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GF-3 data real-time processing method based on multi-satellite distributed data processing system

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Journal of Central South University 2020年第3期27卷 842-852页

作者： YANG Jun CAO Yan-dong SUN Guang-cai xing meng-dao GUO Liang College of Geomatics Xi’an University of Science and TechnologyXi’an 710000China National Laboratory of Radar Signal Processing Xidian UniversityXi’an 710071China School of Physics and Optoelectronic Engineering Xidian UniversityXi’an 710071China

Due to the limited scenes that synthetic aperture radar(SAR)satellites can detect,the full-track utilization rate is not *** of the computing and storage limitation of one satellite,it is difficult to process large amounts of data of spaceborne synthetic aperture *** is proposed to use a new method of networked satellite data processing for improving the efficiency of data processing.A multi-satellite distributed SAR real-time processing method based on Chirp Scaling(CS)imaging algorithm is studied in this paper,and a distributed data processing system is built with field programmable gate array(FPGA)chips as the *** from the traditional CS algorithm processing,the system divides data processing into three *** computing tasks are reasonably allocated to different data processing units(i.e.,satellites)in each *** method effectively saves computing and storage resources of satellites,improves the utilization rate of a single satellite,and shortens the data processing ***-3(GF-3)satellite SAR raw data is processed by the system,with the performance of the method verified.

关键词： synthetic aperture radar full-track utilization rate distributed data processing CS imaging algorithm field programmable gate array Gaofen-3

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基于密度峰值搜索的全极化SAR图像分类

系统工程与电子技术 2016年第1期38卷 60-63页

作者：何伟邢孟道西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室陕西西安710071

提出一种基于密度峰值搜索(find of density peaks,FDP)的全极化SAR图像(polarimetric synthetic aperture radar,POLSAR)无监督分类方法。由于在边缘地带以及奇异点的散射类型复杂,在无监督分类过程中干扰巨大,本文通过构建基于信息熵... 详细信息

提出一种基于密度峰值搜索(find of density peaks,FDP)的全极化SAR图像(polarimetric synthetic aperture radar,POLSAR)无监督分类方法。由于在边缘地带以及奇异点的散射类型复杂,在无监督分类过程中干扰巨大,本文通过构建基于信息熵的显著性图来剔除这一类点的影响,并对剩余部分的参数进行了加权处理。随后在H/珔α/A/SPAN空间基于FDP方法进行无监督分类。最后通过ESAR的数据进行了实验验证,结果证明了方法的有效性。

关键词：全极化合成孔径雷达无监督分类显著性图密度峰值

低分辨雷达的一维横向成像及提高分辨率的方法

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西安电子科技大学学报 2000年第6期27卷 700-704页

作者：邢孟道保铮西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室陕西西安710071

对飞机一类准平面目标 ,其一维图像能在很大程度上显示目标的特征 ,用作目标识别是可取的 .低分辨率的常规雷达 ,对飞机一类目标不能作纵向分辨 ,但可以从回波序列得到一维的横向图像 .其所成图像的分辨率不高 ,甚至成像不正确 ,其主要... 详细信息

对飞机一类准平面目标 ,其一维图像能在很大程度上显示目标的特征 ,用作目标识别是可取的 .低分辨率的常规雷达 ,对飞机一类目标不能作纵向分辨 ,但可以从回波序列得到一维的横向图像 .其所成图像的分辨率不高 ,甚至成像不正确 ,其主要原因有二 :其一是平动补偿不正确 ;其二是未考虑目标的非平面、非均匀转动 .文中针对这两方面的问题 ,提出了新的一维横向成像算法 ,通过仿真数据和实测数据处理 ,表明新算法是合理的 .

关键词：低分辨雷达一维横向成像平动补偿

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双星同中心频率多发多收的方位解模糊

电子与信息学报 2007年第5期29卷 1077-1082页

作者：井伟邢孟道保铮西安电子科技大学雷达信号处理重点实验室西安710071

为了在星载合成孔径雷达中获得高横向分辨率和宽测绘带,卫星可以采用横向孔径小的天线和较低的重复频率,此时回波信号会产生方位多普勒模糊,可以通过发射多颗卫星获得的多个空间自由度来解模糊。该文提出了沿航向分布的两颗小卫星同时... 详细信息

为了在星载合成孔径雷达中获得高横向分辨率和宽测绘带,卫星可以采用横向孔径小的天线和较低的重复频率,此时回波信号会产生方位多普勒模糊,可以通过发射多颗卫星获得的多个空间自由度来解模糊。该文提出了沿航向分布的两颗小卫星同时独立发射中心频率相同的正负调频率信号,利用形成的3个等效相位中心通过简化滤波权矢量计算的空域滤波法来解3个方位多普勒模糊。理论分析和仿真结果证实了该方法的有效性。

关键词：分布式小卫星星载SAR 方位模糊

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调频连续波圆迹环扫SAR成像方法

系统工程与电子技术 2015年第9期37卷 1994-1999页

作者：廖轶邢孟道保铮西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室西安陕西710071

由于调频连续波(frequency-modulated continuous-wave,FMCW)雷达具有重量轻,成本低,高分辨等优势,在圆迹环扫合成孔径雷达(circular scanning synthetic aperture radar,CSSAR)快速广域成像方向具有较大的应用前景。针对CSSAR信号特点以及该模型下FMCW信号所引入剩余二次相位误差,提出了一种适用于FMCW-CSSAR的成像方法,该方法充分考虑了CSSAR高阶斜距近似的特点并对相应的剩余二次相位误差进行补偿,实现了精确成像。最后,点目标的仿真实验验证了所提算法的有效性。

关键词：调频连续波圆迹环扫合成孔径雷达距离徙动校正剩余二次相位误差

基于压缩感知的二维联合超分辨ISAR成像算法

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电子与信息学报 2014年第1期36卷 187-193页

作者：吴敏邢孟道张磊西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室西安710071

在ISAR成像中,距离和方位分辨率分别受发射信号带宽和成像积累角的限制。基于压缩感知(CS)理论,该文提出了一种2维联合超分辨ISAR成像算法。首先建立ISAR观测信号模型并构造2维超分辨字典,然后利用ISAR图像的稀疏先验信息将2维联合超分... 详细信息

在ISAR成像中,距离和方位分辨率分别受发射信号带宽和成像积累角的限制。基于压缩感知(CS)理论,该文提出了一种2维联合超分辨ISAR成像算法。首先建立ISAR观测信号模型并构造2维超分辨字典,然后利用ISAR图像的稀疏先验信息将2维联合超分辨成像建模为最小1l范数的优化问题,最后提出一种快速算法求解该优化问题。该方法进行距离维和方位维的联合处理,有效利用了回波数据的2维耦合信息;通过共轭梯度(CG)运算,快速傅里叶变换(FFT),Hadamard乘积等操作,有效提高了算法的实现效率。仿真和实测实验验证了该算法的有效性。

关键词：逆合成孔径雷达(ISAR) 2维超分辨成像压缩感知(CS) 稀疏先验信息

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一种无人机机载SAR运动补偿的方法

电子学报 2006年第6期34卷 1002-1007页

作者：周峰邢孟道保铮西安电子科技大学雷达信号处理重点实验室陕西西安710071

为了能够得到较理想的无人机SAR图像,本文通过对无人机SAR系统的运动误差分析,提出了一种有效的运动补偿方法,该方法是通过天线伺服系统来补偿载机的转动误差,而平动误差是根据对所建立的误差模型的分析,从SAR数据的瞬时多普勒调频率中... 详细信息

为了能够得到较理想的无人机SAR图像,本文通过对无人机SAR系统的运动误差分析,提出了一种有效的运动补偿方法,该方法是通过天线伺服系统来补偿载机的转动误差,而平动误差是根据对所建立的误差模型的分析,从SAR数据的瞬时多普勒调频率中估计得到,并且平动误差补偿是对数据在包络和相位上进行分别校正.结合实测数据处理的结果表明该方法可得到质量较高的无人机载SAR图像.

关键词：合成孔径雷达(SAR) 无人机(UAV) 运动补偿瞬时多普勒调频率

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机动目标的逆合成孔径雷达成像原理与算法

电子学报 2000年第6期28卷 24-28,59页

作者：保铮孙长印邢孟道西安电子科技大学雷达信号处理重点实验室西安710071

对于非合作的机动目标 ,由于目标相对于雷达射线的姿态和转速难以测定 ,而且是时变的 ,因而给逆合成孔径雷达 (ISAR)成像造成较大困难 .本文讨论了这种情况下成像的一般原理 ,并对机动性不太大 ,散射点子回波多普勒变化满足一阶近似条件... 详细信息

对于非合作的机动目标 ,由于目标相对于雷达射线的姿态和转速难以测定 ,而且是时变的 ,因而给逆合成孔径雷达 (ISAR)成像造成较大困难 .本文讨论了这种情况下成像的一般原理 ,并对机动性不太大 ,散射点子回波多普勒变化满足一阶近似条件时 ,提出了实用算法 .实测数据的处理结果说明新算法是可行的 .

关键词：逆合成孔径雷达机动目标成像原理算法

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双通道MIMO-SAR运动目标成像

系统工程与电子技术 2010年第5期32卷 921-926页

作者：武其松邢孟道保铮西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室陕西西安710071

基于双通道多输入多输出合成孔径雷达(multiple-input multiple-output synthetic aperture radar,MIMO-SAR)新体制,提出一种置换相位中心天线(displaced phase center antenna,DPCA)离散调频傅里叶变换(discrete chirp-Fourier transform,DCFT)实现运动目标的检测、定位和成像的方法。提出利用DCFT方法估计运动目标径向速度,考虑到线性调频信号通过DCFT处理后的单峰值特性,给出一种估计目标运动沿航向速度的快速搜索方法。由于同一多普勒中心频率在不同载频下的脉压位置不同,因而可以利用位置的比值来确定模糊次数,从而实现了运动目标的正确定位。在解模糊过程中,给出了载频设计分析。通过将传统双通道DPCA的一发多收体制扩展到双通道MIMO体制,不仅能够实现低信噪比情况下动目标检测,还可以完成动目标速度测量、定位和成像。

关键词：合成孔径雷达多发多收系统运动参数估计离散调频傅里叶变换