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一种W波段无人机微型SAR系统 被引量:4
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作者 丁满来 丁赤飚 +3 位作者 唐跞 王雪梅 温智磊 曲佳萌 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第8期1939-1945,共7页
随着轻小型无人机(UAV)日益发展,基于UAV平台搭载微型SAR系统的探测手段会给信息获取方式带来革命性的影响,这也对微型载荷提出了的更高的需求。针对这一需求,该文介绍了一种W波段UAV微型SAR系统,提出了基于锁相技术的线性调频源的设计... 随着轻小型无人机(UAV)日益发展,基于UAV平台搭载微型SAR系统的探测手段会给信息获取方式带来革命性的影响,这也对微型载荷提出了的更高的需求。针对这一需求,该文介绍了一种W波段UAV微型SAR系统,提出了基于锁相技术的线性调频源的设计方法,并对毫米波(MMW)介质集成波导天线、3维集成、运动补偿方法等关键问题进行研究,研制W波段无人机微型SAR系统原理样机,基于多旋翼无人机平台开展飞行成像应用试验。研究结果表明,原理样机在系统分辨率、体积、重量等方面具有处于业内领先水平,飞行试验获得了聚焦效果良好的高信噪比(SNR)图像。 展开更多
关键词 无人机 微型SAR 调频源 3维集成
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芯片化微型SAR系统方案设计与验证 被引量:2
2
作者 丁满来 梁兴东 +2 位作者 唐跞 温智磊 王逸潇 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第11期2645-2650,共6页
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... 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。 展开更多
关键词 微型SAR 单片集成SAR 调频连续波 锁相环
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一种采用高斯隐马尔可夫随机场模型的遥感图像分类算法 被引量:5
3
作者 黄宁 朱敏慧 张守融 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第1期50-53,共4页
该文研究了无监督遥感图像分类问题。文中构造了图像的隐马尔可夫随机场模型(HiddenMarkov Random Fleid,HMRF),并且提出了基于该模型的图像分类算法。该文采用有限高斯混合模型(Finite Gaussian Mixture,FGM)描述图像像素灰度的条件概... 该文研究了无监督遥感图像分类问题。文中构造了图像的隐马尔可夫随机场模型(HiddenMarkov Random Fleid,HMRF),并且提出了基于该模型的图像分类算法。该文采用有限高斯混合模型(Finite Gaussian Mixture,FGM)描述图像像素灰度的条件概率分布,使用EM(Expectation-Maximization)算法解决从不完整数据中估计概率模型参数问题。针对遥感图像分布的不均匀特性,该文提出的算法没有采用固定的马尔可夫随机场模型参数,而是在递归分类算法中分级地调整模型参数以适应区域的变化。实验结果表明了该文算法的有效性,分类算法处理精度高于C-Means聚类算法.。 展开更多
关键词 高斯隐马尔可夫随机场 模型 遥感图像 分类 算法 EM算法 有限高斯混合模型
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X波段双站SAR实验及其处理方法的研究 被引量:1
4
作者 熊松雅 仇晓兰 +3 位作者 胡东辉 周良将 梁兴东 丁赤飚 《国外电子测量技术》 2012年第3期30-34,共5页
双站SAR是一种新体制SAR,它具有构型灵活多变、隐蔽性强等优点,在国防建设中具有重要的应用前景。双站SAR的同步误差和信号处理的复杂性给实际系统和成像处理都增加了困难。在X波段双站SAR一站固定模式的实验基础上,针对实际实验系统设... 双站SAR是一种新体制SAR,它具有构型灵活多变、隐蔽性强等优点,在国防建设中具有重要的应用前景。双站SAR的同步误差和信号处理的复杂性给实际系统和成像处理都增加了困难。在X波段双站SAR一站固定模式的实验基础上,针对实际实验系统设计,对同步误差的产生和消除进行了分析,并利用BP算法对实验数据进行了处理。仿真和实际数据处理结果都证明了本次实验设计的有效性和算法的正确性。 展开更多
关键词 双站SAR 一站固定模式 BP算法
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稀疏微波成像研究进展(科普类) 被引量:29
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作者 吴一戎 洪文 +3 位作者 张冰尘 蒋成龙 张柘 赵曜 《雷达学报(中英文)》 CSCD 2014年第4期383-395,共13页
稀疏微波成像是将稀疏信号处理理论系统性地引入微波成像并有机结合形成的微波成像新理论、新体制和新方法。该文阐述了稀疏微波成像中稀疏表征与变换域映射、稀疏观测约束、以及非模糊重建等关键科学问题;在此基础上介绍了稀疏微波成... 稀疏微波成像是将稀疏信号处理理论系统性地引入微波成像并有机结合形成的微波成像新理论、新体制和新方法。该文阐述了稀疏微波成像中稀疏表征与变换域映射、稀疏观测约束、以及非模糊重建等关键科学问题;在此基础上介绍了稀疏微波成像的主要研究进展以及原理样机的机载飞行实验,实验结果表明了稀疏微波成像原理和方法的可行性和有效性;另外,该文还讨论了稀疏微波成像在3维雷达成像、逆合成孔径雷达、探地雷达等领域的应用。 展开更多
关键词 稀疏微波成像 合成孔径雷达 压缩感知 飞行实验
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圆迹SAR极坐标格式算法研究 被引量:22
6
作者 林赟 谭维贤 +2 位作者 洪文 王彦平 吴一戎 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第12期2802-2807,共6页
该文提出一种新的用于圆迹合成孔径雷达(Circular Synthetic Aperture Radar,CSAR)成像的极坐标格式算法。在CSAR模式下,点目标的波数域3维频谱为3维曲面。根据这一特点,算法采用逐高度平面成像的方法最终获得3维图像,即通过参考函数相... 该文提出一种新的用于圆迹合成孔径雷达(Circular Synthetic Aperture Radar,CSAR)成像的极坐标格式算法。在CSAR模式下,点目标的波数域3维频谱为3维曲面。根据这一特点,算法采用逐高度平面成像的方法最终获得3维图像,即通过参考函数相乘,将频谱投影到2维平面,既避免了高度向的插值,又保证了算法的精确性。并且该算法通过两步相位补偿操作校正了越距离单元徙动的高次项,扩大了有效成像范围,避免了场景边缘目标的散焦。最后,点目标仿真验证了该算法的有效性。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 圆迹合成孔径雷达 极坐标格式算法 成像算法
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基于Cloude-Pottier目标分解和聚合的层次聚类算法的全极化SAR数据的非监督分类算法研究 被引量:20
7
作者 曹芳 洪文 吴一戎 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期543-546,共4页
本文提出了一种新的基于Cloude-Pottier分解和聚合的层次聚类的全极化SAR(Synthetic Aperture Radar)数据的非监督分类算法.作者使用极化总功率SPAN来改进常规的初始化方法,并采用聚合的层次聚类算法对初始化结果进行类的合并,提高非监... 本文提出了一种新的基于Cloude-Pottier分解和聚合的层次聚类的全极化SAR(Synthetic Aperture Radar)数据的非监督分类算法.作者使用极化总功率SPAN来改进常规的初始化方法,并采用聚合的层次聚类算法对初始化结果进行类的合并,提高非监督分类器的性能.实验表明,该算法能获得有效的分类中心,分类结果明显优于常规的WishartH/α/A分类算法. 展开更多
关键词 Cloude—Pottier分解 聚合的层次聚类 非监督分类 极化SAR
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基于跨航向稀疏阵列的机载下视MIMO 3D-SAR三维成像算法 被引量:21
8
作者 彭学明 王彦平 +2 位作者 谭维贤 洪文 吴一戎 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第4期943-949,共7页
基于阵列天线的SAR 3维成像技术是实现SAR 3维高分辨成像的重要方式之一。该文通过沿飞行平台跨航向稀疏地布置多个收发天线阵列单元,构造了跨航向稀疏下视阵列天线构型的MIMO(多发多收)机载3D-SAR,并分析了跨航向稀疏下视阵列MIMO机载3... 基于阵列天线的SAR 3维成像技术是实现SAR 3维高分辨成像的重要方式之一。该文通过沿飞行平台跨航向稀疏地布置多个收发天线阵列单元,构造了跨航向稀疏下视阵列天线构型的MIMO(多发多收)机载3D-SAR,并分析了跨航向稀疏下视阵列MIMO机载3D-SAR的成像几何、3维回波信号模型,提出了适用于跨航向稀疏下视阵列MIMO机载3D-SAR的3维成像算法,最后通过仿真实验验证了算法的有效性并对结果进行了分析。 展开更多
关键词 3维SAR 稀疏阵列 多发多收(MIMO) 机载下视三维成像
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一种高效的外辐射源雷达高径向速度目标实时检测方法 被引量:20
9
作者 关欣 胡东辉 +1 位作者 仲利华 丁赤飚 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期581-588,共8页
外辐射源雷达中传统的2维相干积累(模糊函数)运算量大,难以实时实现,且积累时间内高径向速度目标会出现距离徙动现象,导致信噪比下降,降低了系统的弱目标检测能力。该文采用外辐射源雷达中一种快速实时相干积累方法,利用2维分时滤波的原... 外辐射源雷达中传统的2维相干积累(模糊函数)运算量大,难以实时实现,且积累时间内高径向速度目标会出现距离徙动现象,导致信噪比下降,降低了系统的弱目标检测能力。该文采用外辐射源雷达中一种快速实时相干积累方法,利用2维分时滤波的原理,即通过信号分段处理,段内为快时间,段间为慢时间,沿快时间匹配滤波及沿慢时间通过FFT获取多普勒信息,实现相干积累检测的实时处理方法,并且给出一种适合实际应用的分段方案;在此基础上,通过keystone变换校正了高径向速度目标的距离徙动,提高了微弱目标的检测能力。算法计算效率高,较现有方法实时处理能力强,且校正过程中信号能量损失很小,是一种高效、可实时实现的高速目标检测方法。文中对积累及徙动校正的实时能力进行了分析。基于DTTB数字电视信号的仿真及实际数据分析表明,该文算法可在保证处理增益的前提下,满足相干积累及徙动校正的实时处理需求。 展开更多
关键词 外辐射源雷达 基于分时滤波的相干积累 KEYSTONE变换 实时信号处理
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基于压缩感知的连续场景稀疏阵列SAR三维成像 被引量:18
10
作者 李烈辰 李道京 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第9期2166-2172,共7页
该文提出一种基于压缩感知的连续场景稀疏阵列SAR 3维成像方法。利用多孔径观测结构,使SAR复图像在频域和变换域具备稀疏性,将压缩感知(CS)方法引入频域和变换域的信号处理过程中,实现高分辨率3维成像,获得与满阵成像结果相同的成像质... 该文提出一种基于压缩感知的连续场景稀疏阵列SAR 3维成像方法。利用多孔径观测结构,使SAR复图像在频域和变换域具备稀疏性,将压缩感知(CS)方法引入频域和变换域的信号处理过程中,实现高分辨率3维成像,获得与满阵成像结果相同的成像质量。该文方法适用于随机稀疏阵列,可减少对高程向阵型的设计约束,为孔径综合处理后无法获得满阵条件下实现对地成像提供了可能。仿真试验验证了该文方法的有效性。 展开更多
关键词 雷达3维成像 多孔径观测结构 压缩感知(CS) 连续场景 信号重构
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机载合成孔径激光雷达关键技术和实现方案分析 被引量:17
11
作者 李道京 张清娟 +2 位作者 刘波 杨宏 潘洁 《雷达学报(中英文)》 CSCD 2013年第2期143-151,共9页
该文介绍了机载合成孔径激光雷达的研究现状,分析了国内研究工作的主要问题和系统关键技术,并结合原理样机实例,提出了合成孔径微波SAR电子学技术和光学技术相结合的系统实现方案,同时分析了未来实用系统指标和技术途径,论述了机载合成... 该文介绍了机载合成孔径激光雷达的研究现状,分析了国内研究工作的主要问题和系统关键技术,并结合原理样机实例,提出了合成孔径微波SAR电子学技术和光学技术相结合的系统实现方案,同时分析了未来实用系统指标和技术途径,论述了机载合成孔径激光雷达的应用方向。 展开更多
关键词 激光雷达 合成孔径 成像处理 相干探测 相位校正
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电离层时空变化对中高轨SAR成像质量的影响分析 被引量:13
12
作者 李亮 洪峻 +1 位作者 明峰 胡继伟 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第4期915-922,共8页
中高轨道合成孔径雷达(SAR)是下一代星载SAR重要的发展方向之一,电离层影响分析是推动中高轨道SAR系统发展的关键技术。该文针对中高轨道SAR的系统特点,结合电离层时空变化特征,建立了背景电离层对中高轨道SAR系统的影响分析模型,重点... 中高轨道合成孔径雷达(SAR)是下一代星载SAR重要的发展方向之一,电离层影响分析是推动中高轨道SAR系统发展的关键技术。该文针对中高轨道SAR的系统特点,结合电离层时空变化特征,建立了背景电离层对中高轨道SAR系统的影响分析模型,重点分析了背景电离层及其时空变化对中高轨SAR系统图像质量的影响,主要包括距离向和方位向图像分辨率的下降以及图像位移。分析结果表明,电离层及其时空变化对中高轨SAR图像质量产生较为严重的影响,相同电离层条件下,对于分辨率相同的SAR系统,随着轨道高度的增加,电离层引入的误差对距离向分辨率和图像畸变以及方位向分辨率和图像位移产生的影响程度将增大。 展开更多
关键词 中高轨SAR 电离层 成像 分辨率
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改进的多项式图像配准方法 被引量:6
13
作者 程芳 朱敏慧 吴一戎 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第11期1071-1076,共6页
针对多项式方法进行图像配准的一些缺点,本文将正交多项式应用到图像配准方法中,并提出一种加权的正交多项式方法,然后对这些方法进行了讨论和比较。结果表明:正交多项式方法进行图像配准具有很强的灵活性;加权的正交多项式方法具有很... 针对多项式方法进行图像配准的一些缺点,本文将正交多项式应用到图像配准方法中,并提出一种加权的正交多项式方法,然后对这些方法进行了讨论和比较。结果表明:正交多项式方法进行图像配准具有很强的灵活性;加权的正交多项式方法具有很好的局域性。最后利用实验结果对这些方法进行了验证和比较。 展开更多
关键词 图像配准 多项式 图像处理
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基于毫米波InISAR成像的运动目标探测与定位 被引量:12
14
作者 刘波 潘舟浩 +1 位作者 李道京 乔明 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期258-264,共7页
介绍了基于运动补偿的运动目标ISAR成像方法,将雷达成像的概念引入到低信噪比运动目标探测的过程中,在成像的同时获取目标的径向和横向运动速度,采用多基线图像干涉处理的方法完成运动目标的定位和横向尺寸估计.建立了运动目标成像几何... 介绍了基于运动补偿的运动目标ISAR成像方法,将雷达成像的概念引入到低信噪比运动目标探测的过程中,在成像的同时获取目标的径向和横向运动速度,采用多基线图像干涉处理的方法完成运动目标的定位和横向尺寸估计.建立了运动目标成像几何模型,给出了多天线时分复用接收机的通道间信号补偿方法,以及多基线相位解缠实现不模糊干涉测角定位的方法,分析了信噪比对图像干涉定位精度的影响.利用仿真数据和实际数据验证了本方法的有效性. 展开更多
关键词 InISAR ISAR 目标探测 目标定位 干涉测角 毫米波
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基于时频集中度指标的多旋翼无人机微动特征参数估计方法 被引量:12
15
作者 宋晨 周良将 +1 位作者 吴一戎 丁赤飚 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第8期2029-2036,共8页
无人机旋翼转动产生的微多普勒调制能够反映此类目标的微动特性,准确估计无人机旋翼长度、转动频率对于无人机的检测与识别具有重要意义。该文针对调频连续波体制雷达,提出一种基于时频集中度指标(CTF)的多旋翼无人机微动特征参数估计方... 无人机旋翼转动产生的微多普勒调制能够反映此类目标的微动特性,准确估计无人机旋翼长度、转动频率对于无人机的检测与识别具有重要意义。该文针对调频连续波体制雷达,提出一种基于时频集中度指标(CTF)的多旋翼无人机微动特征参数估计方法,推导了无人机旋翼微动特征参数与微多普勒分量信号参数之间的映射关系,在时频旋转域基于时频集中度指标,提高了各微动分量的区分度,相比于传统方法,提高了多分量微多普勒信号的参数估计精度,在低信噪比环境下也具有很好的鲁棒性。通过仿真和实际场景实验验证了方法的有效性。 展开更多
关键词 目标识别 微多普勒 时频集中度 参数估计
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振动条件下机载合成孔径激光雷达成像处理 被引量:12
16
作者 马萌 李道京 杜剑波 《雷达学报(中英文)》 CSCD 2014年第5期591-602,共12页
该文研究了单探测器和顺轨双探测器机载合成孔径激光雷达在振动条件下的成像处理问题。根据平台振动在短时间内对成像影响小的特点,基于单探测器激光雷达研究了子孔径成像与相位梯度自聚焦相结合的成像处理方法。为获得方位向长条带图像... 该文研究了单探测器和顺轨双探测器机载合成孔径激光雷达在振动条件下的成像处理问题。根据平台振动在短时间内对成像影响小的特点,基于单探测器激光雷达研究了子孔径成像与相位梯度自聚焦相结合的成像处理方法。为获得方位向长条带图像,分别使用了条带相位梯度自聚焦方法和基于多普勒中心频率估计的子孔径图像拼接方法,并分析比较了二者的性能。针对单探测器激光雷达的不足,提出了基于顺轨双探测器干涉处理的振动相位误差估计与补偿方法。仿真分析结果验证了该文方法的有效性。 展开更多
关键词 激光雷达 合成孔径 成像处理 载机振动
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基于高斯混合聚类的阵列干涉SAR三维成像 被引量:10
17
作者 李杭 梁兴东 +1 位作者 张福博 吴一戎 《雷达学报(中英文)》 CSCD 2017年第6期630-639,共10页
阵列干涉SAR具备高程分辨能力,单次航过即可生成观测场景的3维点云分布,解决叠掩问题。但是,由于阵列干涉SAR阵元数目有限、基线长度较短,高程向分辨率受到限制,加之城区建筑物的叠掩现象,常规方法重建结果定位精度较差,难以提取建筑物... 阵列干涉SAR具备高程分辨能力,单次航过即可生成观测场景的3维点云分布,解决叠掩问题。但是,由于阵列干涉SAR阵元数目有限、基线长度较短,高程向分辨率受到限制,加之城区建筑物的叠掩现象,常规方法重建结果定位精度较差,难以提取建筑物有效特征。针对这个问题,该文提出了一种基于高斯混合聚类的阵列干涉SAR 3维成像方法,首先通过基于压缩感知(Compressive Sensing,CS)的超分辨算法获得场景区域的3维点云分布,然后利用密度估计方法提取出建筑物的散射点,之后使用高斯混合模型(Gaussian Mixture Model,GMM)对建筑物3维点云进行聚类,最后利用系统参数完成各个区域的SAR图像反演,实现建筑物的3维成像。通过国内首次机载阵列干涉SAR实验的实际数据,验证了该文算法的有效性,并获得了真实的建筑物3维成像结果。 展开更多
关键词 3维成像 阵列干涉SAR 叠掩现象 压缩感知 高斯混合模型聚类
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基于自相关-倒谱联合分析的无人机旋翼转动频率估计方法 被引量:10
18
作者 宋晨 周良将 +1 位作者 吴一戎 丁赤飚 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期255-261,共7页
准确估计无人机旋翼转动频率对于无人机的检测与识别具有重要意义。该文针对调频连续波雷达的无人机目标回波模型,提出一种自相关-倒谱联合分析的无人机旋翼转动频率估计方法,推导了无人机旋翼转动频率与雷达回波倒谱输出中周期性时延... 准确估计无人机旋翼转动频率对于无人机的检测与识别具有重要意义。该文针对调频连续波雷达的无人机目标回波模型,提出一种自相关-倒谱联合分析的无人机旋翼转动频率估计方法,推导了无人机旋翼转动频率与雷达回波倒谱输出中周期性时延的映射关系,通过加权均衡能够更有效地估计多旋翼无人机旋翼转动频率,弥补了传统方法的不足。通过仿真和实际场景实验验证了方法的有效性。 展开更多
关键词 无人机 微多普勒 特征提取 参数估计 自相关-倒谱
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基于波数域子孔径的机载三维SAR偏航角运动误差补偿 被引量:9
19
作者 丁振宇 谭维贤 +2 位作者 王彦平 洪文 吴一戎 《雷达学报(中英文)》 CSCD 2015年第4期467-473,共7页
机载3维SAR可实现3维成像,但运动误差会影响成像质量,其中姿态角误差改变阵元间相对位置,影响复杂,目前还没有基于测量数据的补偿方法。该文建立了机载3维SAR成像模型,分析了姿态角误差对成像的影响,其中偏航角误差的补偿最为复杂。由... 机载3维SAR可实现3维成像,但运动误差会影响成像质量,其中姿态角误差改变阵元间相对位置,影响复杂,目前还没有基于测量数据的补偿方法。该文建立了机载3维SAR成像模型,分析了姿态角误差对成像的影响,其中偏航角误差的补偿最为复杂。由回波相位可得航迹向和跨航向波数,根据这两个波数计算的距离误差与目标位置无关,消除了误差的空变性。提出在航迹向和跨航向2维波数域分块计算距离误差,在空域补偿的波数域子孔径补偿方法。仿真结果证明该方法可有效补偿偏航角运动误差的影响。 展开更多
关键词 合成孔径雷达(SAR) 阵列天线 3维成像 运动补偿 波数域子孔径
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MEMS IMU随机误差建模在SAR运动补偿中的应用 被引量:9
20
作者 庄晋升 汪丙南 向茂生 《国外电子测量技术》 2015年第10期88-94,共7页
随着SAR小型化发展趋势,低精度小型化微机电系统惯性测量系统(MEMS IMU)在SAR运动补偿中越来越受到重视。鉴于MEMS IMU中随机误差较大,为提高其短时间内相对运动测量精度,从IMU测量误差对SAR成像的影响分析出发,采用基于时间序列分析方... 随着SAR小型化发展趋势,低精度小型化微机电系统惯性测量系统(MEMS IMU)在SAR运动补偿中越来越受到重视。鉴于MEMS IMU中随机误差较大,为提高其短时间内相对运动测量精度,从IMU测量误差对SAR成像的影响分析出发,采用基于时间序列分析方法对MEMS IMU中随机误差进行建模,并构建Kalman方程对IMU原始数据进行了滤波处理,减小了随机误差,从而降低随机误差在合成孔径时间内对SAR运动补偿的影响。机载SAR飞行试验数据处理结果表明,此方法能够有效的减小随机误差,提高SAR图像聚焦质量。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 运动补偿 微机电惯性测量装置 随机误差建模 卡尔曼滤波
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