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机载UWB SAR实时信号处理算法研究 被引量:7
1
作者 李建阳 常文革 +1 位作者 王亮 李悦丽 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期57-62,共6页
机载超宽带合成孔径雷达(UWB SAR)实时信号处理具有大数据量、大计算量等特点。用于实时信号处理的NCS算法需要较大的存储空间,针对这个问题,提出了改进的NCS算法,减小实时成像处理对存储空间的要求。同时,给出了UWB SAR实时信号处理的... 机载超宽带合成孔径雷达(UWB SAR)实时信号处理具有大数据量、大计算量等特点。用于实时信号处理的NCS算法需要较大的存储空间,针对这个问题,提出了改进的NCS算法,减小实时成像处理对存储空间的要求。同时,给出了UWB SAR实时信号处理的流程,分析了前向速度误差对成像质量的影响,推导了在改进NCS算法中基于测量数据的视线误差补偿的性能,采用仿真数据和实测数据对整个系统的性能进行了验证。 展开更多
关键词 uwb sar NCS 实时信号处理 运动补偿
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基于ATI的双通道UWB SAR运动目标检测和距离向速度估计 被引量:6
2
作者 常玉林 黄晓涛 +1 位作者 周红 周智敏 《信号处理》 CSCD 北大核心 2008年第5期742-746,共5页
本文对基于ATI的双通道UWB SAR运动目标检测和距离向速度估计算法进行了研究。针对运动目标易在UWB SAR图像上散焦的特点,本文对运动目标在双通道UWB SAR图像上散焦像轨迹之间的位置关系及干涉相位进行了分析;针对ATI算法运动目标检测... 本文对基于ATI的双通道UWB SAR运动目标检测和距离向速度估计算法进行了研究。针对运动目标易在UWB SAR图像上散焦的特点,本文对运动目标在双通道UWB SAR图像上散焦像轨迹之间的位置关系及干涉相位进行了分析;针对ATI算法运动目标检测中的盲速现象和距离向速度估计时的距离向速度模糊现象,本文根据UWB SAR大相对带宽的特点,提出了一种多频子带ATI方法消除盲速区、解除距离向速度模糊,该方法只需两部接收天线,相比多基线方法可大大节省硬件成本。基于半实测数据的实验证明了本文所提理论正确性和算法的有效性。 展开更多
关键词 ATI uwb sar GMTI 盲速 多频干涉
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基于邻域统计分布变化分析的UWB SAR隐蔽目标变化检测 被引量:10
3
作者 王广学 黄晓涛 周智敏 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期49-54,共6页
该文针对载机不同航迹条件下所得多时相UWB SAR图像灰度值存在较大起伏,严重影响了基于像素灰度值差异的变化检测算法性能,提出了一种基于邻域统计分布变化分析的UWB SAR隐蔽目标变化检测方法。该方法将Gram-Charlier展开理论同秩序滤... 该文针对载机不同航迹条件下所得多时相UWB SAR图像灰度值存在较大起伏,严重影响了基于像素灰度值差异的变化检测算法性能,提出了一种基于邻域统计分布变化分析的UWB SAR隐蔽目标变化检测方法。该方法将Gram-Charlier展开理论同秩序滤波器相结合对多时相图像中每个像素邻域的统计分布进行估计,进而借助K-L散度理论对多时相图像邻域统计分布变化进行定量分析以检测目标对应的变化区域。实验结果表明,该文方法能够更好地适应不同航迹UWB SAR图像间灰度起伏的影响,取得更好的检测结果。 展开更多
关键词 超宽带合成孔径雷达 叶簇隐蔽目标检测 变化检测 Gram-Charlier展开 K-L散度
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VHF/UHF UWB SAR基于通道均衡的RFI抑制方法 被引量:9
4
作者 董臻 梁甸农 黄晓涛 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第3期550-553,共4页
对工作于甚高频/超高频(VHF/UHF)波段的超宽带合成孔径雷达(UWB SAR),射频干扰(RFI)会严重恶化图像质量。该文提出了一种基于通道均衡的RFI抑制方法,它能有效地抑制雷达接收信号中的RFI分量,同时保持图像质量。实际的处理结果证实了该... 对工作于甚高频/超高频(VHF/UHF)波段的超宽带合成孔径雷达(UWB SAR),射频干扰(RFI)会严重恶化图像质量。该文提出了一种基于通道均衡的RFI抑制方法,它能有效地抑制雷达接收信号中的RFI分量,同时保持图像质量。实际的处理结果证实了该算法的有效性。 展开更多
关键词 射频干扰(RFI)抑制 通道均衡 甚高频/超高频(VHF/UHF) 超宽带合成孔径雷达(uwb sar)
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基于视觉注意机制的UWB SAR叶簇隐蔽目标变化检测 被引量:4
5
作者 李超 李悦丽 +1 位作者 安道祥 王广学 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期39-45,共7页
在超宽带合成孔径雷达叶簇隐蔽目标检测中,传统的UWB SAR图像变化检测方法易受图像灰度值起伏和成像条件变化的影响,致使现有的变化检测算法的性能下降.本文根据人类视觉系统的生理结构和认知特点,提出了一种基于视觉注意机制的叶簇隐... 在超宽带合成孔径雷达叶簇隐蔽目标检测中,传统的UWB SAR图像变化检测方法易受图像灰度值起伏和成像条件变化的影响,致使现有的变化检测算法的性能下降.本文根据人类视觉系统的生理结构和认知特点,提出了一种基于视觉注意机制的叶簇隐蔽目标变化检测算法.该方法使用视觉注意模型,将图像的多尺度特征信息融合为单幅视觉显著图像,并利用图像局部邻域信息和目标的空间相关特性对视觉显著图中视觉注意焦点进行分层筛选和变化检测.实验结果表明:本文中基于视觉注意机制的变化检测方法可以有效检测多时相UWB SAR图像中的叶簇隐蔽目标,较之传统的基于统计原理的变化检测方法,其检测速度更快,且对场景复杂的UWB SAR图像亦具有鲁棒性. 展开更多
关键词 低频超宽带合成孔径雷达 叶簇隐蔽目标检测 变化检测 视觉注意机制
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UWB SAR实时PRF调整 被引量:4
6
作者 李建阳 常文革 李悦丽 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2009年第4期34-37,共4页
在超宽带合成孔径雷达(UWB SAR)实时成像中,载机沿航向前向速度误差的影响主要是通过实时调整脉冲重复频率(PRF)来消除的,相对于高波段数据,在相同分辨率条件下,UWB SAR数据对载机前向速度的变化要敏感得多。文中分析了UWB SAR实时PRF... 在超宽带合成孔径雷达(UWB SAR)实时成像中,载机沿航向前向速度误差的影响主要是通过实时调整脉冲重复频率(PRF)来消除的,相对于高波段数据,在相同分辨率条件下,UWB SAR数据对载机前向速度的变化要敏感得多。文中分析了UWB SAR实时PRF调整中的3个因素:方位聚焦的要求、硬件调整PRF的精度以及惯导测量精度,得出UWBSAR中PRF调整的精度主要由惯导的测量精度决定。仿真数据分析了UWB SAR实时PRF调整对成像质量的影响以及研究结论的有效性。 展开更多
关键词 超宽带合成孔径雷达 航向速度 多普勒调频率 惯导 脉冲重复频率
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抑制多径干扰的UWB SAR成像研究 被引量:3
7
作者 王亮 练有品 +1 位作者 周智敏 宋千 《信号处理》 CSCD 北大核心 2007年第3期403-406,共4页
传统的SAR成像算法不能消除多径传播的干扰,图像上出现虚假目标。本文建立了一种条带SAR模式的多径散射模型,通过分析得到多径产生的虚假目标的三个特征,即方向依赖、低分辨率和非理想聚焦。对低频大波束角SAR.虚假目标的方向性显著,... 传统的SAR成像算法不能消除多径传播的干扰,图像上出现虚假目标。本文建立了一种条带SAR模式的多径散射模型,通过分析得到多径产生的虚假目标的三个特征,即方向依赖、低分辨率和非理想聚焦。对低频大波束角SAR.虚假目标的方向性显著,据此本文提出一种能够抑制多径干扰的超宽带(UWB)SAR成像算法。仿真表明,本文算法可以使真假目标的峰值比提高13~18dB。 展开更多
关键词 多径传播 多径散射模型 uwb sar成像 波数域支撑 多方向滤波
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低频UWB SAR天线方向图校准算法 被引量:4
8
作者 邹鲲 梁甸农 《信号处理》 CSCD 北大核心 2005年第4期370-374,369,共6页
低频UWBSAR具有较大的方位向处理角,因此天线方向图沿方位向的变化不能忽略。本文给出SAR系统的时域处理模型,利用该模型分析天线方向图对系统性能的影响,然后给出天线方向图的校准算法,以及该算法的性能分析。最后通过计算机仿真,验证... 低频UWBSAR具有较大的方位向处理角,因此天线方向图沿方位向的变化不能忽略。本文给出SAR系统的时域处理模型,利用该模型分析天线方向图对系统性能的影响,然后给出天线方向图的校准算法,以及该算法的性能分析。最后通过计算机仿真,验证该算法的有效性,得到的仿真结果和理论分析相吻合。 展开更多
关键词 低频超宽带合成孔径雷达 天线方向图 校准 sar系统 uwb 算法 低频 计算机仿真 处理模型 系统性能
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宽波束角大测绘带UWB SAR的子孔径子带运动补偿算法 被引量:2
9
作者 薛国义 周智敏 赖涛 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期1008-1014,1020,共8页
VHF/UHF波段的正侧视条带式超宽带合成孔径雷达(UWB SAR)通常具有宽方位波束角和大处理测绘带特性,这些特点造成了雷达回波相位误差的距离空变和方位空变,使得传统的运动补偿算法失效。从载机视线误差对回波相位的影响出发,推导了一种... VHF/UHF波段的正侧视条带式超宽带合成孔径雷达(UWB SAR)通常具有宽方位波束角和大处理测绘带特性,这些特点造成了雷达回波相位误差的距离空变和方位空变,使得传统的运动补偿算法失效。从载机视线误差对回波相位的影响出发,推导了一种在回波距离压缩后、距离迁徙校正前的子孔径子带补偿算法。通过将距离压缩后的回波沿距离向分块,沿方位向分子孔径,并将距离向和方位向的空变误差补偿紧密结合,提高了补偿效率。计算机点目标仿真结果,验证了该算法的有效性。文中还给出了子孔径和子带的划分原则及子孔径子带补偿算法与扩展ECS算法结合的方法。 展开更多
关键词 uwb sar 宽波束角 大测绘带 运动补偿 子孔径
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基于HMM的机载UWB SAR图像中的点目标检测 被引量:2
10
作者 方学立 梁甸农 王岩 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2004年第9期46-49,共4页
UWBSAR图像中的目标检测通常指二面角目标检测 ,点目标检测由于没有发现军用车辆等人造目标这一直接效益而受到较少关注。为满足一些UWBSAR图像中检测点目标的需求 (如图像融合时的配准 ,通过路灯和树木进行道路检测和为了抑制树干杂波... UWBSAR图像中的目标检测通常指二面角目标检测 ,点目标检测由于没有发现军用车辆等人造目标这一直接效益而受到较少关注。为满足一些UWBSAR图像中检测点目标的需求 (如图像融合时的配准 ,通过路灯和树木进行道路检测和为了抑制树干杂波而识别树干杂波等 )而研究了其中的点目标检测问题。通过综合运用方向依赖滤波、隐马尔可夫模型和恒虚警率检测技术 。 展开更多
关键词 HMM 超宽带合成孔径雷达 隐马尔科夫模型 点目标检测
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UWB SAR图像的非均匀分段PGA算法 被引量:2
11
作者 安道祥 黄晓涛 王亮 《信号处理》 CSCD 北大核心 2008年第6期931-935,共5页
在超宽带合成孔径雷达(UWB SAR)成像过程中,由于载机偏航所导致的相位误差具有严重的距离向空变性,因此需要沿距离向分段应用相位梯度自聚焦(PGA)算法以改善PGA算法的聚焦性能。本文分析了载机空间偏航位置与相位误差空变特性之间的关系... 在超宽带合成孔径雷达(UWB SAR)成像过程中,由于载机偏航所导致的相位误差具有严重的距离向空变性,因此需要沿距离向分段应用相位梯度自聚焦(PGA)算法以改善PGA算法的聚焦性能。本文分析了载机空间偏航位置与相位误差空变特性之间的关系,提出了图像非均匀分段PGA(NUSPGA)算法,并从理论上对算法进行了推导。文中还提出了参考点对齐法以校正分段聚焦后子图像间的平移失真问题。最后由实测数据验证了本文所提算法的有效性。 展开更多
关键词 超宽带合成孔径雷达 相位梯度自聚焦 图像非均匀分段PGA 距离向空变相位误差
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基于GPS和改进MapDrift的机载UWB SAR运动补偿 被引量:1
12
作者 薛国义 王建 +1 位作者 周智敏 黄晓涛 《信号处理》 CSCD 北大核心 2007年第6期910-913,共4页
传统的基于载机运动传感器的SAR运动补偿对传感器测量精度提出了很高的要求,而基于回波数据的Map- Drift(MD)自聚焦效果对成像场景存在一定的依赖性。本文针对UWB SAR系统的特点,提出了一种结合GPS(Global Position System)粗补偿和改... 传统的基于载机运动传感器的SAR运动补偿对传感器测量精度提出了很高的要求,而基于回波数据的Map- Drift(MD)自聚焦效果对成像场景存在一定的依赖性。本文针对UWB SAR系统的特点,提出了一种结合GPS(Global Position System)粗补偿和改进重叠MD精补偿的机载SAR运动补偿方法。利用GPS的三维位置信息补偿回波时移误差,利用三维速度信息补偿回波相位误差,然后再利用改进重叠MD补偿剩余误差。本文提出的UWB SAR运动补偿方法没有使用高精度的惯导系统,节约了系统成本,降低了补偿系统的实现难度,并减小了MD算法对成像场景的依赖性,有效提升了SAR图像质量。实际UWB SAR数据的处理验证了本文方法的有效性。 展开更多
关键词 uwb sar GPS 改进MD 运动补偿
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基于频域的低频UWB SAR极化校准 被引量:3
13
作者 邹鲲 梁甸农 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第7期1219-1222,共4页
多极化,低频超宽带(UltraWideBand,UWB)合成孔径雷达(SyntheticApertureRadar,SAR)是雷达技术未来发展的一个重要方向。系统的低频特性,UWB特性和大处理角特性使得常规SAR极化校准不再适用。该文基于多极化低频UWBSAR频域处理模型,考虑... 多极化,低频超宽带(UltraWideBand,UWB)合成孔径雷达(SyntheticApertureRadar,SAR)是雷达技术未来发展的一个重要方向。系统的低频特性,UWB特性和大处理角特性使得常规SAR极化校准不再适用。该文基于多极化低频UWBSAR频域处理模型,考虑了极化校准中定标体的低频超宽带电磁散射特性的问题,给出了极化校准方法。计算机仿真验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 低频超宽带合成孔径雷达 极化校准 电磁散射模型
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低频UWB SAR天线方向图的校准 被引量:5
14
作者 邹鲲 梁甸农 《雷达科学与技术》 2004年第3期188-192,共5页
低频UWBSAR系统具有较大的方位向处理角 ,因此天线方向图对系统性能的影响不能忽略。本文首先给出接收信号空间和场景空间的对应关系 ,结合成像模型定性地讨论了天线方向图对系统冲激响应的影响。在实际条件下考虑了距离校正因子、杂波... 低频UWBSAR系统具有较大的方位向处理角 ,因此天线方向图对系统性能的影响不能忽略。本文首先给出接收信号空间和场景空间的对应关系 ,结合成像模型定性地讨论了天线方向图对系统冲激响应的影响。在实际条件下考虑了距离校正因子、杂波、噪声和目标响应等因素 ,利用实际数据对天线方向图做了定量分析。最后结合成像处理模型 ,使校正后的图像质量得到提高。 展开更多
关键词 低频uwb sar 天线方向图 校准 合成孔径雷达 校正因子 目标响应
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UWB SAR目标检测中的二面角模型改进 被引量:1
15
作者 杨志国 王亮 +1 位作者 黄晓涛 周智敏 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2007年第11期64-67,共4页
UWB SAR由于其穿透性而广泛用于对叶簇遮蔽目标的探测,二面角模型是对卡车等隐蔽战术目标进行检测时常用的一种近似模型,该模型较好地解释了卡车等战术目标存在的正面闪烁效应。文中对文献中关于二面角模型的论述进行了总结,通过进一步... UWB SAR由于其穿透性而广泛用于对叶簇遮蔽目标的探测,二面角模型是对卡车等隐蔽战术目标进行检测时常用的一种近似模型,该模型较好地解释了卡车等战术目标存在的正面闪烁效应。文中对文献中关于二面角模型的论述进行了总结,通过进一步分析得出了原模型在电磁建模过程中存在的一些问题,并针对模型的不足进行了改进。对二面角电磁建模的分析和改进完善了二面角理论,增强了二面角模型在目标检测中的指导性。 展开更多
关键词 超宽带合成孔径雷达 二面角模型 电磁建模 散射中心 调制函数
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结合子孔径NCS算法和运动补偿的机载UWB SAR实时处理 被引量:2
16
作者 严少石 周智敏 李悦丽 《信号处理》 CSCD 北大核心 2011年第11期1680-1686,共7页
低频机载UWB SAR实现高分辨成像需要大积累角和长孔径,实时成像面临大数据量和大运算量的挑战;此外,较长的孔径时间内载机运动比较复杂,增加了实时运动补偿的难度。本文讨论了机载UWB SAR实时成像的子孔径NCS算法,分析了其降低数据量和... 低频机载UWB SAR实现高分辨成像需要大积累角和长孔径,实时成像面临大数据量和大运算量的挑战;此外,较长的孔径时间内载机运动比较复杂,增加了实时运动补偿的难度。本文讨论了机载UWB SAR实时成像的子孔径NCS算法,分析了其降低数据量和提高成像精度的改进措施;然后讨论了基于运动测量数据的实时运动补偿方案,利用实时PRI调整补偿前向运动误差,并在实时成像流程中嵌入视线运动误差补偿环节。在上述分析的基础上,提出了结合子孔径NCS算法和运动补偿的机载UWB SAR实时处理流程。最后,给出了实际飞行实验中机载UWB SAR的实时处理结果,证明本文所提流程可以满足机载UWB SAR处理实时性以及处理精度的要求。 展开更多
关键词 机载uwb sar 子孔径NCS算法 实时PRI调整 方位空变运动补偿
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低频UWB SAR图像的辐射校准 被引量:2
17
作者 邹鲲 梁甸农 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2005年第1期25-27,共3页
常规SAR辐射校准技术不能适用于低频超宽带合成孔径雷达(ultrawidebandsyntheticapertureradar,UWBSAR)系统。提出低频UWBSAR的辐射校准必须考虑定标体的低频散射特性,并建立基于ω-κ成像算法的理想点目标回波模型。利用矩量法(methodo... 常规SAR辐射校准技术不能适用于低频超宽带合成孔径雷达(ultrawidebandsyntheticapertureradar,UWBSAR)系统。提出低频UWBSAR的辐射校准必须考虑定标体的低频散射特性,并建立基于ω-κ成像算法的理想点目标回波模型。利用矩量法(methodofmoment,MoM)和渐近波形估计(asymptoticwaveformevaluation,AWE)方法获得定标体散射特性后,对目标回波模型进行修正使之能够正确反映目标的散射特性。最后给出辐射校准的方法,并通过计算机仿真验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 低频uwb sar 电磁散射模型 辐射校准
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UWB SAR叶簇遮蔽目标检测中的ROI提取方法 被引量:1
18
作者 杨志国 黄晓涛 周智敏 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2007年第11期1837-1841,共5页
针对SAR(synthetic aperture radar)ATR(auto target recognition)算法中的ROI(region of interest)提取通常由一个CFAR(constant false alarm rate)检测器和聚类算法来完成,该方法在高波段SAR目标检测中具有优良的性能,而在UWB SAR(ult... 针对SAR(synthetic aperture radar)ATR(auto target recognition)算法中的ROI(region of interest)提取通常由一个CFAR(constant false alarm rate)检测器和聚类算法来完成,该方法在高波段SAR目标检测中具有优良的性能,而在UWB SAR(ultra-wide band synthetic aperture radar)叶簇遮蔽目标检测中效果不佳。提出了一种适于叶簇遮蔽目标检测的ROI提取方法,该方法由小滑窗中值滤波、低门限CFAR检测、形态学操作和聚类算法四部分组成,能够在叶簇遮蔽目标检测中很好地完成ROI提取,基于实际UWB SAR图像的ROI提取结果验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 超宽带合成孔径雷达 目标识别 叶簇遮蔽 ROI提取 中值滤波 CFAR检测 形态学 聚类
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多分辨率特征在UWB SAR目标检测中的应用 被引量:1
19
作者 杨志国 黄晓涛 周智敏 《信号处理》 CSCD 北大核心 2008年第3期386-389,共4页
本文借鉴高频合成孔径雷达(SAR)目标检测中多分辨率特征分析方法,结合超宽带合成孔径雷达(UWB SAR)工作体制和树干杂波的特殊性,详细分析了UWB SAR目标检测中树干杂波和目标多分辨率特性的区别;构造了多分辨率差分序列,并采用一阶AR模... 本文借鉴高频合成孔径雷达(SAR)目标检测中多分辨率特征分析方法,结合超宽带合成孔径雷达(UWB SAR)工作体制和树干杂波的特殊性,详细分析了UWB SAR目标检测中树干杂波和目标多分辨率特性的区别;构造了多分辨率差分序列,并采用一阶AR模型实现了对多分辨率差分序列的建模;给出了基于多分辨率的广义似然比(GLR)定义,并提出了利用感兴趣区域(ROI)内GLR之和来确定ROI真假属性的判别方法;针对树干杂波和目标的模型训练分别提出了预先训练和现场训练的方法,大大提高了多分辨率特征提取的稳健性;基于实际UWB SAR图像数据的试验结果证明了利用多分辨率特征降低ROI虚警率的有效性。 展开更多
关键词 uwb sar 检测 ROI 多分辨率 差分序列 一阶AR模型 GLR
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高波段SAR与UWB SAR运动补偿效果分析 被引量:1
20
作者 常文革 李建阳 李悦丽 《信号处理》 CSCD 北大核心 2009年第1期99-103,共5页
对于相同的分辨力要求,高波段SAR合成孔径较短,因此运动补偿处理相对较为容易,而超宽带(UWB) SAR,却需要较长的合成孔径,运动补偿处理难度较大。本文分析了高波段SAR和UWB SAR的特点,采用同一次飞行试验中高波段SAR和UWB SAR实测数据,... 对于相同的分辨力要求,高波段SAR合成孔径较短,因此运动补偿处理相对较为容易,而超宽带(UWB) SAR,却需要较长的合成孔径,运动补偿处理难度较大。本文分析了高波段SAR和UWB SAR的特点,采用同一次飞行试验中高波段SAR和UWB SAR实测数据,提取出基于多普勒调频率的运动补偿前后高波段SAR和UWB SAR图像中点目标的相位误差及其频谱,分析了运动补偿的效果,得出了基于多普勒调频率的运动补偿对高波段SAR和UWB SAR聚焦性能的改善程度。 展开更多
关键词 高波段sar uwb sar 运动补偿 多普勒调频率 相位梯度
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