任意椭圆轨道下星载SAR多普勒参数的精确计算

国内外已有文献在推导星载SAR多普勒参数计算公式的过程中,均未考虑椭圆轨道下卫星航迹角不为零的影响,这使得已有公式只能近似地使用在近圆轨道上。如果用于大偏心率轨道,误差较大,将严重降低多普勒参数估计过程的收敛速度。为此,本文将航迹角的影响因素考虑在内,推导出可在任意偏心率轨道下使用的计算公式。针对小偏心率和大偏心率轨道,分别设计了一组仿真试验并进行了对比,结果表明:在大偏心率轨道下,航迹角对多普勒参数确有重要影响。     

基于水平集的SAR图像与光学图像的配准

为解决常用图像配准算法中特征提取易受噪声影响及配准过程受特征提取精度影响的问题,提出一种新的图像配准算法,即在水平集框架下,通过映射函数将SAR图像特征和光学图像特征结合,构造能量泛函模型,并采用水平集方法求解曲线演化方程,进而实现SAR图像和光学图像的配准.通过两个场景的配准实验表明,该算法不仅对高信噪比SAR图像和光学图像的配准有效,且对低信噪比的配准优势更加明显.     

星机双基地SAR空间几何关系与信号模型

星机双基地SAR是近年来在国外出现的一种新型空间对地观测传感器.由于卫星平台与飞机平台在飞行速度、飞行高度等方面存在巨大差异,其与较早开展的星载双基地SAB、机载双基地SAB等系统相比具有显著的不同.针对星机双基地SAR系统的3个基础性问题,同时也是非常关键的问题开展了研究工作.即:空间几何关系、多普勒特性和信号模型.从提高分辨率、利于直达波的接收和利于空间同步等角度出发,分析了飞机的适宜路线;推导了计算多普勒参数的精确解析公式;建立了系统的信号模型,分析了成像算法设计的难度;验证了在系统满足特定条件时,传统RD算法经适当改进后仍可适用.在此基础上,可进一步开展任意飞行模式下的成像算法设计等后继研究工作.     

CORDIC算法实现GPS信号捕获研究

在GPS接收机中,对GPS信号的捕获是最为关键的第一步。对GPS信号中伪码的初始相位和信号载频的估计是捕获的两个基本任务。在某些特定的环境下,比如室内、城市街道、树林,对信号的捕获变得困难。针对这个困难可以通过提高估计精度以减少估计误差带来的相关损失。但是信号累积和估计精度的提高都需要极大地增加运算量。本文提出了将CORDIC算法引入到GPS接收机,在保证大运算量的情况下,实现快速的计算时间。介绍了GPS信号捕获的基本原理,讨论了使用CORDIC算法的必要性以及实现方法。最后通过仿真验证了CORDIC算法能够有效提高GPS接收机的捕获速度。     

极化SAR图像中非平稳目标的检测与区分方法研究

在合成孔径雷达(SAR)极化测量中,通常认为雷达视角相对于目标是不变的。然而实际上SAR通常具有较宽的方位向波束,在孔径合成过程中,所成的全分辨率SAR图像包含多个斜视角下的目标回波。极化参数的子孔径分析可以用来对成像过程表现出非平稳散射行为的媒质进行检测。本文提出了一套基于子孔径分解和对散射矩阵及参数进行统计分析的方法,来检测两类非平稳目标。仿真结果表明,这种方法具有较好的非平稳目标检测和区分性能。     

结合Freeman分解与子孔径散射特性的极化SAR图像分类

本文结合Freeman分解和子孔径分析,提出一种新的极化SAR图像分类算法。该方法首先利用子孔径分解,产生不同方位观察角度下的子孔径图像,再利用Freeman分解对各个子孔径图像提取三种散射机理成分的功率,平均后对类别进行细分,最后使用Wishart统计分类器对类别进行分类划分得到最终结果。该方法考虑了极化散射机理在不同方位观察角度下的变化,能够取得较好的分类效果,能够保存主要极化散射特性的纯度,同时还可以动态地设定分类类别数。最后利用EMISAR获取的极化SAR数据进行了仿真,验证了该方法的有效性。     

基于伪卫星的改善GPS几何精度因子的研究

随着人们活动范围的日益扩大和周边环境的日益复杂,高精度GPS导航技术逐渐成为国内外研究的重点。GPS系统的定位精度在很大程度上取决于参与定位卫星的数目和几何布局,而几何精度因子(GDOP)正是衡量定位卫星几何布局优劣的量度。文章从几何精度因子着手,从理论上证明了伪卫星对GPS系统GDOP的改善,分析了伪卫星数量对GPS系统定位精度的影响。借助于仿真实验,结果表明,在GPS导航定位中,伪卫星能够显著增强卫星几何图形结构、提高测量精度、改善精度因子从而提高定位精度。