河北德冠隆电子科技有限公司为您介绍云南广域雷达2022已更新(今日/热点)【y523Wt】

云南广域雷达2022已更新(今日/热点)

云南广域雷达2022已更新(今日/热点)。德冠隆凭借雄厚的研发实力、多年的技术积淀和大量的研发投入，在雷达系统上不断发展。

当前，在智能交通系统中，车道检测是一个长期的研究热点。车道检测包括车道线的检测、道路边界的检测以及车辆可通行区域的检测等。目前，基于视觉的检测技术由于摄像机获取信息量大、成本低等优势应用最为广泛。但摄像机拍摄的图片极易受到光照和天气等外部环境的影响，对环境条件要求较为苛刻，造成基于视觉的检测技术的结果不准确。近年来，随着雷达探测技术的发展，且由于雷达不受光照和恶劣天气等环境因素影响，具有探测范围广，测距精度高等优点，开始被广泛采用，代替或者辅助摄像机来进行车道检测。

雷达与视频所采集的交通目标航迹、坐标、方位、速度等数据在雷视融合一体机中通过内置AI芯片完成深度融合，输出的即为全局矢量化数据，借助雷森自研的标定工具，单台雷视融合一体机的标定工作可在30分钟内完成，可显著降低调试难度，节省工程时间，更适合大规模部署安装。基于雷视融合的路侧感知系统无需对视频目标单独提取，雷视融合一体机平均功耗低至12W，同时MEC采用“ARM+NPU”低功耗高性能架构和自散热机体结构，不存在因风扇散热导致灰尘进入的弊端，系统整体更适合在室外长期稳定运行，有效保护用户投资。

现在城市化建设在不断的完善，相应的设备也在不断的完善，所以这让人们的交通出行也变得越来越方便，在这种情况下城市中的大楼越来越多，当出现内涝的情况下，这对城市造成的影响和问题也比较大，在解决城市内涝的时候，可以选择智慧排水，那么选择智慧排水对城市的好处都有哪些？有效环节城市内涝问题，智能排水管网能够有效的帮助城市环节内涝的问题，尤其是面临下雨天的城市来说，在这种情况下可以进行调控。

卡口测速抓拍系统一般由前端自动取证系统、传输系统、后台管理系统三部分组成。前端自动取证系统主要由摄像机（高清或标清）、补光灯、车辆检测器（如视频车辆检测器，应符合GB/T的要求；环形线圈车辆检测器，应符合GB/的要求；微波雷达车辆检测器-卡口测速雷达，应符合GB/T的要求。）、防护罩、控制主机、防护机箱、图像检测识别处理软件、SIS传输软件等组成；传输系统主要是移动存储设备或通讯设备（ADSL/ISDN/光纤/CDMA/GPRS等）；后台管理系统主要由后台管理软件、计算机、服务器及打印机等组成。

通过在匝道合流处部署雷视融合一体机，对主路和匝道同时进行监测，对路面上的人、车、障碍物的位置、方向、速度等信息识别并上传，边缘云可将融合后的路况信息。通过路侧单元下发至匝道口周边车辆，以便车辆能够及时获取到匝道口汇入汇出的道路态势，增强车辆对周边环境的感知范围和距离，从而避免交通事故的发生。同时边缘云还可将当前路况信息上传至中心云，由中心云与交管中心系统进行信息交互，协助交管部门完成道路监管工作。

77GHz雷达相对于24GHz雷达体积更小。77GHz雷达波长不到24GHz的三分之一，所以收发天线面积大幅减小，整个雷达的尺寸有效下降，对于追求小型化非常有利。77GHz雷达可以同时满足高传输功率和宽工作带宽，同时满足这两点使得其可以同时做到长距离探测和高距离分辨率。77GHz雷达在天线、射频电路、芯片等的设计和制造难度更大，技术成熟度较低，目前成本更高。从国外主要毫米波雷达供应商的产品技术参数来看，各公司在毫米波雷达发展上各有不同。

毫米波人员监测雷达可精确测量目标距离、速度和角度，并区分人与非人物体；对诸如雪、团雾、灰尘或烟雾等环境条件没有限制；可在完全黑暗的夜晚或明亮的白天连续不间断地工作；在目标人员隐私保护与安装隐秘性方面同样具有独特优势。与红外、激光设备相比，具有穿透烟、尘、雨、雾、雪的传播特性与环境适应性；与摄像头及其他光学技术设备相比，具有较好的隐私保护与安装隐蔽性，一定程度上弥补了这些应用技术的不足。

与无人驾驶车辆的关系通常，车辆的驾驶员都是拥有驾驶证的人，其可以通过眼睛与耳朵对外界环境做出判断，从而驾驶车辆前进、转弯、躲避障碍。而无人驾驶车辆的驾驶员却从人变成了机器，所以相应的，获取外部信息的设备也就从眼睛与耳朵替换成了雷达。无人车通过搭载在其上的雷达设备获取外界信息，经过分析后做出对相应事件的回应。诸多雷达构成的系统可以时时更新无人驾驶车辆周边的地图。因此，在某种程度上，无人驾驶车辆要显得比人驾驶的车辆更安全。再老道的司机也不可能做到能够时刻关注前后左右各个方位的路况，但机器驾驶员则可以无差别的对四面八方的情况做出冷静的判断并作出解。

车载雷达的应用：毫米波雷达始用于领域，随着技术水平的提升，开始逐渐应用于汽车和安防领域，而用于呼吸、心跳、跌倒监测的医护系统，则是最近几年才开始的。目前各个对车载毫米波雷达分配的频段各有不同，但主要集中在24GHz和77GHz，少数（如日本）采用60GHz频段。由于77G相对于24G的诸多优势，未来全球车载毫米波雷达的频段会趋同于77GHz频段（76-81GHz）。

对于多目标雷达来说，除了车道检测之外，还需要对车道进行划分，即判断出车辆归属于哪个车道。通常抓拍照片中会同时出现多辆汽车，我们需要在雷达算法中检测出车道，并给出当前抓拍车辆的车道号，这样才能判断出抓拍照片的信息来自于哪一辆车。在应急车道占用抓拍或测速抓拍的应用场景中，雷达一般是侧装在路边，在这种情况下，测量出雷达的摆角以及雷达到车道中心的距离等信息，可实现多车道的划分。

河北德冠隆电子科技有限公司成立于2013年10月8日，注册资本3000万元。河北德冠隆电子科技有限公司凭借雄厚的研发实力、多年的技术积淀和大量的研发投入，德冠隆科技在路况感知传感器设计、数据采集、数据处理、核心算法及数字孪生系统等高精尖技术方面取得了一次又一次的突破，现阶段已成为智慧交通系统重要供应商之一。

一、通过天线波束扫描扩大 SAR区域成像范围(英文)（论文文献综述）

王樱洁,王宇,禹卫东,赵庆超,刘开雨,刘大成,邓云凯,欧乃铭,贾小雪,张衡,赵鹏飞,王伟,余伟,葛大庆,唐新明,李涛^[1]（2021）在《See-Earth：高频时序多维地球环境监测SAR星座》文中研究表明我国星载合成孔径雷达（SAR）面临着卫星通用性、应用维度与深度以及广域观测效能等局限性,缺少面向全球并实现长期、稳定、高性能环境动态监测的卫星系统。随着国际环境日趋复杂,我国亟需发展面向全球动态环境监测的SAR卫星系统,实现大范围、高重访、长期、稳定、高精度的对地观测。该文提出一个高频时序多维地球环境监测SAR星座（简称See-Earth）计划,从系统构想、技术体制、性能分析、应用潜力以及新体制扩展几方面来进行探讨。

张璘^[2]（2021）在《相控阵机载SAR海面动目标成像算法研究》文中研究说明我国是一个海洋大国,对海上舰船目标的探测不仅涉及到我国经济利益,也关系着国家领主主权和海防安全。相控阵机载合成孔径雷达利用阵列天线空域结构实现等效增加空间维采样频率的目的,从而扩大海域测绘带范围,使得广域海面舰船目标的高分辨率成像成为可能。目前,相控阵机载SAR存在着天线阵列结构复杂、数据运算处理量庞大以及舰船目标成像散焦等问题,影响广域海面动目标成像效率和成像质量。因此本文围绕相控阵机载SAR动目标高分辨成像算法,对天线波束扫描模式、多天线接收数据处理算法、动目标多普勒参数估计和时频分析算法进行深入研究,所取得的主要研究成果如下:第一,针对相控阵机载SAR成像扫描方式的选择,分别采用距离俯仰向扫描和方位向扫描两种模式对宽测绘带场景进行成像。首先,以宽测绘带场景为基础建立相控阵机载SAR成像模型,在发射信号脉冲重复频率有限的条件下,通过理论公式推导出信号处理过程,并建立DBF-SCORE模式和TOPS模式两种成像模型。随后,通过仿真实验和实测数据成像,验证上述两种模式可分别实现距离向波束形成高分辨成像和方位向宽幅快速扫描成像,明确了相控阵机载SAR波束控制所采用的扫描方式,为后续广域海面成像算法研究奠定基础。第二,针对相控阵机载SAR广域海面舰船成像过程中所面临的海量数据存储运算困难的问题,本文从舰船目标分布的稀疏属性入手,提出块稀疏压缩感知动目标成像算法。首先,以传统贪婪OMP算法为基础,建立海面舰船压缩感知成像算法模型,仿真结果表明舰船满足目标稀疏性特点,可以采用压缩感知算法进行成像。随后,利用天线阵列的分集增益以及舰船目标的块稀疏分布属性,提出联合块稀疏压缩感知成像算法。仿真和实测数据成像结果表明,采用块稀疏类算法可以获得较为统一的目标分布图,较大的降低了全景区域成像时间,同时有助于消除海面的虚假目标。第三,针对舰船自身运动引起的图像散焦和模糊问题,提出多普勒参数估计So WVD算法。首先,分析多普勒参数对动目标成像效果的影响,建立多普勒参数信号估计模型。仿真结果表明,传统算法有助于校正目标运动过程中的距离徙动,补偿掉与距离空变有关的方位向相位误差,但运算时间不适用于实时估计。随后,为降低运算复杂度,提出多普勒参数估计So WVD算法。仿真实验验证了该算法的有效性,与传统参数估计算法性能相比,So WVD算法适用于相控阵机载SAR对舰船等小型目标的多普勒参数实时估计。第四,针对不同海情舰船在偏航角、俯仰角和横滚角的三维摆动下存在图像散焦模糊的问题,在动目标自聚焦和时频分析类算法聚焦成像的基础上,提出同步压缩类时频变换算法。首先,采用最大对比度/最小熵自聚焦迭代算法和分块PGA聚焦算法,对实测数据中多艘舰船的模糊图像进一步聚焦,成像结果表明该算法可以很好地降低海杂波旁瓣和海面虚影。随后,建立SAR/ISAR混合成像模型,采用传统时频分析算法对单个舰船进行瞬时时频成像,引入同步压缩类时频变换算子,获得摆动舰船在某一瞬时的聚焦图像。通过仿真实验和实测数据性能参数比较可知,同步压缩类算法可以抵消舰船摆动所造成的图像散焦和模糊,获得高清舰船图像,能够看清舰船结构、尺寸、船头船尾等细致部分。第五,针对运动舰船存在定位误差的问题,利用相控阵天线阵列结构分布均衡的特点,提出用以校正动目标方位向位置的VSAR算法。首先分析了具有径向速度的海面舰船存在方位向位置误差的原因,推导出方位位置误差的数学表达式。随后,建立VSAR算法模型,通过对天线阵列接收数据的相位差进行分析,得出目标径向速度和方位向真实位置估计。仿真实验和实测数据验证了该算法的可行性,成像结果表明VSAR算法可以对动目标进行连续动态观测,实现在多普勒频带内有效区分静动目标,提高判断舰船运动趋势及航行轨迹的能力。

李婷婷^[3]（2021）在《双站雷达成像几何与辐射特性分析》文中提出双站雷达是指将发射机和接收机分别配置在不同平台的雷达系统。由于其具备可靠性、灵活性、隐蔽性等优势,双站雷达技术在近些年受到了广泛的关注。与仅接收后向散射信号的单站雷达相比,双站雷达能够获取目标多个角度的双站散射信息,有助于目标散射特性分析,极大地增强了对地形和海洋的遥感能力。成像方面,在合适的几何构型下,双站观测能够获得更强的雷达横截面积（Radar Cross Section,RCS）以提高感兴趣区域在最终图像上的可辨识度。此外,双站散射观测还可以避免部分强的后向散射信号,从而改善图像动态范围和信噪比（Signal to Noise Ratio,SNR）。然而,其灵活的构型使得其成像几何特性和辐射特性复杂。鉴于此,本论文主要针对双站雷达成像几何和辐射特性进行了研究。首先针对双站雷达中“双站距离和”的复杂变化进行分析,利用梯度法给出空间二维分辨率的求解公式,并基于双站雷达成像的基本原理和典型时域成像算法的优缺点,进行了加速时域成像算法的研究;其次,基于大双站角,长基线的前向观测模式,分析双站前向雷达的成像特性,并根据理想的成像性能对其几何构型进行了优化;最后对与双站雷达定量化应用紧密相关的辐射特性进行研究,进一步讨论天线辐射方向图效应。论文主要研究内容结论如下:（1）基于双站合成孔径雷达（Synthetic Projection,MCFFBP）。算法是通过子孔径拆分和方位向子图像分割,借助于二级方位向波数谱压缩器,在直角坐标系中进行图像逐级融合,实现高精度和高效率的成像方法。首先,推导了子孔径图像的频谱表达式,通过驻定相位原理,分析影响波数谱在方位向展宽的原因。针对其展宽的原因进行频谱压缩,提出二级方位谱压缩滤波器,降低了算法采样率对成像场景的依赖性;然后,提供了算法完整的流程以及针对每步算法运算复杂度的分析。最后,利用仿真数据分析了二级方位压缩器对频谱的压缩能力、对噪声的敏感程度以及成像的效果,验证了MCFFBP算法效率和精度的有效性。（2）研究前向双站雷达观测的可能性和局限性,根据预期的成像性能指标,采取混沌粒子群优化算法,对观测几何实施优化,提供最佳的双站几何构型方案。以观测和通信卫星（Satellites Satellite,SAOCOM-CS）星-星前向观测模式为实例,在空间分辨率和信噪比两个角度研究了前向双站雷达在成像方面的可能性和局限性;结果表明,在前向双站雷达成像中,距离分辨率在某些情况（如前向镜面成像构型）下会大大降低。此外,由于后向和前向双站雷达之间的成像投影规则在成像区域的表达形式不同,目标在前向成像中会产生重影点。为了避免上述问题,在进行前向成像时,必须仔细考虑前向双站成像的观测几何。对于给定成像性能需求的系统,双站雷达运动参数的设计可以视为解决非线性方程组（Nonlinear Optimization,CPSO）求解NES并取得双站观测几何参数的最优解。最后基于选择的参数和时域成像算法,利用仿真数据对优化算法结果的有效性进行验证。相关成果有助于加深对双站雷达成像性能的了解,揭示前向成像构型下的局限性,所得结论为大角度、长基线的双站雷达几何参数的最优配置提供了数据参考。（3）研究天线辐射方向图效应。天线辐射方向图影响主要体现在对双站雷达成像的影响和对双站散射系数估算的影响。论文以高斯天线方向图为例,对这种影响进行了评估。天线方向图对双站成像方面的影响:首先根据成像几何给出含有波束指向误差的天线辐射方向图模型,然后在天线的俯仰方向和方位方向分别增加一次、二次和正弦（高频/低频）三种波束指向误差,讨论不同类型指向误差对双站雷达成像结果的影响。结果表明三种形式的指向误差都会给像素幅值带来影响,且一次、二次、正弦影响逐渐增大;对成像目标响应方位向剖面的影响比对距离向剖面的影响更为严重;高频误差下旁瓣升高明显,低频误差下,主瓣展宽明显。在天线辐射方向图对双站散射系数估算方面的研究:首先,根据雷达方程和基尔霍夫近似,推导出了天线辐射方向图效应下的双站散射系数表达式。然后,讨论了在单站、双站GPS和双站机载三种雷达观测形态下,利用半功率面积代替辐射积分引起的双站散射系数误差。最后,进行了数值分析。结果表明利用双站天线3d B波束宽度在地面的重叠面积近似天线辐射方向图积分会造成散射系数的估计误差:1)单站构型下,该近似造成1.592d B的散射系数误差。2)双站GPS构型下（天线地面椭圆尺寸差距大）,散射系数误差可以根据对构型和天线的合理设计控制在预期的阈值内。3)以DLR-ONERA为例的机-机构型下,该近似造成常数近3d B的散射系数误差。由于飞机的轨迹和姿态易受大气条件的影响,因此在机载实验案例中还考虑了运动误差和姿态角对结果的影响。相关成果可以为双站散射系数测量的误差校正及双站散射系数测量的观测几何提供参考。

袁立男^[4]（2021）在《月基对地观测平台微波成像模拟与地表温度反演》文中研究说明地表温度是衡量全球气候系统变化的关键参数,在气候、环境、水文、地质和地球物理学等科学领域具有重要研究意义。此外,地表温度信息在农业生产和社会经济等领域也存在重要应用,它可用于判别林业火灾、检测农作物缺水量、评估农田干旱情况以及监测海洋污染等。卫星遥感数据反演已成为地表温度快速获取的重要手段,由于微波具有全天时、全天候观测的优势,国内外研究学者针对微波遥感反演地表温度取得了一系列的研究成果。现有的被动微波遥感数据均由人造卫星获取,由于轨道高度、技术水平、观测平台稳定性和设计寿命的限制,卫星遥感无法满足大尺度地表温度观测数据快速获取的需求。将月球布置成与人造卫星功能相似的一个对地观测平台,在月球上布设各种热红外或微波传感器对地球进行长期且连续的观测,即为月基对地观测。与传统极轨和静止卫星对地观测平台相比,搭载于月基对地观测平台的传感器具有无可比拟的超大可观测范围,具有高分辨率、高测绘带幅宽的特点,测绘带幅宽可达数千公里,因而月基对地观测为准确获取全球尺度地表温度数据中提供了新的途径。目前,月基对地观测平台仍处于理论研究阶段,无实际对地观测数据。为此,本文针对月基对地观测平台的特点,从月基对地观测平台微波遥感成像模拟、地表温度反演和微波辐射计参数优化三个方面开展研究,主要研究内容和结论如下:1)根据月基对地观测平台成像特点,综合考虑时区影响、地月相对运动、大气层、电离层以及辐射计天线系统等因素影响,构建月基对地观测平台微波成像模拟模型。采用全球表层温度数据模拟了月基对地观测条件下微波辐射亮温影像,并与星载微波辐射影像对比,分析了两种对地观测平台数据间差异以及月基对地观测平台微波辐射影像模拟结果的精度。结果显示月基对地观测平台获取微波辐射亮温数值整体小于卫星平台获取的微波亮温值,从人造卫星观测平台到月基对地观测平台,观测平台的改变对陆表亮温值的影响远大于对海表的影响。此外,由于陆表性质复杂,温度日变化较大,6.9-89 GHz等六个频率通道的陆表模拟误差均大于海表。2)利用微波不同波段下的水平与垂直极化发射率间的相关关系,结合微波辐射传输方程和微波在电离层中传播的理论,研究提出了月基对地大范围观测天顶角下微波地表温度反演算法。采用来源于三个对地观测平台具有不同观测天顶角的微波辐射亮温数据及模拟数据分别进行地表温度反演,并基于USCRN地表温度观测站实测数据对反演结果进行精度评估。结果显示,采用23.8 GHz微波亮温数据进行地表温度反演的精度较高,同时地表温度反演结果的精度随着观测天顶角增加而降低。此外,本研究提出的月基视角下微波地表温度反演算法适用于多种对地观测平台的被动微波遥感数据反演地表温度,反演结果基本不受数据获取平台的影响。3)基于前文提出的月基对地观测平台微波地表温度反演算法,使用月基微波辐射亮温模拟影像反演月基对地观测平台下的地表温度。为验证地表温度反演结果的准确性,采用风云二号静止卫星获取的热红外地表温度产品对其进行了精度分析。结果显示,月基对地观测平台可以连续观测低纬度区域、中纬度区域和高纬度区域10小时、13小时甚至更长时间,表明月基对地观测平台为准确的监测全球地表温度提供了一个全新的视角。4)针对月基对地观测平台特点和地表温度反演应用角度,本文详细分析了月基微波辐射计的天线半波束宽度、天线口径尺寸、地面分辨率、辐射计系统积分时间、极化方式、扫描角和观测波段等系统设计参数,并确定月基微波辐射计传感器最优系统参数。结果显示,18.7

Radar,S-SS-SAR）通过控制波束足印和天线辐射角,实现了长时间高分辨观测。斜视滑动聚束大幅提升了星载SAR单航多角度多次观测能力和观测灵活性,能够获得更为丰富的目标信息。然而,增加斜视角会增加徙动量,用恒定脉冲重复间隔（Pulse Repetition Interval,PRI）接收回波会出现接收盲区;此外,斜视角和采样时间的增加也会使多普勒中心频率随时间呈非线性变化,导致方位总带宽的增加及频谱混叠。基于上述背景,本文对滑动聚束模式体制方案设计和信号处理方法进行研究,完成的主要工作如下所述。1、首先,针对滑动聚束模式中心斜视角增大,大徙动量下恒定PRI系统收发脉冲混叠,有效数据丢失出现接收盲区的问题,提出了PRI块状变化方案。点目标仿真表明该方案能够避免恒定PRI收发脉冲混叠,降低连续变化PRI虚假目标数量、系统非均匀性和误差的累积效应。2、在此基础上,深入研究了斜视滑动聚束模式方位向的时频关系。针对中心斜视角和采样时间增加带来方位总带宽的增加、多普勒中心频率非线性变化、以及传统两步式算法直接方位去斜处理引起的频谱混叠问题,改进了传统的子孔径预处理方法。改进后的方案消除了斜视附加带宽和多普勒中心非线性变化对信号处理的影响,实现了数据的并行处理,显着提升了系统采样率和运算效率,仿真表明该方案能够有效避免多普勒频谱混叠。3、最后,针对大斜视场景距离方位耦合严重、不易分离的特点,研究了区别于子孔径算法的基于全孔径直接去斜的方位信号预处理方法,并通过计算机仿真对全孔径方法进行验证。

崔昆仑^[6]（2021）在《基于压缩感知的频率分集阵列成像技术研究》文中研究表明下视线阵三维合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）利用阵列天线与目标的相对运动合成二维虚拟面阵,结合脉冲压缩技术,获得空间目标的三维分辨能力。然而,这种基于宽带发射信号的SAR系统硬件设计复杂且接收信号不易分离。通过将频率分集阵列（Frequency Diverse Array,FDA）应用到三维SAR模型中,各阵元只需发射单频信号便可获得宽带观测性能,大大降低系统硬件要求。但是,由于FDA回波信号具有空间-频率稀疏特性,采用基于匹配滤波思想的传统算法成像时,分辨率受限且图像旁瓣较高。压缩感知方法通过将回波信号转化线性规划模型并反演出空间目标信息,实现对目标的高分辨成像。利用压缩感知算法,FDA三维SAR可以在回波稀疏的情况下准确重构目标信息,克服其传统成像结果精度不高的劣势。本文立足于FDA三维SAR成像系统模型,同时考虑硬件成本和内存占用的限制条件,旨在利用压缩感知方法实现三维场景目标的高分辨、低旁瓣成像,并对压缩感知重构算法应用于FDA雷达的特性进行论证和分析。本文的主要工作如下:（1）针对FDA三维SAR系统需要处理的数据量较大,传统成像算法结果旁瓣较高等问题,本文提出一种基于压缩感知的随机FDA三维SAR成像方法。该方法通过在切航向随机稀疏选取阵元,在航迹向随机稀疏选取观测位置,实现对回波数据的二维稀疏采样。在成像部分,分别采用正交匹配追踪（OMP）算法和贝叶斯压缩感知（BCS）算法对空间目标散射系数进行重构。本文还对两种重构算法应用于随机FDA三维SAR系统下的特点以及成像性能进行了分析。仿真和实测实验结果表明,压缩感知成像方法不仅可以减少FDA三维SAR的数据处理量,还能够有效抑制雷达图像旁瓣,成像质量显着提高。（2）针对随机频偏的FDA在硬件设计中难以实现的问题,本文提出一种基于格雷编码的FDA阵元频偏系数选取改进方法,在波束角度和距离信息有效解耦的同时,约束了频率增量的自由度。在此基础上,结合沿航迹向固定频偏的SAR技术,提出一种格雷编码FDA三维SAR系统模型,并同样使用压缩感知方法进行目标成像。仿真结果表明,利用压缩感知重构算法可以在此模型下得到清晰的三维雷达图像,验证了成像模型的合理性和压缩感知方法的实用性。（3）针对FDA三维SAR成像场景对应的压缩感知回波传感矩阵维数过大的问题,本文提出一种基于相干积累提取预处理的回波传感矩阵列数降维方法。结合回波传感矩阵行稀疏采样方法,可以在精确重构空间目标信息的同时,大幅降低回波传感矩阵的维度,进一步减少成像数据运算量和系统内存占用量。

李涵^[7]（2021）在《方位波束扫描SAR成像算法及新体制系统研究》文中研究说明合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）全天时全天候、广域高分辨的特点使得其被广泛地用于地貌测绘、海洋观测、目标识别、精确制导等军民领域。近年来随着技术发展和应用需求的提升,SAR系统正朝着更灵活、更高分辨率和更宽测绘带幅宽的目标发展。为了实现上述特性,SAR发展出了波束扫描SAR,如聚束SAR,地形观测高级扫描合成孔径雷达（Terrain Observation by Progressive Scans SAR）等模式,并在此基础上结合了方位多通道技术以扩展传统单通道系统测绘能力。但是,工作模式的多样性给成像算法设计带来了巨大的挑战,同时也促使了反射面-阵列天线体制SAR系统的提出。旨在提高方位波束扫描SAR数据处理效率和精度、完善反射面-阵列天线体制SAR系统参数设计流程,本文主要开展了以下研究内容:（1）高分辨率聚束SAR后向投影自聚焦算法研究第二章重点对高分辨率聚束SAR时域成像中存在的问题进行研究,主要研究内容如下时宽带宽积是描述SAR系统特性的重要参数,其对后向投影算法成像性能的影响还未得到系统的分析。因此为了弥补相应理论空白,本章首先分析了后向投影算法成像结果与时宽带宽积之间的关系。分析发现过小的时宽带宽积会导致传统后向投影算法成像结果出现点散布函数包络形变、频谱混叠等问题。针对上述问题,提出了一种小时宽带宽积SAR后向投影算法。该算法首先通过修正后向投影过程中有效方位积累角来校正点散布函数形变,然后以图像方位模糊度为准则优化图像网格划分准则获取频谱不模糊图像。实测数据处理结果表明了理论分析结果的正确性和所提算法的有效性。对高分辨聚束SAR时域成像中轨道测量误差和系统定标误差导致的图像散焦问题进行研究。研究结果表明较大的轨道测量误差和系统定标误差会导致时域成像结果出现跨距离单元散焦现象,并导致现有时域自聚焦算法性能降低。因此为了解决上述问题,本文提出了一种适用于聚束SAR的基于几何分解的时域自聚焦算法。该算法首先对回波数据进行子孔径分割,并在虚拟极坐标中使用快速分解后向投影算法和相位梯度自聚焦算法获取良好聚焦子图像;接下来在子图像空间几何误差假设下,将子图像融合误差分解至图像域图像形变、多普勒域多普勒频偏和复数域相位误差三项并分别在各自数据域完成相应参数估计和误差校正;最后将误差校正后的子图像相干叠加获取全分辨率成像结果。相比于传统的几何分解自聚焦算法和图像最大对比度自聚焦算法,本文算法能够有效解决时域图像跨距离单元散焦问题且具有较高的数据处理效率。实测数据处理结果验证了该算法的有效性。（2）姿态角误差下波束扫描SAR成像算法研究姿态角是影响SAR系统性能的关键参数,因此有必要就姿态角误差对波束扫描SAR性能的影响及相关成像算法进行研究。对此,本文第三章主要开展了以下研究工作:首先分析了姿态角误差对波束扫描SAR回波性能的影响。分析结果表明载体平台姿态角误差会导致波束扫描SAR回波多普勒中心频率及等效波束扫描角速度距离向空变。基于上述分析结果,本文提出了一种基于方位谱分析的波束扫描SAR姿态角估计算法。该算法利用回波多普勒频率与姿态角之间的关系建立以姿态角为变量的最优化参数方程,并利用非线性最小二乘算法和最小多普勒谱熵准则完成方程求解和姿态角估计。实测数据处理结果表明该算法可以有效完成姿态角误差估计。针对姿态角误差导致的波束扫描SAR回波多普勒中心频率距离向空变的问题,提出了一种姿态角误差下的TOPS SAR全数据成像算法。该算法首先提出了一种距离向空变的方位预处理算法以校正距离向空变多普勒中心频率,获取不模糊频谱;接下来使用线性变标算法完成距离徙动校正和二次距离压缩;然后针对目标点成像参数方位向空变的问题,提出了一种频率线性变标算法完成方位向聚焦;最后对图像进行几何校正完成数据处理。相比于传统TOPS SAR成像算法,本算法的优势在于充分考虑了回波多普勒频谱距离向空变特性,不需要对回波进行复杂的数据分块和数据融合操作,处理流程简洁。实测数据处理结果验证了该算法的有效性。（3）方位多通道波束扫描SAR参数估计技术多通道参数估计是方位多通道波束扫描SAR成像处理中的关键技术。与传统方位多通道条带SAR参数估计不同的是多通道波束扫描SAR的多普勒参数是方位空变的,因此在参数估计时还需要考虑到波束扫描角速度的影响。针对如何完成多通道波束扫描SAR参数估计和数据处理问题,本文在第四章开展了以下研究工作:提出了一种基于顺轨干涉的多通道波束扫描SAR联合参数估计算法。该算法首先分析了相邻通道间的顺轨干涉相位,发现其与波束旋转角速度等多种参数有关。利用该特性,本算法首先利用空时互相关算法获取参考通道顺轨干涉相位并使用相位解缠绕和最小二乘拟合完成波束旋转角速度和多普勒中心频率估计。接下来,结合多普勒参数估计结果,对通道间顺轨干涉相位使用相位解缠绕、加权多项式拟合完成通道间方位基线误差和通道间相位误差估计。该算法优势在于避免了传统算法中只针对一个或部分多通道参数估计的问题,能够在实现通道距离时延偏差估计后完成通道一致性误差、多普勒中心频率、方位向基线误差和波束旋转角速度误差估计。基于上述参数估计方法,给出了一套完整的方位多通道TOPS SAR数据处理流程。该流程充分考虑了SAR数据处理的特殊性,给出了行之有效的运动补偿方法和完整的误差估计及成像策略。实测数据处理结果证明该方法可以有效实现方位多通道TOPS SAR实测数据处理。（4）反射面-阵列天线体制星载SAR系统脉冲重复频率设计研究第五章介绍了一种反射面-阵列天线的新体制星载SAR系统,并对其高分宽幅测绘模式中部分关键技术进行了研究。首先研究了反射面-阵列天线的空间宽波束生成方法;接下来依照空间波束设计结果,分析了该系统扫描接收模式宽幅测绘带数据接收性能;最后对参差SAR模式下该星载SAR系统脉冲重复频率设计方法进行研究并给出序列设计结果。

徐众^[8]（2021）在《高帧率雷达成像系统设计与算法研究》文中进行了进一步梳理

康瑶^[9]（2021）在《机载雷达海面目标超分辨方法研究》文中研究指明机载雷达前视超分辨成像技术在海战场态势感知、战机盲降导航、监视雷达等应用中被迫切需求。尽管传统的方法,比如单基合成孔径雷达以及多普勒波束锐化技术,可实现方位向高分辨雷达成像,前视区域仍是成像盲区。传统的实孔径扫描雷达可实现对前视区域成像,且具有成像模型简单、系统兼容性高、成本低、具有广泛适用性等优势。但是,它对前视海面目标成像的方位角分辨率低。为了提升机载雷达海面目标的超分辨能力,并且充分发挥实孔径扫描雷达成像体制的优势,本文提出基于最大后验概率的卷积反演角超分辨方法。提出的方法突破实孔径扫描雷达的天线孔径固有限制,实现海面目标在机载雷达上的前视超分辨成像。主要内容如下:1.针对实孔径扫描雷达的成像体制,根据雷达系统扫描成像的几何构型,建立了实孔径扫描雷达信号模型。根据运动补偿等回波信号预处理技术,建立方位向回波为卷积模型,为后续超分辨处理奠定理论基础。2.提出了基于瑞利杂波背景下的前视海面目标超分辨方法,针对瑞利海杂波背景,构建了基于最大后验准则的目标函数,其中卷积反演中的目标先验信息采用对数正态分布函数描述;采用Picard迭代方法来获得目标散射系数迭代解,可实现实孔径扫描雷达的方位角分辨率的提高和海杂波抑制能力的增强。3.提出了基于韦布尔杂波背景下的前视海面目标超分辨方法,针对韦布尔杂波背景,采用拉普拉斯表征目标分布特性,根据最大后验准则推导出目标函数;引入Newton-Raphson迭代方法求解目标函数,获得了目标散射系数迭代解。实现了良好的海面目标超分辨成像性能,提高了基于最大后验概率的海面目标超分辨方法的普适性。以上所述雷达成像模型以及超分辨方法,已通过模拟仿真和实测数据处理验证,可以解决海面目标超分辨过程中杂波放大和实孔径扫描雷达方位分辨率低的问题。

唐欣欣^[10]（2021）在《SAR慢动目标检测与参数估计方法研究》文中提出合成孔径雷达地面动目标指示（SAR-GMTI）技术可以对地面动目标进行检测,运动参数估计和重定位,在军事侦察和民用交通监控等领域具有重要作用。然而,传统的机载SAR-GMTI方法主要是针对常规机载平台设计的。而对于高超声速平台,传统方法将面临慢速动目标检测困难和速度估计精度不高的问题。因此需要对高超声速平台下的慢速动目标检测和速度估计方法展开研究。另一方面,在机动SAR的应用场景,由于平台运动轨迹的复杂性,导致传统的SAR-GMTI方法失效。因此,需要研究适用于机动平台SAR的慢速动目标检测和速度估计方法。本文对于高超声速平台SAR,研究并提出了基于前后波束SAR的慢速动目标检测和方位速度估计方法,基于双通道前后波束SAR的慢速动目标方位速度估计方法,以及基于YOLO网络的前后波束SAR慢速动目标检测方法。对于机动平台SAR,本文以匀加速直线运动平台为例,研究并提出了一种匀加速直线SAR慢速动目标检测和距离-方位2D速度估计方法。本文的主要工作和创新总结如下:1.提出了前后波束SAR慢速动目标检测与方位速度估计方法。针对传统SAR-GMTI方法对高超声速平台下的慢速动目标检测困难和方位速度估计精度低的问题,提出了一种基于前后波束SAR新模式的慢速动目标检测与方位速度估计方法。首先建立了前后波束SAR工作模式,推导了该模式下慢速动目标后向投影（BP）成像模型。该成像模型根据驻定相位原理的近似,将动目标成像结果分为方位散焦和方位不散焦两种情况,并可获取引起动目标方位散焦的临界方位速度。同时,通过该成像模型,可获得前后波束中动目标的SAR成像位置和位置偏移等信息。分析表明:动目标在前后波束SAR图像之间仅存在方位位置偏移,且偏移量和动目标的方位速度成正比。然后利用前后波束两幅SAR图像的强度差抑制静止杂波并用恒虚警率检测器检测出动目标,再根据动目标的方位位置偏移量初步估计动目标的方位速度。在此基础上,为了进一步提高方位速度估计精度,提出了一种基于回波域的重聚焦方法。将已估计出的方位速度嵌入到BP成像过程中实现相位误差补偿,然后计算动目标的剩余方位速度并重新估计方位速度。重复以上重聚焦步骤,直到剩余方位速度小于临界方位速度。仿真实验验证所提方法的有效性。与传统方法相比,所提方法的估计精度可提高约一个数量级。2.提出了双通道前后波束SAR慢速动目标方位速度估计方法。针对基于前后波束SAR的慢速动目标方位速度估计方法对强杂波下的微弱目标速度估计精度低甚至失效的问题,提出了一种基于双通道前后波束SAR的慢速动目标方位速度估计方法。首先通过给前后波束各增加一个天线通道来构建一个双通道前后波束SAR工作模式,并建立了该模式的动目标回波信号模型及成像模型。然后推导了基于BP的偏置相位中心天线（DPCA）算法,该算法避免了传统DPCA算法所面临的通道配准和相位补偿的问题,打破了传统方法需满足的DPCA杂波对消的严格限制条件。经过杂波抑制并根据动目标方位位置偏移量可初步估计出动目标的方位速度。为了进一步提高动目标方位速度估计精度,针对回波域重聚焦方法在强杂波下不再适用的问题,提出了一种基于图像域的重聚焦方法。该方法将杂波对消后的图像变换到2D波数域,利用估计的方位速度构造相位补偿因子对动目标相位进行误差补偿,再反变换到图像域实现重聚焦并利用更精确的位置偏移量估计方位速度。重复以上步骤,直到前后两次方位速度估计之差小于设定的阈值,由此获得了高精度的动目标方位速度估计。仿真实验结果表明,所提方法在强杂波情况下仍能获得动目标高精度的方位速度估计。3.提出了匀加速直线SAR慢速动目标检测和2D速度估计方法。针对传统SAR-GMTI方法对机动平台不再适用的问题,以匀加速直线运动平台为例,提出了一种基于多通道的匀加速直线SAR慢速动目标检测与2D速度估计方法。首先,建立了多通道匀加速直线SAR动目标的回波信号模型。然后针对机动平台通道间方位时间校准和相位补偿困难的问题,提出了一种结合BP成像和速度合成孔径雷达（VSAR）的方法。该方法通过对目标多普勒相位的精确补偿,以及对动目标在多通道SAR图像中速度频率的估计,实现了机动平台SAR的动目标检测,以及真实位置和径向速度的估计。为了进一步实现动目标距离-方位2D速度的高精度估计,提出了一种基于速度辅助BP（VA-BP）成像算法及2D速度估计方法。首先利用估计出的动目标的真实位置信息获取成像子空间。然后设定方位速度的搜索区间与步长,以及利用与径向速度关系获取对应距离速度集。接着将2D速度数据集中的每一组分量嵌入到VA-BP成像过程中,得到具有不同聚焦深度的SAR子图像集,并通过VSAR方法分离杂波,得到仅包含动目标的SAR子图像集。最后通过最小熵准则,获取动目标聚焦最优的成像子图,与此对应的2D速度即为高精度的2D速度估计。所提方法不仅可估计出动目标的2D速度,还可提高动目标的成像精度。仿真实验验证了所提方法的有效性。4.提出了基于YOLO的前后波束SAR慢速动目标检测方法。针对高超声速平台SAR对慢速动目标检测困难的问题,提出了一种基于YOLO的前后波束SAR慢速动目标检测方法。首先构建了YOLO网络的训练集和测试集。对于训练集的构建,采用电磁仿真软件得到在不同照射角度下仿真目标的高精度散射特性,并与SAR图像背景信息结合生成SAR回波数据,通过成像得到网络的训练集。对于测试集的构建,将仿真的目标在前后波束照射模式下的散射特性与目标的速度以及SAR图像背景信息结合,生成SAR回波数据,通过成像得到网络的测试集。然后对YOLO网络进行训练和测试,测试的结果表明YOLO网络能将SAR图像中的静止目标和动目标均检测出来。为了进一步判断出动目标,针对获取的每一对前后波束SAR图像对,分别计算前波束图像中每一个目标检测框和后波束图像中所有目标检测框的交并比（IOU）,得到对应的IOU向量,根据IOU向量是否为零矢量即可判断出是否为动目标。仿真结果表明该方法能在高超声速平台下检测出慢速动目标,并且极大地抑制了虚警和漏警目标。

二、通过天线波束扫描扩大 SAR区域成像范围(英文)（论文开题报告）

（1）论文研究背景及目的

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、通过天线波束扫描扩大 SAR区域成像范围(英文)（论文提纲范文）

（1）See-Earth：高频时序多维地球环境监测SAR星座（论文提纲范文）

（2）相控阵机载SAR海面动目标成像算法研究（论文提纲范文）

（3）双站雷达成像几何与辐射特性分析（论文提纲范文）

（4）月基对地观测平台微波成像模拟与地表温度反演（论文提纲范文）

（5）高分辨星载SAR滑动聚束成像体制与信号处理方法研究（论文提纲范文）

（6）基于压缩感知的频率分集阵列成像技术研究（论文提纲范文）

（7）方位波束扫描SAR成像算法及新体制系统研究（论文提纲范文）

（9）机载雷达海面目标超分辨方法研究（论文提纲范文）

（10）SAR慢动目标检测与参数估计方法研究（论文提纲范文）

四、通过天线波束扫描扩大 SAR区域成像范围(英文)（论文参考文献）

• [1]See-Earth：高频时序多维地球环境监测SAR星座[J]. 王樱洁,王宇,禹卫东,赵庆超,刘开雨,刘大成,邓云凯,欧乃铭,贾小雪,张衡,赵鹏飞,王伟,余伟,葛大庆,唐新明,李涛. 雷达学报, 2021(06)
• [2]相控阵机载SAR海面动目标成像算法研究[D]. 张璘. 哈尔滨工业大学, 2021(02)
• [3]双站雷达成像几何与辐射特性分析[D]. 李婷婷. 中国科学院大学(中国科学院空天信息创新研究院), 2021(01)
• [4]月基对地观测平台微波成像模拟与地表温度反演[D]. 袁立男. 中国科学院大学(中国科学院空天信息创新研究院), 2021
• [5]高分辨星载SAR滑动聚束成像体制与信号处理方法研究[D]. 张亦凡. 内蒙古工业大学, 2021(01)
• [6]基于压缩感知的频率分集阵列成像技术研究[D]. 崔昆仑. 桂林电子科技大学, 2021
• [7]方位波束扫描SAR成像算法及新体制系统研究[D]. 李涵. 西安电子科技大学, 2021
• [8]高帧率雷达成像系统设计与算法研究[D]. 徐众. 西安电子科技大学, 2021
• [9]机载雷达海面目标超分辨方法研究[D]. 康瑶. 电子科技大学, 2021(01)