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一种新的多通道SAR地面动目标检测定位方法

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系统工程与电子技术 2008年第5期30卷 819-823页

作者：周争光廖桂生李海刘颖西安电子科技大学雷达信号处理重点实验室陕西西安710071

提出了一种对图像配准误差稳健的多通道合成孔径雷达地面动目标检测定位方法。该方法根据图像配准误差的方向确定观测矢量,计算特征系数矢量,利用动目标的空域导向矢量和特征系数矢量构造特征导向矢量,然后利用自适应波束形成技术进行... 详细信息

提出了一种对图像配准误差稳健的多通道合成孔径雷达地面动目标检测定位方法。该方法根据图像配准误差的方向确定观测矢量,计算特征系数矢量,利用动目标的空域导向矢量和特征系数矢量构造特征导向矢量,然后利用自适应波束形成技术进行杂波抑制的同时估计动目标的运动速度,最后对目标重新定位。该方法能够在图像配准误差较大的情况下获得满意的动目标检测性能和较高的测速定位精度。仿真结果验证了方法的有效性。

关键词：合成孔径雷达地面动目标检测配准误差特征导向矢量

基于CSI处理的三通道机载SAR地面动目标检测

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电子学报 2008年第4期36卷 789-793页

作者：张绪锦张长耀朱兆达邓海涛南京航空航天大学电子信息工程学院江苏南京210016 华东电子工程研究所安徽合肥230031

本文运用杂波抑制干涉的方法来提高系统处理时的杂波对消能力,该方法通过在图像域直接补偿通道间相位差之后进行子图像间的两两对消,并进行动目标的相位干涉,以确定动目标的方位位置.因而能有效地完成被地杂波掩盖的地面慢速运动目标的... 详细信息

本文运用杂波抑制干涉的方法来提高系统处理时的杂波对消能力,该方法通过在图像域直接补偿通道间相位差之后进行子图像间的两两对消,并进行动目标的相位干涉,以确定动目标的方位位置.因而能有效地完成被地杂波掩盖的地面慢速运动目标的检测、测速及高精度定位.最后给出了对部分实测数据采用32个方位脉冲相干积累对消后进行恒虚警检测的处理结果.

关键词：地面动目标检测杂波抑制干涉恒虚警检测杂波对消

基于联合特征导向矢量的多通道SAR地面动目标检测定位

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西安电子科技大学学报 2008年第5期35卷 858-863页

作者：周争光廖桂生西安电子科技大学雷达信号处理重点实验室陕西西安710071

提出了一种新的多通道合成孔径雷达动目标检测定位方法.首先计算目标的特征系数矢量,然后根据其空域导向矢量和特征系数矢量构造联合特征导向矢量,最后利用包含特征导向矢量的自适应权进行杂波抑制,同时估计目标的运动速度,进而对其重... 详细信息

提出了一种新的多通道合成孔径雷达动目标检测定位方法.首先计算目标的特征系数矢量,然后根据其空域导向矢量和特征系数矢量构造联合特征导向矢量,最后利用包含特征导向矢量的自适应权进行杂波抑制,同时估计目标的运动速度,进而对其重新定位.仿真结果表明该方法对图像配准误差具有稳健性,在图像配准误差达到一个像素的情况下,该方法仍能获得与图像精确配准时相当的目标检测性能和测速定位精度.

关键词：合成孔径雷达地面动目标检测配准误差联合特征导向矢量

稳健的三维直接数据域机载地面动目标检测算法

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系统工程与电子技术 2009年第11期31卷 2556-2559页

作者：李明廖桂生朱圣棋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

提出了一种联合空间、时间和距离的三维直接数据域(space-time-range direct data domain,STR-DDD)算法。与传统方法相比,该方法将目标周边距离单元的数据联合起来,充分利用目标距离向上的信息,在空域上能够对孤立干扰形成深的凹口,并... 详细信息

提出了一种联合空间、时间和距离的三维直接数据域(space-time-range direct data domain,STR-DDD)算法。与传统方法相比,该方法将目标周边距离单元的数据联合起来,充分利用目标距离向上的信息,在空域上能够对孤立干扰形成深的凹口,并且当目标导向矢量存在幅相误差时仍具有稳健性。在MCARM数据平台上的实验结果表明,该方法能够提高地面动目标检测(ground moving target indication,GMTI)性能。

关键词：直接数据域地面动目标检测孤立干扰幅相误差

多通道SAR-GMTI地面动目标检测算法研究

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多通道SAR-GMTI地面动目标检测算法研究

作者：龚紫翼中国航天科技集团公司第五研究院西安分院

学位级别：硕士

合成孔径雷达在地面动目标检测中已得到广泛的应用。在军用方面,能够实现对战场目标的侦察、预警,继而实现监视和攻击。在民用方面,能够实现对海面环境、道路车辆的监测,有利于环境和交通信息的获取等。因此,开展SAR系统动目标检测技术... 详细信息

合成孔径雷达在地面动目标检测中已得到广泛的应用。在军用方面,能够实现对战场目标的侦察、预警,继而实现监视和攻击。在民用方面,能够实现对海面环境、道路车辆的监测,有利于环境和交通信息的获取等。因此,开展SAR系统动目标检测技术的研究具有重要意义。杂波抑制本作为动目标检测的关键环节,存在着一些有待研究的问题,例如非均匀环境下,图像域杂波抑制后检测的虚警率高;数据域杂波抑制算法的运算过程数据量巨大。为了作出改进,本文以杂波抑制算法为重点,对多通道SAR-GMTI地面动目标检测算法展开研究。本文首先推导了多通道SAR-GMTI的信号模型,以此为基础介绍了目标在SAR图像中的特征,分析了动目标成像的主要影响因素。随后研究了动目标具有比静止目标更大程度距离走动的原理,并对两种校正方法进行了仿真,为动目标检测算法的设计提供了参考。其次,本文介绍了两大类杂波抑制算法。第一类是基于DPCA原理,在图像域进行的自适应杂波抑制。通过计算机仿真对比了两种图像域杂波抑制的效果,分析了配准误差的影响,并提出了杂波抑制前预先挑选样本的改进方法,仿真验证了方法的有效性,即能够改善杂波抑制效果。第二类是基于STAP原理的数据域杂波抑制。本文从阵列信号处理的原理入手,将自适应处理应用于空、时二维,介绍了STAP的原理。并总结了其与DPCA之间的区别和联系。通过仿真列举了常见的杂波分布形式,并介绍了一类固定结构的降维方法。为了解决数据吞吐量过大的问题,提出了基于特征波束的自适应权矢量求解,全维和降维两种情况下的仿真验证了该方法的有效性。最后,本文将图像域杂波抑制结合成像、预处理和重定位等步骤,基于方位去斜的SAR成像技术提出了完整的SAR-GMTI处理流程,利用三通道SAR的机载校飞数据进行了验证。给出了合作目标场景与非合作目标场景下的计算机验证结果。结果和性能分析证明了算法整个流程的可行性。

关键词：合成孔径雷达地面动目标检测杂波抑制空时自适应处理

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星载SAR地面动目标检测技术研究

星载SAR地面动目标检测技术研究

作者：陈润东国防科学技术大学

学位级别：硕士

本论文在建立星载SAR的几何模型和回波模型的基础上,分析研究了合成孔径雷达的成像算法,地面动目标检测技术等,以多通道天线星载SAR的空时自适应处理为主要研究内容,寻求一种可对星载SAR地面动目标进行准确高效可行的检测成像方法。论... 详细信息

本论文在建立星载SAR的几何模型和回波模型的基础上,分析研究了合成孔径雷达的成像算法,地面动目标检测技术等,以多通道天线星载SAR的空时自适应处理为主要研究内容,寻求一种可对星载SAR地面动目标进行准确高效可行的检测成像方法。论文首先对星载SAR的原理进行分析,结合传统的SAR几何模型,根据卫星和地球的关系,建立了星载SAR的空间几何模型,构建了星载SAR“走-停-走”的成像模式和回波模型。此后,分析研究了合成孔径雷达的成像原理,成像算法,重点介绍本论文使用的成像算法―R-D算法的原理,步骤,算法流程,为动目标检测成像做准备。论文接着建立运动目标的回波模型,研究了运动目标的特性以及运动对成像的影响,检测方法等,在比较各种方法之后提出了采用多通道天线星载SAR进行地面动目标检测的方法,重点分析研究了时域STAP和频域STAP抑制杂波的方法以及利用频域STAP方法进行动目标检测的技术,并通过仿真实验证明算法的有效性。

关键词：多通道星载SAR 空时自适应信号处理 STAP 地面动目标检测

机载合成孔径雷达地面动目标检测关键技术研究

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机载合成孔径雷达地面动目标检测关键技术研究

作者：胡国光南京航空航天大学

学位级别：硕士

随着数字微电子技术的发展,使得合成孔径成像和动目标检测成为了雷达领域研究与应用的热点。成像技术和动目标检测技术的结合,能够清晰、准确、直观提供地面动态信息,在海洋监测、地质灾害监控等民用领域有着广泛应用前景,在军事领域的... 详细信息

随着数字微电子技术的发展,使得合成孔径成像和动目标检测成为了雷达领域研究与应用的热点。成像技术和动目标检测技术的结合,能够清晰、准确、直观提供地面动态信息,在海洋监测、地质灾害监控等民用领域有着广泛应用前景,在军事领域的战场监视、敌方军事目标信息获取等方面已经有了成功的应用,但是我国在这方面与美国等西方国家还是有很大差距。这是本文选择对机载合成孔径雷达地面动目标检测技术进行研究的主要原因。合成孔径成像技术是本文研究的基础,因此首先重点对距离多普勒算法和极坐标格式算法进行了研究,详细分析了距离徙动、转台补偿、波前弯曲校正、插值等技术,对距离多普勒和极坐标格式两种算法进行了仿真和实测数据验证。目前国内外合成孔径成像雷达地面动目标检测的成像算法大多数采用这两种算法。本文接着研究了多通道地面动目标检测技术的三种典型方法:相位中心偏置天线技术、沿航迹干涉技术和空时自适应处理技术,并进行了计算机仿真验证,证明了技术的可行性。重点对三通道沿航迹干涉技术进行了工程应用的探讨,并用实测数据验证了该技术的有效性。本文最后指出空时自适应处理技术是后续机载合成孔径雷达地面动目标检测的重点研究方向。

关键词：合成孔径雷达地面动目标检测距离多普勒算法极坐标格式算法相位中心偏置天线技术沿航迹干涉技术空时自适应处理技术

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非均匀环境下地面动目标检测技术研究

非均匀环境下地面动目标检测技术研究

作者：邓丽珍南京航空航天大学

学位级别：硕士

在机载雷达所面临的真实环境中,杂波功率非均匀、干扰目标和孤立干扰等多种非均匀现象往往是同时存在的,而目前研究的大多数非均匀检测方法都仅适用于只存在其中某一种非均匀现象的情况。因此,寻求一种能适用于多种非均匀现象同时存在... 详细信息

在机载雷达所面临的真实环境中,杂波功率非均匀、干扰目标和孤立干扰等多种非均匀现象往往是同时存在的,而目前研究的大多数非均匀检测方法都仅适用于只存在其中某一种非均匀现象的情况。因此,寻求一种能适用于多种非均匀现象同时存在情况的非均匀检测方法是当前雷达信号检测技术研究领域的一个重要课题。本文讨论了各种不同非均匀现象对统计STAP检测性能的影响,并介绍了几种针对不同非均匀现象的常用非均匀检测方法的原理。通过分析多种非均匀现象同时存在时对常用非均匀检测方法的检测性能的影响,本文着重研究适用于多种非均匀现象同时存在情况的非均匀检测方法。首先,针对传统直接数据域(DDD)算法中由目标信号预滤除造成对输出信杂噪比(SCNR)影响的情况,本文通过增加主瓣杂波补偿因子对传统DDD算法进行了改进,仿真实验表明改进后的算法提高了输出SCNR;针对目标信号方向估计有偏差的情况,本文采用了多约束方法,由仿真结果可见其保护了目标信号方向的增益;从降低直接数据域STAP算法系统实现复杂度的角度考虑,本文提出了基于混合遗传算法的唯相直接数据域STAP算法,仿真结果验证了该算法的有效性。其次,针对已有的基于空时自回归(STAR)的方法不能同时抑制三种非均匀现象的问题,本文提出了级联的STAR算法,通过仿真实验表明所提算法能很好的同时抑制三种非均匀现象。最后,本文基于脉冲维数据模型,研究了基于脉冲维数据的DDD算法和基于脉冲维数据的STAR算法,仿真实验结果表明本文研究的这两种基于脉冲维数据的算法都比传统DDD算法有更好的动目标检测性能。

关键词：雷达非均匀环境地面动目标检测直接数据域(DDD) 空时自回归(STAR) 脉冲维数据

基于VSAR系统的地面动目标检测技术与速度解模糊方法研究

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基于VSAR系统的地面动目标检测技术与速度解模糊方法研究

作者：李蕾西安电子科技大学

学位级别：硕士

高速运动平台SAR-GMTI技术在动目标检测领域中是一项必不可少的关键技术，具有重要的使用价值和广阔的应用前景，主要涉及在强地杂波背景下实现动目标检测定位与参数估计。多通道SAR-GMTI系统能够有效地抑制杂波，实现微弱慢速运动目标... 详细信息

高速运动平台SAR-GMTI技术在动目标检测领域中是一项必不可少的关键技术，具有重要的使用价值和广阔的应用前景，主要涉及在强地杂波背景下实现动目标检测定位与参数估计。多通道SAR-GMTI系统能够有效地抑制杂波，实现微弱慢速运动目标检测。本文主要研究基于速度SAR系统的动目标检测技术与速度解模糊方法，提出一种改进的目标速度估计和速度解模糊算法，该方法能够克服传统方法固有的动目标速度估计精度低和速度模糊的局限性，有效地提高了动目标的正确检测概率和定位精度，实现快速目标速度解模糊处理和重新定位。 1.针对传统方法中动目标速度估计精度低的问题，本文提出采用子空间拟合法提高动目标的速度估计精度。在理想情形和杂波干扰情形下，分别采用信号子空间和噪声子空间拟合法对动目标进行测速。当目标场景存在杂波时，通过抑制杂波能够有效地提高目标信杂比，而子空间拟合法通过提取空域信息能进一步抑制杂波并提高速度估计精度。通过仿真实验对本文方法与传统方法的性能进行对比分析，实验结果验证了本文所提方法的有效性。 2.由于受到脉冲重复频率的限制，快速目标会出现速度模糊问题，为了正确估计目标径向速度，本文采用多视差频法实现动目标速度解模糊处理。该方法通过提取相位信息来估计差频信号的多普勒中心，并改进传统方法中的迭代过程，能够有效地降低计算量，缩短运行时间，提高估计多普勒模糊数的正确概率。结合存在模糊的径向速度和多普勒模糊数能够得到无模糊的目标径向速度，进而实现目标的重新定位。仿真实验验证了本文方法的可靠性和有效性。

关键词：地面动目标检测速度合成孔径雷达子空间拟合法多视差频法速度解模糊