一种基于ADMM和加权字典的空间目标成像方法及装置

    公开(公告)号:CN117518161A

    公开(公告)日:2024-02-06

    申请号:CN202311178118.9

    申请日:2023-09-12

    IPC分类号: G01S13/90

    摘要: 本发明提供了一种基于ADMM和加权字典的空间目标成像方法及装置,包括:在目标图像空域稀疏的假设下,构建空间目标正则化稀疏成像模型;获得未知空间目标雷达数据在不同稀疏变换矩阵下的稀疏表示系数并加权求和,求和后的结果作为新的正则化项加入到稀疏成像模型中;根据加入了新正则化项的稀疏成像模型,获取其增广拉格朗日函数;利用ADMM算法迭代求解成像问题。本发明通过引入不同类型的稀疏变换字典,充分挖掘待成像目标在不同变换域下的最优稀疏表示系数,形成加权的稀疏表示系数;利用ADMM算法将成像问题分裂为空间目标图像重建、加权稀疏表示系数获取和拉格朗日乘子更新三个子问题,利用对偶上升策略分别对各个子问题进行求解,具有更好的收敛性。

    一种超高分辨率星载SAR的分段变重频时序设计方法

    公开(公告)号:CN110208800B

    公开(公告)日:2021-06-11

    申请号:CN201910549798.8

    申请日:2019-06-24

    IPC分类号: G01S13/90

    摘要: 一种超高分辨率星载SAR的分段变重频时序设计方法,首先根据场景回波距离徙动数据确定场景回波的瞬时最大斜距跨度,设计方位向各段斜距总跨度应满足的范围;然后对回波接收期间的方位向进行分段;接着设计方位向各段回波接收窗的长度以及起始与终止采样时刻;然后搜索能够匹配回波接收窗时间范围的工作重频;最后仿真验证分段变重频设计结果是否保证回波能够有效接收,如果是,则设计结束,输出方位向各段内与工作时序相关的系统参数,否则重新进行方位向分段,直到分段变重频设计结果保证整个场景的回波能够被有效接收。本发明通过调整脉冲发射重频和回波接收窗接收区间,保证工作时序能够适应场景回波的超大距离徙动特性,确保了回波的完整接收。

    分段变重频模式采样均匀化数字处理方法及装置

    公开(公告)号:CN107870330A

    公开(公告)日:2018-04-03

    申请号:CN201710891898.X

    申请日:2017-09-27

    IPC分类号: G01S13/90 G01S7/41

    摘要: 本发明公开了一种分段变重频模式采样均匀化数字处理方法及装置。其中,所述方法包括以下步骤:步骤S1:根据各采样状态下的工作时间和采样率,确定均一化采样后的各个采样位置;步骤S2:根据采样率和瞬时多普勒带宽,对回波数据进行短时分割得到各子段回波数据;步骤S3:利用专用插值处理将短时分割后的各子段回波数据重新采样到均一化处理的等效采样位置上;步骤S4:对方位重采样后的数据进行距离时间对齐。本发明根据分段变重频信号特点,来设计一种信号均匀化预处理方案来将非均匀采样转化为等效均匀采样信号,以实现利用后续均匀采样信号分析算法获取观测目标特性。

    一种基于参数拟合的超大带宽信号预失真补偿方法

    公开(公告)号:CN105242242A

    公开(公告)日:2016-01-13

    申请号:CN201510536421.0

    申请日:2015-08-27

    IPC分类号: G01S7/02

    CPC分类号: G01S7/02

    摘要: 本发明涉及一种基于参数拟合的超大带宽信号预失真补偿方法,该方法通过对失真的超大带宽信号进行分析,提取出超大带宽信号产生系统的失真特性,计算出与其失真相关的幅度失真参数和相位失真参数,利用幅度失真参数和相位失真参数与超大带宽信号的理论值进行简单乘法和除法计算可以实时补偿超大带宽信号的基带数据,最后利用现场可编程门阵列(FPGA)和数字模拟转换器(DAC)将补偿后的超大带宽信号的基带数据送出,即可得到补偿后的超大带宽信号。该方法不需要构造预失真滤波器等复杂操作,实现简单;不需要大量的乘法器或大容量存储器,资源消耗少;补偿后幅度误差和相位误差减小到补偿前的十分之一,补偿效果明显;适用于超大带宽信号的预失真补偿。

    一种星载高分辨率SAR大斜视多普勒去卷绕方法

    公开(公告)号:CN110988877B

    公开(公告)日:2022-03-04

    申请号:CN201911168456.8

    申请日:2019-11-25

    IPC分类号: G01S13/90

    摘要: 本发明公开了一种星载高分辨率SAR大斜视多普勒去卷绕方法,该方法首先利用循环移位操作对星载高分辨率SAR大斜视模式二维频谱数据进行变形处理;然后对变形后的数据进行支撑域扩展处理;最后利用循环移位操作对支撑域扩展后的数据进行二维频谱恢复处理,实现二维频谱数据多普勒域去卷绕。本发明实现了二维频谱多普勒域卷绕现象的去除,解决了由于多普勒域频谱卷绕所出现的能量泄露和大量虚假目标情况。本发明去卷绕方法利用循环移位操作实现了频谱处理,避免了对回波数据进行计算,具有非常高的处理效率和应用效能。

    一种高分宽幅星载马赛克SAR成像处理方法及系统

    公开(公告)号:CN110208798B

    公开(公告)日:2021-06-11

    申请号:CN201910447782.6

    申请日:2019-05-27

    IPC分类号: G01S13/90

    摘要: 本发明公开了一种高分宽幅星载马赛克SAR成像处理方法及系统,其中,该方法提出和分析了大斜视角下用高精度距离徙动校正算法(RMA)做距离徙动校正(RCMC)后的方位信号扩展问题,然后通过方位分子孔径升采样+方位信号扩展+RMA‑RCMC+方位尺度变标+方位SPECAN的成像处理方式解决了多普勒中心频率随距离频率的变化、等效速度二维空变和大斜视高精度RCMC,实现了高分宽幅马赛克SAR的高精度成像。该方法相比较于两步式等其他算法,得到的图像采样单元和分辨率量级更相当,有更高的数据处理效率,且有效解决了子孔径方法处理高分宽幅马赛克的局限性。同时,本发明中算法精度高、稳健且实用性强。

    一种快响SAR卫星大斜视姿态机动方法

    公开(公告)号:CN110208797A

    公开(公告)日:2019-09-06

    申请号:CN201910446779.2

    申请日:2019-05-27

    IPC分类号: G01S13/90

    摘要: 一种快响SAR卫星大斜视姿态机动方法,步骤如下:1)确定场景中心与卫星相对速度为零的时刻;2)计算斜视观测中心时刻、斜视观测中心时刻卫星在地心固定坐标系中的位置矢量和速度矢量;3)计算斜视观测的成像起始时刻和结束时刻;4)计算斜视观测中心时刻卫星姿态机动参数;5)在斜视观测起始至结束时间范围内,卫星均按照斜视观测中心时刻姿态机动参数进行机动;6)预留波束在卫星本体坐标系中距离角和方位角上注接口,根据在轨后波束指向定标值修正波束指向。本发明保证快响SAR卫星大斜视观测时天线波束精确指向目标,同时距离向各采样点多普勒频率变化满足成像需求。

    一种实现星载SAR超高分辨率滑动聚束模式的卫星平台姿态机动方法

    公开(公告)号:CN106291557A

    公开(公告)日:2017-01-04

    申请号:CN201610782090.3

    申请日:2016-08-30

    IPC分类号: G01S13/90

    摘要: 本发明一种实现星载SAR超高分辨率滑动聚束模式的卫星平台姿态机动方法,首先根据观测场景位置以及卫星平台轨道信息确定出整个滑动聚束成像的时间起止范围,这也是卫星平台姿态机动的时间范围;其次利用SAR天线参数、分辨率指标、以及场景中心所在的星下点视角确定出整个姿态机动期间的中心旋转点;最后根据旋转中心点位置以及平台姿态机动时间范围,确定出机动期间卫星平台的三轴指向单位矢量,从而得到整个滑动聚束成像期间卫星平台精确的姿态机动方式,以保证卫星平台姿态机动方式达到相应的成像指标、以及最终所需的星载SAR图像效果。

    一种超高分辨率星载SAR系统的时序确定方法

    公开(公告)号:CN105068050A

    公开(公告)日:2015-11-18

    申请号:CN201510519358.X

    申请日:2015-08-21

    IPC分类号: G01S7/02 G01S7/282 G01S13/90

    CPC分类号: G01S7/282 G01S7/023 G01S13/90

    摘要: 本发明公开了一种超高分辨率星载SAR系统的时序确定方法,根据星载SAR及观测场景的几何信息,确定出场景回波的距离徙动范围;其次,结合星载SAR系统波位图以及起始时刻回波的距离时间范围,确定起始脉冲发射间隔;再次,根据场景回波的距离徙动趋势,以定时器所能生成的最小时间单元来连续变化脉冲发射间隔,保证场景回波有效避开发射干扰。若在这一过程中的某时刻,以最小单元来调整发射间隔已无法避免发射干扰时,则需再次结合系统波位图对发射间隔进行一次阶跃式跳变,将回波调整到其它发射脉冲区间中去,而后继续按照最小时间单元量来调整发射间隔。基于以上步骤来设计工作时序,就可保证整个工作时间内完整地接收到回波。