脉冲步进频率雷达的一种运动补偿新方法

合集下载

一种基于频率步进sar雷达的多通道相位补偿方法

一种基于频率步进SAR雷达的多通道相位补偿方法在雷达成像领域，频率步进合成孔径雷达（SAR）技术是一种重要的合成孔径雷达成像技术，它通过逐步变化的中心频率来合成长脉冲。

具有大视场、高分辨率以及对地面目标具有高度穿透能力的特点。

然而，在频率步进SAR雷达成像过程中，由于地物散射信号受到地形、树木等因素的影响，导致接收信号的相位存在失真，进而影响成像质量。

如何有效地进行多通道相位补偿成为了重要的研究方向之一。

针对以上问题，科研人员提出了一种基于频率步进SAR雷达的多通道相位补偿方法，旨在提高雷达成像的质量和可靠性。

该方法主要包括以下几个步骤。

对接收到的原始SAR信号进行预处理，包括参数校正、去斜校正和多通道干涉处理。

利用多通道数据的相位差异性，对信号相位进行补偿。

在此过程中，需要通过建立地面多通道散射模型，分析和估计信号的相位失真情况，从而确定相位补偿的策略和方法。

应用适当的信号处理算法，对相位进行修正，确保成像的准确性和可靠性。

进行成像重建，得到高质量的SAR雷达图像。

相比于传统的单通道相位补偿方法，基于多通道的相位补偿方法能够更好地考虑地物散射信号的复杂性和多样性。

通过充分利用多通道信息，对相位失真进行准确的建模和估计，从而实现更精准的相位补偿。

多通道相位补偿方法在提高成像质量和雷达成像可靠性方面具有明显的优势和潜力。

在我看来，这种基于频率步进SAR雷达的多通道相位补偿方法不仅在理论上具有重要意义，而且在实际应用中也具有广阔的发展前景。

随着雷达技术的不断创新和进步，相信这一方法将在军事侦察、资源勘探、环境监测等领域发挥重要作用，为人类社会的发展和进步做出更大的贡献。

基于频率步进SAR雷达的多通道相位补偿方法是一种具有重要意义和广泛应用前景的技术手段，其研究和应用将在雷达成像领域产生重要的影响和推动作用。

希望未来能够有更多的科研人员投入到这一领域的研究中，进一步完善和推广这一方法，为我国在雷达技术领域的发展做出更大的贡献。

步进频率SAR 快时间多普勒效应补偿新方法

第31卷第9期电子与信息学报Vol.31No.9 2009年9月Journal of Electronics & Information Technology Sept.2009步进频率SAR快时间多普勒效应补偿新方法王鹏宇宋千金添(国防科技大学电子科学与工程学院长沙 410073)摘要：步进频率信号的长相参积累时间使传统SAR的“走-停-走”假设对步进频率SAR不再适用，因此由平台运动而引入的快时间多普勒效应就不能忽略。

该文提出了一种基于图像波数域的快时间多普勒补偿方法，其通过二维傅里叶变换及反变换实现快时间多普勒补偿，与基于回波的补偿方法相比，新方法在保持补偿精度不变的基础上，显著降低了计算量，更符合步进频率SAR系统的实际应用要求。

关键词：SAR；步进频率；快时间多普勒效应；波数域补偿中图分类号：TN959.73 文献标识码：A 文章编号：1009-5896(2009)09-2053-06A New Fast-time Doppler Effect Compensation MethodApplied to Step Frequency SAR SystemWang Peng-yu Song Qian Jin Tian(Institute of Electronic Science and Engineering National University of Defense Technology, Changsha 410073, China)Abstract: The “go-stop” assumption applied to the conventional SAR can not be used in the SAR system using step frequency waveforms. For the reason that the time spent on the coherent processing is too long. Accordingly the fast-time Doppler effect induced by the movement of the radar platform can not be neglected as usual. In this paper, a new wavenumber domain based on fast-time Doppler effect compensation method is proposed. This new method is implemented through 2D-FFT and paring with the time domain compensation method, the new method has almost the same compensation precision but with less processing time, which is more beneficial to the real-time compensation in the practical step-frequency SAR system.Key words:SAR; Step frequency; Fast-time Doppler effect; Wavenumber domain compensation1引言合成孔径雷达(SAR)借助合成孔径原理实现方位向的高分辨率，而距离向分辨率的提高一般是借助大带宽信号来实现。

一种步进频SAR数据补偿方法

邢涛，等：一种步进频 SAR 数据补偿方法
2021，37（3）
图 4 频点 5处理结果
图像的相位误差，如图 5 所示。
图 5(a)为解缠绕前的相位误差，图 5(b)为解缠绕后
的相位误差。依据该相位误差对参考子图像进行补
偿，补偿方式为 :
s = s e ref_after
- jϕref ref_before
了明显的改善。
子图像拼接 3
子图像补偿前后拼接对比 3.1
相位误差补偿前后，子图像拼接结果如图 6 所示。
飞机速度 V/(m/s)
5
20
70
点目标距离/km 4
仿真结果表明，先对单个频点进行成像处理，得到粗距离分辨率子图像，再进行频带合成，将得到理想的二维高分辨 SAR 图像。
- 46 -
图 3 频点 3处理结果
工程应用
到理想的二维高分辨合成孔径雷达（SAR）图像。在实测数据处理中，受各种因素影响，单频
点子图像在方位散焦，频带合成后，合成图像在方位也是散焦的。针对这个问题，提出了一种
（1）
式中，ϕref 表示参考子图像的相位误差，如图 5 所示。
sref_before 表示补偿前的参考子图像，如图 3(a) 所示。 sref_after 表示补偿后的参考子图像，如图 3(b)所示。
令参考子图像对应的步进频中心频率为 f ，某 c_ref

频率步进雷达高速目标运动补偿新方法

Ｚ）Ｙａ — ｉＵ（ｎｑｎ，ＺＨＵｎ —ｅｇ，ＺＨＡＯｎ —ｈｏｇ，ＦＵａｇＹｏｇｆｎＨｏｇｚｎＱｉｎ
（ＡＴＲＫｅｂ，ＮａｉｎｌＵｎｖｒｉｙｏｙｎｅＴｅｈｎｌｇｙ，Ｃｈｎｈ１０３，Ｃｈｉａ）ｙＬａｔｏａｉｅｓｔｙＤｅｅｓｃｏｏａｇｓａ４０７ｎＡｂｓｒｃｔａｔ：Ｆｏｒｒｎｏｆｌｎｇｏｆｈｇｐｅｄｔｒｅｓｉｔｐｄｒｑｎｙｒｄａ，ａｎｅｏｉｏｍｐｎ— ａｇｅｐｒｉｉｉｈｓｅａｇｔｎｓｅｐｅｆｅｕｅｃａｒｏｖｌｍｔｏｎｃｅｓｔｏｎｍｅｈｏｓｄｏｎｉｅｄａｉｔｄｂａｅｔｍ — ｏｍａｎｔ — ｍｅｉａｏｐｅｏｒｅａｉｎｉｏｐｅｉｗｏｄｉｎｓｏｎｌｃｍｌｘｃｒｌｔｏｓｐｒｏｓｄ，ｗｈｉｈｏｔｏｙｏｒｃｎｎｌｃｎ
第２期２１００年４月
雷达科学与技术
ＲａｄａｒＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏＩｏｇｙ
ＶｏＩ８ＮＯ．２．Ａｐｉ２０ｒ１０１
频率步进雷达高速目标运动补偿新方法
左衍琴，朱永锋，赵宏钟，付强
ｍｅｈｄｕｉｚｓｔ — ｉｎｉｎｌＩＦＴｔｂａｎｔｅｃｒｅａｉｎｆｎｔｎａｄｒａｉｅｔｒｅｅｏｉｙｅｔｍａｉｎｔｏｔｉＷＯｄｍｅｓｏａＦＯｏｔｉｈｏｒｌｔｏｕｃｉｎｅｌａｇｔｖｌｃｔｓｉｔｌｅｏｚｏ

一种W频段频率步进雷达频率源的相位补偿方法

Ｂｒｎ００９Ｃｉ；．ａｂｎＩｓｔｅｏｅｈｏｇ，Ｈｒｉ１００，ｈｎ）ｅｉｇ１０３，ｈａ２Ｈｒｉｎｔｕｆｃｎｌｙａｎ５０１ＣｉａｎｉｔＴｏｂ
ＡｂｔａｔＴｈｈｏｙｏｓｎｅｓｅｐｄｆｅｅｃａａｉｎｏａｑｉｉｈｒｎｇｅｏｕｉｎｉｎｒｄｃｄｉｓｒｃ：ｅｔｅｒｆｕｉｇｔｔｐｅｒｑｎｙｒｄｓｇａｔｃｒｈｇａｅｒｓｌｔｓｉｔｏｕｅｎｈｕｒｌｕｅｏｔｉａｅ．ＣｎｉｅｎｅａｅｒｎｅｏａｇｒｆｌｎｔｅＷ — ｂｎｔｐｅｒｑｅｃａａｙｔｍｅｔｈｓｐｐｒｏｓｄｒｇｔｂｒａｃｆｒｎｅｐｏｅｉｈｉｈｉａｄｓｅｐｄｆｕｎｙｒｄｓｓｅｔｓ，ｅｒｗｈｃｓｃｕｅｙｔｅｐａｅａａｉｎｅｗｅｎｌｃｏｃｌａｏａｄｘｉｔｎＯｒｅｔｄｆｒｎｒｑｅｃｉｈｉａｓｄｂｈｈｓｖｒｔｂｔｅｏａｓｉｌｔｒｎｅｃｔｉＳＵＣａｉｅｅｔｆｅｉｏｌａｏｆｕｎｙｐｉｔ，ｔｅｅｆｃｆｐａｅｖｒａｃｎｈｇｓｌｔｎｒｎｅｒｆｌｉａｙｅａｄａｐａｅｃｍｐｎａｉｎｏｎｓｈｆｅｔｏｈａｉｅｏｉｈｒｏｕｉａｇｐｏｅｓａｌｓｄ，ｎｈｏｅｓｔｏｓｎｅｏｉｎｓｍｅｏｔａｈｆｅｅｃｐｉｔｉｐｏｓｄｂａｅｐｎｔｅｐｎｉｌｆｈｇｒｓｌｔｎａｇｒｆｌｓｎｈｔｄａｅｃｒｑｎｙｏｎｓｒｐｅｓｄｕｏｒｃｐｅｏｉｈｅｏｕｉｒｎｅｐｉｅｕｉｇｕｏｈｉｏｏｓｅｐｄｆｑｅｃｔｐｒｕｎｙ．Ｔｅｆａｉｉｉｆｔｉｔｏｓｐｖｄｂｔａｉｌｔｏｔａａａａｑｉｄ．ｄｅｅｈｅｂｌｔｏｓｍｅｈｄｉｒｅｙＭａｌｂｓｍｕａｉｎｓｙｈｏ｝ｒｌｄｔｃｒｌｅｕｅｎａｖｒｅｎｔｅｆｌｗｉｇｒｄｒｔｓ．Ｍｏｅｖｒｈｉｔｏｑｉｓｎｉｈｃｈｒｎｅａｎａｉｕｒｑｅｃｅｅｆｄｉｏｌｎａａｅｔｉｉｈｏｒｏｅ，ｔｓｍｅｈｒｕｒｏｈｇｏｅｃｍｏｇｖｒｏｓｆｅｄｅｅｅｕｎｉｓｔｂｍｎｈ【ｅｏｕｉｎｒｎｇｒｆｌｏｏｔｉｈｒｓｌｔａｅｐｉｅ，ＳｔｃｎｅｆｃｉｅｙｒｄｃｅｄｆｃｌｎＷ —ｂｄｆｅｅｃｙｔｅｇｏｏＯｉａｆｔｌｅｕｅｔｉｕｔｉｅｖｈｉｆｙｎａｒｑｎｙｓｎｈ－ｕ

步进频雷达目标ISAR成像运动补偿新方法

第28卷第5期2007年9月　宇　航　学　报Journ al of As tronauticsV ol.28September No.52007步进频雷达目标ISAR 成像运动补偿新方法罗贤全,于久恩,尚朝轩,黄允华(石家庄军械工程学院,石家庄050003) 摘　要:分析了基于步进频ISAR 运动目标的回波信号模型,讨论了目标运动对成像的影响,指出了当目标运动速度不可忽略时会造成高分辨距离像的移位和畸变,并使二维像散焦。

提出了一种基于高斯包络线性调频信号自适应分解及高分辨距离像最小熵方法的运动补偿算法,利用高斯包络线性调频信号自适应分解得到回波多普勒调频率和目标运动速度,并用高分辨距离像最小熵方法提高估计精度,然后进行运动补偿。

该算法具有计算量小,精度高的特点,仿真结果验证了它补偿效果好,能获得清晰的ISAR 像。

关键词:步进频;ISAR 成像;运动补偿;自适应高斯调频基分解中图分类号:T N958 文献标识码:A 文章编号:100021328(2007)0521288207收稿日期6282;　修回日期62280　引言步进频雷达是一种重要的逆合成孔径雷达(IS AR )。

它通过发射一组载频逐步跳变的脉冲组来获取大的带宽,并通过信号处理综合形成目标高分辨二维像。

其优点是瞬时带宽窄,对接收机和A ΠD 采样要求低,易于工程实现,因此步进频雷达在高分辨领域获得了广泛的重视和应用[1]。

但这种信号体制的主要问题在于数据率低,存在距离-速度耦合。

当目标速度对距离像的影响不可忽略时会造成高分辨距离像的移位和畸变,并使二维像散焦模糊,此时要进行运动补偿才能得到清晰的目标I SAR 像,这也是步进频I SAR 信号处理的难点。

文献[2-6]对步进频IS AR 成像的运动补偿进行了研究。

文献[2]针对步进频脉冲串信号,提出了距离、速度及加速度的极大似然估计方法,但实际可操作性不强。

文献[3]提出了一种频率步进脉冲组串的方法,在每一频点上发射一组脉冲,通过脉组内的FFT 处理获取目标速度,这种方法的主要问题是帧周期长,数据率较低。

运动平台下频率步进雷达杂波相消新方法（精品）

Vol. 32 No. 3 2010
摘要: 相消处理是一种典型而又简单易行的杂波滤除方法。针对频率步进雷达, 提出一种新的杂波相消方法, 它利用同一距离单元上两帧回波脉冲所成的两幅高分辨距离像 ( HRRP) 进行杂波相消。通过合理地选择帧间隔数, 该方法能够很好地保持目标 HRRP 特性。针对雷达平台运动所导致的两幅 HRRP 之间杂波移位和成分改变问题, 又提出了先利用杂波相关性进行杂波对齐后再相消的解决方法。仿真结果验证了所提方法的有效性。
这两帧回波脉冲的采样时刻相对于发射脉冲的起始时刻相同。类似于式( 6) 的分析, 式( 9) 右边第 1 项
所成目标峰值的位置为:
k 1 = Round 2N f Ra0 c+ Nf dT r + lN
( 10)
式( 9) 右边第 2 项所成目标峰值的位置为:
k2 = Round 2N f Ra0 + vmNTr c+ Nf dTr + lN
收稿日期: 2009- 05- 04 基金项目: 国家部委重点基金资助项目( 6140521) 作者简介: 王飞行( 1979 ) , 男, 博士生。
70
国防科技大学学报
2010 年第 3 期
首先介绍了频率步进雷达杂波相消的基本原理, 接着分析了雷达平台运动的影响, 并提出了相应的解决方法, 最后用仿真对本文所提方法进行了验证。
数选取的影响较小。为简化后续分析和表示, 暂不考虑它, 则 HRRP 近似为 exp( j2 kn N )
n= 0
=
exp -
j4 f 0 R0
c+
j
N
N
1
k-

基于参数估计的步进频ISAR成像运动补偿方法

基于参数估计的步进频ISAR成像运动补偿方法罗贤全;于久恩;何强;尚朝轩【期刊名称】《系统工程与电子技术》【年(卷),期】2007(29)9【摘要】分析了基于步进频雷达运动目标的回波信号模型,讨论了目标运动对ISAR成像的影响,针对当目标有速度或加速度时会造成高分辨距离像移位和畸变,并使二维像散焦的情况,提出了一种基于高斯包络线性调频信号自适应分解、高分辨距离像互相关法及多普勒横向像最小熵法的运动补偿算法.该算法利用高斯包络线性调频信号自适应分解得到回波多普勒调频率和目标运动的加速度,通过距离像移动对目标运动速度进行初估计,并用高分辨距离像互相关法及多普勒横向像最小熵准则提高目标速度及加速度的估计精度,然后进行运动补偿.该算法计算量小,估计精度高,仿真结果验证了它补偿效果好,能获得清晰的ISAR像.【总页数】5页(P1464-1468)【作者】罗贤全;于久恩;何强;尚朝轩【作者单位】石家庄军械工程学院,河北,石家庄,050003;石家庄军械工程学院,河北,石家庄,050003;石家庄军械工程学院,河北,石家庄,050003;石家庄军械工程学院,河北,石家庄,050003【正文语种】中文【中图分类】TN958【相关文献】1.基于拉伸信号的ISAR成像运动补偿新方法 [J], 张群;张涛;张守宏2.跳频脉冲ISAR成像运动补偿的最小波形熵方法 [J], 刘峥;张守宏3.步进频雷达目标ISAR成像运动补偿新方法 [J], 罗贤全;于久恩;尚朝轩;黄允华4.一种高效的基于对比度的步进频雷达运动补偿算法 [J], 洪永彬;张勇;鲁振兴;黄巍5.基于熵最小准则的ISAR成像高速运动补偿实现方法 [J], 杨剑;许人灿;鲍庆龙;陈曾平因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

脉冲步进频率雷达的一种运动补偿新方法
牛涛;陈卫东
【期刊名称】《中国科学技术大学学报》
【年(卷),期】2005(35)2
【摘要】分析了目标径向运动对脉冲步进频率雷达一维距离成像的影响,提出了基于脉组相位差分的目标运动参数估计方法,解决了运动参数估计中的快速搜索问题.仿真结果表明,该方法估计精度高,抗噪性能好,运算量较小,便于实时处理.
【总页数】6页(P161-166)
【作者】牛涛;陈卫东
【作者单位】中国科学技术大学电子工程与信息科学系,安徽合肥,230027;中国科学技术大学电子工程与信息科学系,安徽合肥,230027
【正文语种】中文
【中图分类】TN953
【相关文献】
1.步进频率逆合成孔径雷达成像的一种运动补偿方法 [J], 张群;张涛;马长征;张守宏
2.一种改进的步进频率雷达信号的运动补偿研究 [J], 段宏;王霞;王蒙军
3.逆合成孔径雷达运动补偿中一种包络对齐新方法 [J], 黄小红;邱兆坤;陈曾平
4.一种单脉冲测量雷达测速新方法 [J], 蔡玖良;桂佑林;汪文英
5.正负步进频率雷达的运动补偿新方法 [J], 张劲东;顾陈;李彧晟;朱晓华
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。