北斗三号的SAR成像分辨性能分析

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作者 王叙乔 杜兰 +2 位作者 刘泽军 张中凯 周佩元 《全球定位系统》 2025年第2期54-60,共7页

以GNSS平台作为发射机的双基合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)系统(GNSS-SAR)具有全天候、持续监测能力强等优势.针对北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System,BDS),以往的研究主要集中在传统的B1I和B3I信号.... 以GNSS平台作为发射机的双基合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)系统(GNSS-SAR)具有全天候、持续监测能力强等优势.针对北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System,BDS),以往的研究主要集中在传统的B1I和B3I信号.随着北斗三号导航卫星系统(BeiDou-3 Navigation Satellite System,BDS-3)的全面运行,新增的B1C、B2a、B2b等信号具有更大的带宽,为GNSS-SAR系统带来了新的机遇.本文分析了不同几何构型下BDS-3组成信号成像分辨性能,使用广义模糊函数(generalized ambiguity function,GAF)对BDS-3信号的成像性能进行了分析,并通过仿真进行了验证.研究结果表明,几何构型对GNSS-SAR系统的分辨性能有较大影响,BDS-3不同导航信号的最小分辨距离均约为18 m,B2a与B3I的最大分辨距离约为30 m,B1C与B1I的最大分辨性能差异较大,分别为20 m与50 m. 展开更多

关键词 合成孔径雷达(SAR) 导航卫星 北斗三号导航卫星系统(BDS-3) 广义模糊函数(gaf) 分辨性能

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基于广义互模糊函数的MIMO雷达发射序列集与接收滤波器组联合设计

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作者 文才 文淑 +2 位作者 张翔 肖浩 李章平 《电子与信息学报》 北大核心 2025年第5期1505-1516,共12页

具有良好相关特性的正交波形集可以提高多输入多输出(MIMO)雷达系统的目标检测性能和抗干扰能力。为此,该文提出主瓣增益和动态范围约束下最小化广义互模糊函数积分旁瓣(ISL)的发射序列集和接收滤波器组联合设计方法。该方法采用最大块... 具有良好相关特性的正交波形集可以提高多输入多输出(MIMO)雷达系统的目标检测性能和抗干扰能力。为此,该文提出主瓣增益和动态范围约束下最小化广义互模糊函数积分旁瓣(ISL)的发射序列集和接收滤波器组联合设计方法。该方法采用最大块改进算法(MBI)将非凸优化问题分解为多个子问题,再利用连续凸近似方法(SCA)迭代求解子问题。为了进一步降低运算量,该文还提出了具有并行实现潜力的交替方向惩罚法(ADPM)求解SCA的子问题。最后,通过仿真实验从收敛速度、积分旁瓣电平等方面验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 广义互模糊函数 积分旁瓣电平 最大块改进 连续凸近似 交替方向惩罚法

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外辐射源雷达模糊函数副峰抑制算法研究 被引量：7

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作者 唐波 程水英 张浩 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1058-1064,共7页

外辐射源雷达模糊函数副峰可能会导致检测虚警及弱小目标遮蔽.为抑制模糊函数副峰,提出了一种基于广义旁瓣对消结构的接收机滤波器设计方法,得到了广义旁瓣对消滤波器的闭式解,定量分析了该方法的信噪比损失,指出了副峰高度等因素与信... 外辐射源雷达模糊函数副峰可能会导致检测虚警及弱小目标遮蔽.为抑制模糊函数副峰,提出了一种基于广义旁瓣对消结构的接收机滤波器设计方法,得到了广义旁瓣对消滤波器的闭式解,定量分析了该方法的信噪比损失,指出了副峰高度等因素与信噪比损失的关系.为避开滤波器设计中的高维矩阵求逆运算,提出了快速实现方法.理论分析及基于实测数据的数值计算结果表明,算法能将模糊函数副峰抑制到任意高度,且具有最小的信噪比损失. 展开更多

关键词 外辐射源雷达 模糊函数 副峰抑制 广义旁瓣对消

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基于广义模糊函数的MIMO SAR分辨特性分析 被引量：4

4

作者 周伟 陈浩文 +1 位作者 刘永祥 凌永顺 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期77-81,共5页

多发多收合成孔径雷达(MIMO SAR)是近年来发展起来的一种新型雷达体制。与传统SAR相比,MIMO SAR综合利用了波形分集和空间分集优势,如何衡量系统的分辨特性以及模糊特性成为亟待解决的问题。本文将模糊函数概念推广到MIMO SAR性能分析中... 多发多收合成孔径雷达(MIMO SAR)是近年来发展起来的一种新型雷达体制。与传统SAR相比,MIMO SAR综合利用了波形分集和空间分集优势,如何衡量系统的分辨特性以及模糊特性成为亟待解决的问题。本文将模糊函数概念推广到MIMO SAR性能分析中,通过数学推导获得了广义模糊函数的解析表示,结果表明MIMO SAR系统分辨率不仅取决于发射波形参数以及合成孔径长度,还与发射波形集的正交性以及收发天线阵列流形密切相关,仿真实验验证了系统模型的有效性和相应分析的正确性。 展开更多

关键词 广义模糊函数 MIMO雷达 合成孔径雷达 空间分辨率

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圆迹合成孔径雷达成像分辨率分析 被引量：3

5

作者 宋千 李杨寰 +1 位作者 梁福来 周智敏 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2011年第10期18-22,27,共6页

研究提高雷达成像的分辨率,圆迹合成孔径雷达(Circular Synthetic Aperture Radar,CSAR)是一种特殊的曲线合成孔径雷达,能通过机载平台的圆迹巡航方式,对其中心的一片区域实现超高分辨率成像,并且具备一定的三维成像能力。针对新型的合... 研究提高雷达成像的分辨率,圆迹合成孔径雷达(Circular Synthetic Aperture Radar,CSAR)是一种特殊的曲线合成孔径雷达,能通过机载平台的圆迹巡航方式,对其中心的一片区域实现超高分辨率成像,并且具备一定的三维成像能力。针对新型的合成孔径形式,目前还缺乏一个统一的解析式来描述高度分辨率特性,给系统设计和论证带来不便。为解决上述问题,引入"归一化的模糊函数",从一般的宽带信号模型入手,结合计算机的高速计算能力,对CSAR系统全空间分辨率进行了分析试验,得出了分辨率和飞行高度、系统带宽、系统载频以及目标位置之间的关系,结果有助于CSAR系统提高图像分辨率。 展开更多

关键词 圆迹合成孔径雷达 时域成像 水平分辨率 高度分辨率 归一化模糊函数

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无源双基地雷达广义相参检测性能分析 被引量：2

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作者 何友 张财生 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2014年第4期486-495,共10页

研究了外辐射源发射信号的带宽未能准确已知时,无源双基地机会探测系统的广义相参检测性能。首先构建了无源双基地雷达系统中双通道接收信号的模型,并给出了无源双基地雷达恒虚警检测统计量的构造思路,然后推导得到了基于互模糊函数检... 研究了外辐射源发射信号的带宽未能准确已知时,无源双基地机会探测系统的广义相参检测性能。首先构建了无源双基地雷达系统中双通道接收信号的模型,并给出了无源双基地雷达恒虚警检测统计量的构造思路,然后推导得到了基于互模糊函数检测统计量的特征函数、概率密度函数与检测概率及虚警概率的解析表达式,并详细分析了不同系统输入参数条件下的相参检测性能。检测性能的分析表明,当目标回波信噪比大于-20dB且直达波信噪比大于5dB时,就有可能检测到目标,而且采样信号带宽失配较小时的检测性能与带宽匹配时的检测性能差别较小,相比于带宽匹配时的检测性能,采样信号带宽失配系数小于2时检测概率的恶化幅度均小于0.1。 展开更多

关键词 无源双基地雷达 互模糊函数 广义相参检测 无源相干定位

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新型混沌源信号模糊函数算法及特性分析

7

作者 李春彪 胡文 +1 位作者 王德纯 刘中 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2008年第3期712-714,共3页

在基于广义同步的新型混沌信号源电路基础上,结合脉冲同步原理,构造了一种宽带模糊函数实现算法。仿真证明该算法计算混沌信号宽带模糊函数是可行的。由于同步特性,模糊函数的计算能够做到实时。由模糊函数截面得到的自相关函数和多普... 在基于广义同步的新型混沌信号源电路基础上,结合脉冲同步原理,构造了一种宽带模糊函数实现算法。仿真证明该算法计算混沌信号宽带模糊函数是可行的。由于同步特性,模糊函数的计算能够做到实时。由模糊函数截面得到的自相关函数和多普勒截面,进一步验证了该新型混沌源输出信号的良好检测性能。 展开更多

关键词 广义同步 混沌信号源 宽带模糊函数

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基于子阵结构的相控阵MIMO雷达分辨能力分析

8

作者 文小乔 谭贤四 +1 位作者 吕伟 王力宝 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2016年第8期41-46,共6页

在阵元总数一定的情况下,不同的子阵划分方式和布阵间距对不同子阵发射正交波形,子阵内发射相干波形的相控阵-MIMO雷达系统的分辨力的影响,首先通过相控阵-MIMO雷达的信号模型推导出其广义模糊函数,然后以此分析子阵结构对距离、多普勒... 在阵元总数一定的情况下,不同的子阵划分方式和布阵间距对不同子阵发射正交波形,子阵内发射相干波形的相控阵-MIMO雷达系统的分辨力的影响,首先通过相控阵-MIMO雷达的信号模型推导出其广义模糊函数,然后以此分析子阵结构对距离、多普勒、方位三维分辨力的影响。仿真结果表明,在阵元总数一定的情况下,子阵越多,系统距离分辨力越高,子阵越大,多普勒分辨力越高,子阵间距满足一定条件才能有较好的系统分辨力。这些结论对相控阵-MIMO雷达子阵结构设计具有指导意义。 展开更多

关键词 相控阵MIMO雷达 广义模糊函数 分辨力 正交频分信号

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基于分辨椭圆的前斜SAR分辨率分析方法 被引量：6

9

作者 龙杰 姚迪 +1 位作者 孙英钦 田卫明 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期2493-2498,共6页

俯冲前斜SAR(Synthetic Aperture Radar,SAR)具有各方向分辨特性非均匀的特点,传统的合成孔径雷达分辨率描述方法具有一定的局限性,不适用于俯冲前斜SAR的分辨率分析.为了完备地描述前斜SAR系统的分辨率特性,提出了一种基于分辨椭圆的前... 俯冲前斜SAR(Synthetic Aperture Radar,SAR)具有各方向分辨特性非均匀的特点,传统的合成孔径雷达分辨率描述方法具有一定的局限性,不适用于俯冲前斜SAR的分辨率分析.为了完备地描述前斜SAR系统的分辨率特性,提出了一种基于分辨椭圆的前斜SAR分辨率分析方法,采用广义模糊函数推导了前斜SAR斜平面和地平面分辨椭圆的表达式.仿真结果表明:该方法可以适应SAR系统不同的几何构型和系统参数条件,为前斜SAR系统的参数设计和几何构型配置提供了理论依据. 展开更多

关键词 分辨椭圆 广义模糊函数 SAR (Synthetic APERTURE RADAR ) gaf (generalized ambiguity function )

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集成广义模糊函数在雷达多目标分辨中的应用

10

作者 戴征坚 邹焕新 +1 位作者 郁文贤 胡卫东 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 1999年第6期48-50,共3页

多目标分辨是常规雷达功能的扩充。由于集成广义模糊函数是单、多分量多项式相位信号检测与参数估计的有效工具，将其应用于雷达多目标分辨中是完全可行的，这已被文中对雷达实测数据的分析所证实。为适应雷达实际工作需求，文中探讨了... 多目标分辨是常规雷达功能的扩充。由于集成广义模糊函数是单、多分量多项式相位信号检测与参数估计的有效工具，将其应用于雷达多目标分辨中是完全可行的，这已被文中对雷达实测数据的分析所证实。为适应雷达实际工作需求，文中探讨了尚待进一步解决的关键问题。 展开更多

关键词 雷达 多目标分辨 广义模糊函数 多项式相位信号

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电离层对星载合成孔径雷达方位向分辨率影响的分析 被引量：2

11

作者 郑虎 李廉林 李芳 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第9期2085-2088,共4页

该文分析了天线实孔径尺寸、不同电离层谱以及电离层不规则体尺度等因素在电离层对星载合成孔径雷达(SAR)方位向分辨率影响中的作用。研究结果表明,保持星载SAR合成孔径长度不变,增加天线实孔径的尺寸会引起SAR方位向分辨率的退化,同时... 该文分析了天线实孔径尺寸、不同电离层谱以及电离层不规则体尺度等因素在电离层对星载合成孔径雷达(SAR)方位向分辨率影响中的作用。研究结果表明,保持星载SAR合成孔径长度不变,增加天线实孔径的尺寸会引起SAR方位向分辨率的退化,同时导致SAR方位向图像平滑。电离层的Kolmogorov谱对SAR方位向的影响较双参谱严重。电离层不规则体尺度远大于合成孔径的尺寸时,电离层对SAR方位向分辨率的影响可以忽略;在电离层不规则体的尺度减小到合成孔径的尺寸以下,但量级接近时,电离层的影响会导致SAR方位向分辨率的恶化。 展开更多

关键词 星载SAR 天线实孔径尺寸 电离层不规则体 电离层湍动谱 广义模糊函数

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雷达非刚性多目标的时-频分辨方法

12

作者 戴征坚 《雷达与对抗》 2000年第3期1-6,共6页

从雷达多目标分辨的基本原理和方法出发 ,探讨了时 频分析在雷达非刚性多目标分辨中的应用问题。由于集成广义模糊函数是多项式相位信号分析的理想工具 ,本文将其用于非刚性多目标分辨中 ,通过对雷达实测数据的分析 ,表明这是非常有效的。

关键词 雷达 多目标分辨 时-频分析 分辨率

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地基双基地MIMO成像雷达空间分辨特性分析 被引量：3

13

作者 王晶阳 田卫明 +2 位作者 卢晓军 赵政 邓云开 《信号处理》 CSCD 北大核心 2018年第11期1286-1296,共11页

地基MIMO(Multiple-Input Multiple-Output,多输入多输出)成像雷达是一种新体制雷达系统,相比于传统的地基合成孔径雷达具有便携性好、无需运动补偿及图像帧频高等优势,在滑坡等地质灾害预警方面具有广阔的应用前景。在利用多部MIMO雷... 地基MIMO(Multiple-Input Multiple-Output,多输入多输出)成像雷达是一种新体制雷达系统,相比于传统的地基合成孔径雷达具有便携性好、无需运动补偿及图像帧频高等优势,在滑坡等地质灾害预警方面具有广阔的应用前景。在利用多部MIMO雷达系统进行三维形变监测时,采用双基地MIMO雷达构型能够对传统单基地观测进行有效补充,可大大提高系统的整体观测自由度,但目前尚无有效的双基地MIMO成像雷达成像性能评估方法。针对这一问题,本文通过广义模糊函数对双基地MIMO成像雷达的空间分辨特性进行了分析。首先,根据系统的几何构型推导了地基双基地MIMO成像雷达的广义模糊函数表达式并分析了等效阵列特性,然后根据广义模糊函数对系统的旁瓣走向、两维分辨率和栅瓣位置进行了分析,给出了系统空间分辨率的计算公式,最后利用Matlab仿真验证了分析结论的正确性。 展开更多

关键词 MIMO成像雷达 双基地MIMO 广义模糊函数 分辨率分析 旁瓣走向

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基于PSK调制信号的无源成像系统模糊函数分析

14

作者 张磊 碗超凡 +1 位作者 刘振星 尹治平 《太赫兹科学与电子信息学报》 北大核心 2019年第5期861-865,共5页

从双基地成像系统的模糊函数出发,针对相移键控(PSK)调制信号的特点,引入平均模糊函数的概念。利用求取期望的方式消除码元序列的随机性对系统模糊函数的影响,详细推导了基于PSK调制信号的无源成像系统的广义模糊函数,并通过仿真实验分... 从双基地成像系统的模糊函数出发,针对相移键控(PSK)调制信号的特点,引入平均模糊函数的概念。利用求取期望的方式消除码元序列的随机性对系统模糊函数的影响,详细推导了基于PSK调制信号的无源成像系统的广义模糊函数,并通过仿真实验分析了信号波形参数对系统分辨性能的影响。结果表明,PSK调制信号的序列长度和滚降系数对系统分辨性能的影响很小。 展开更多

关键词 PSK调制信号 无源成像系统 广义模糊函数 分辨性能

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圆环MIMO阵列近场成像分辨率分析

15

作者 郑岱阳 碗超凡 +1 位作者 程轼博 尹治平 《计算机仿真》 北大核心 2019年第5期208-213,共6页

圆环MIMO(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)阵列是由圆环上等间距分布的多个发射天线和多个接收天线构成的,阵列通过一次快拍,即可对位于圆环中心附近区域实现超高分辨率成像。目前缺乏针对圆环MIMO阵列在近场成像下的分辨率分析,... 圆环MIMO(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)阵列是由圆环上等间距分布的多个发射天线和多个接收天线构成的,阵列通过一次快拍,即可对位于圆环中心附近区域实现超高分辨率成像。目前缺乏针对圆环MIMO阵列在近场成像下的分辨率分析,无法对其成像性能进行客观评价,给圆环MIMO阵列的推广和应用带来了不便。为了解决上述问题,采用归一化模糊函数,空间波数谱分析和点目标BP成像等方法,对圆环MIMO阵列和已有的圆迹合成孔径雷达(Circular Synthetic Aperture Radar,CSAR)进行近场条件下的仿真成像。仿真结果表明,相对于圆迹合成孔径雷达,圆环MIMO阵列在近场情况下具有更好的分辨率,通过对两者模糊函数的仿真结果进行径向剖面,并比较分析其旁瓣高度和旁瓣宽度,证实圆环MIMO阵列具有更好的径向维度分辨率稳定性。 展开更多

关键词 多输入多输出阵列 近场成像 归一化模糊函数 分辨率

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基于压缩感知的宽孔径SAR成像 被引量：2

16

作者 周汉飞 唐涛 +1 位作者 李禹 粟毅 《中国科学：信息科学》 CSCD 2014年第8期1021-1035,共15页

宽孔径SAR数据包含目标不同姿态角散射信息,实现宽孔径SAR成像对目标轮廓重构与解译识别具有重要价值.本文首先提出点模糊函数(point ambiguous function,PAF)研究影响压缩感知SAR成像的因素,然后用模型失配函数(model mismatch fucntio... 宽孔径SAR数据包含目标不同姿态角散射信息,实现宽孔径SAR成像对目标轮廓重构与解译识别具有重要价值.本文首先提出点模糊函数(point ambiguous function,PAF)研究影响压缩感知SAR成像的因素,然后用模型失配函数(model mismatch fucntion,MMF)分析宽孔径测量条件下点散射模型失配对成像性能的影响.最后根据上述结论,选择发射信号参数改善测量矩阵性能,利用广义似然比检验方法克服模型失配对成像性能的影响.实验结果验证了本文结论的正确性和成像算法的有效性. 展开更多

关键词 SAR成像 宽孔径 压缩感知 点模糊函数 广义似然比检验

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