, A 其方位 向多普勒调频率为 :
算法 , 在不依靠机载 G S IS的情况下 , 用正侧 视 S R回 P /N 利 A 波数据的特性 , 提取载机运 动参 数 , 实现 对成像 的运动补偿 。
维普资讯
第 2 4卷
第 1期
信 号 处 理
S GN R0C S I I AL P E S NG
Vo . 4. No 1 12 . Fe . o r 2 o8
2o o 8年 2 月
一
种 适 用 于超 宽 带 S R 的改进 的 R M 算 法 A D
A src: A e xeddR f cvt Dsl e et to ( R M )loi m f WBS Ri peetdi ti ppr hs bt t a nnwE tne e eti i a m n Mehd E D l i y pc a rh r g t o U A rsne s ae.T i s n h
高分辨成 像 等 特点 , 因此 受 到人 们 的广 泛关 注。高精 度 的
S R运 动补偿 是其 高分辨 成像 的关 键。运 动补偿 可 以采用 A 基 于载体运 动传感器 的硬 件补偿方法 , 根据 G S I S I 如 P /N /MU 组合导航提供载体 的运动参数进行 运动补偿 , 但这 种方 法 要求运 动传感器 具有 较高 的测 量精 度 , 造价 昂贵 ; 动补偿 运 也 可以基于 回波数据来提取载 体 的运 动误差 , 这类 方法具 有
服了 I D R M算法 中要求 知道 目标 方位 向位置 的缺 陷 , 以及大
距离迁徙带 来 的影 响 , 目标 仿 真结 果证 实 了该 算 法 的可 点
行性 。
算法灵 活 , 成本 低 等 特 点 , 因而 也 受 到 人 们 的 广 泛 关 注 。
R M算法 J_ 是基 于 回波数据 的运 动补偿 算法 中较为 D _l _ 34 J
宽带 S R的扩展 的 R M 算法 ( R M)通 过将 正侧视 S R的长孔径 等效成 多个斜视模 式 S R孔径 的合成 和距 离弯 曲( c A D ED , A A R— MC 校正 ,有效地克 服了超宽带 S R大距离迁徙和调频率非常数 带来的不利 影响。最后 ,通过计算 机点 目标仿真 ,验证 了 ) A