长短基线联合处理的星载SAR运动目标检测与成像方法研究

基本信息
批准号:61201308
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:24.00
负责人:张云
学科分类:
依托单位:哈尔滨工业大学
批准年份:2012
结题年份:2015
起止时间:2013-01-01 - 2015-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:李杨,徐慧智,袁雨涵,尚尚,张伯炜,张坤
关键词:
运动目标检测长短基线稀疏重构多通道星载SAR
结项摘要

Multichannel SAR system play an important role in improving the detection performance of slow moving target with weak scattering, which was invalid in monostatic spaceborne SAR system. But the performance is decreased by the channel synchronization, Co-registration, and multi-baseline decoupling in Multichannel SAR system, with increasing the complexity and computation. A novel appoach was presented to detect and focus moving target,by interferometric phase with Long-short baselines and sparse reconstruction. Furthermore, the estimation accuracy of radial velocity was enhanced by interferometric phase processing of multi-baseline with optimal baseline configuration .And the estimation accuracy of tangential velocity was improved by multi-dimensional parameter estimation algorithm. Combined with the sparse characteristic of moving targets, and the spatial diversity of along-track distributed receive array, the measurement matrix basing and basis function were introduced. And the image of moving targets was obtained by the sparse reconstruction algorithm with Long-short baselines distributed array. The optimization imaging algorithm of multi-targets under low signal clutter ratio was presented, with approaches of Co-registraion, multibaseline decouplin and unwrapping were prewented to improve the performance of moving target detection. Experimental analysis verified the validity of this approach, the robustness performance was enhanced. The theory of imaging radar signal processing with non-uniform distributed array is exploring by sparse reconstruction theory, and the research is extended to an important application of radar signal processing and compressed sensing theory.The research has broad application in the currents monitoring, disaster survey, vehicle and vessel observing, military reconnaissance development.

单基星载SAR慢动、弱小目标检测性能低,多通道SAR虽增强了检测性能,但复杂性高、运算量大,通道同步性、配准及基线耦合等影响其发展。本研究采用长短基线联合干涉相位估计和稀疏信号重构方法,研究多通道星载SAR运动目标检测与成像问题。通过沿航迹长短基线联合处理,优化长短基线配置,利用多基线干涉相位法解决测速范围和最小可测速度的矛盾;利用多维参数估计法解决切向速度估计不准问题;利用非均匀稀疏阵列和运动目标投影空间稀疏性,构建观测矩阵和基函数,采用稀疏重构方法获得目标像。针对低信杂噪比、多目标检测提出优化算法,研究长短基线下通道配准、去耦合及相位解缠等问题,通过实验验证其有效性、稳健性。该研究是对非均匀多通道SAR动目标检测与成像理论的探索,极大丰富SAR-GMTI研究,拓展压缩感知理论在成像雷达上的应用范畴。研究成果在洋流监测、灾情勘查、海陆交通监视、军事侦察等方面具有广阔的应用价值和发展前景。

项目摘要

该项目研究长短基线联合处理的星载SAR运动目标检测与成像方法,属于国家重大需求和国际学术前沿问题。本研究项目针对运动目标检测问题,研究多通道SAR系统运动目标检测,采取沿航迹方向空间稀疏分布的阵列形式,利用长短基线组合,扩展测速范围并降低最小可检测速度,研究基于稀疏重构的运动目标检测方法,提高慢速、弱小目标检测能力。具体完成的内容如下:.(1)多基线SAR-GMTI系统模型及性能分析部分,完成了多基线SAR进行运动目标检测系统模型的建立,采用两种长短基线构建包括单发多收双基型和非均匀分布式构型,研究沿航迹方向虚拟阵列变换方法和最优沿航迹阵列构型,提出沿航迹非均匀阵列空间投影方法,分析系统带宽、覆盖范围、地物杂波特性等因素。.(2)运动目标检测与测速方法研究部分,完成了ATI与DPCA联合测检方法和多基线ATI检测方法研究,采用沿航迹长短基线组合干涉相位法估计径向速度,并进行多普勒分析方法研究,研究基于分数傅立叶变换的切向速度估计方法,通过多批实测星载SAR数据验证方法的有效性。.(3)多通道SAR运动目标稀疏重构算法研究部分,基于一发多收、非均匀分布阵列模型,分析沿航迹分布的非均匀阵列特性,提出互质采样和随机采样两种稀疏采样方法,分析稀疏变换域映射关系,构建运动目标散射系数稀疏重构的数学模型,提出运动目标稀疏信号重构算法,研究了基于硬门限OMP算法、贝叶斯算法和稀疏梯度投影算法,进行基于稀疏重构方法的运动目标检测方法的检测性能分析。.(4)基于稀疏重构的运动目标成像研究,基于运动目标的稀疏表征和稀疏观测约束,研究非模糊稀疏重建理论和方法,提出长短基线多通道SAR中运动目标散射系数稀疏重构的实现方法,完成运动目标二维成像。将分布式SAR运动目标检测系统接收回波获取方式按照单测量向量模型(SMV)和多测量向量模型(MMV)两种方式获取,进一步研究M-FOCUSS信号重构算法。采用分布式压缩感知处理获得目标散射系数,解决非完整全孔径数据的高分辨成像问题。开展实验研究,完成对长短基线多通道SAR中运动目标稀疏成像。.研究成果在洋流监测、灾情勘查、海陆交通监视、军事侦察等方面具有广阔的应用价值和发展前景。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

基于多模态信息特征融合的犯罪预测算法研究

基于多模态信息特征融合的犯罪预测算法研究

DOI:
发表时间:2018
2

气载放射性碘采样测量方法研究进展

气载放射性碘采样测量方法研究进展

DOI:
发表时间:2020
3

基于全模式全聚焦方法的裂纹超声成像定量检测

基于全模式全聚焦方法的裂纹超声成像定量检测

DOI:10.19650/j.cnki.cjsi.J2007019
发表时间:2021
4

惯性约束聚变内爆中基于多块结构网格的高效辐射扩散并行算法

惯性约束聚变内爆中基于多块结构网格的高效辐射扩散并行算法

DOI:10.19596/j.cnki.1001-246x.8419
发表时间:2022
5

基于图卷积网络的归纳式微博谣言检测新方法

基于图卷积网络的归纳式微博谣言检测新方法

DOI:10.3785/j.issn.1008-973x.2022.05.013
发表时间:2022

张云的其他基金

批准号:81773276
批准年份:2017
资助金额:55.00
项目类别:面上项目
批准号:51275256
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:41005074
批准年份:2010
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61471348
批准年份:2014
资助金额:83.00
项目类别:面上项目
批准号:30170825
批准年份:2001
资助金额:17.50
项目类别:面上项目
批准号:39740001
批准年份:1997
资助金额:5.00
项目类别:专项基金项目
批准号:39970653
批准年份:1999
资助金额:13.00
项目类别:面上项目
批准号:41807489
批准年份:2018
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31872226
批准年份:2018
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:81572991
批准年份:2015
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:30170195
批准年份:2001
资助金额:18.00
项目类别:面上项目
批准号:61262043
批准年份:2012
资助金额:47.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:30900301
批准年份:2009
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31572268
批准年份:2015
资助金额:66.00
项目类别:面上项目
批准号:81473036
批准年份:2014
资助金额:90.00
项目类别:面上项目
批准号:41877216
批准年份:2018
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:21304040
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81273146
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:31400699
批准年份:2014
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41572250
批准年份:2015
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:30471491
批准年份:2004
资助金额:22.00
项目类别:面上项目
批准号:40772168
批准年份:2007
资助金额:38.00
项目类别:面上项目
批准号:51577130
批准年份:2015
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:21905187
批准年份:2019
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81773499
批准年份:2017
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:30570359
批准年份:2005
资助金额:25.00
项目类别:面上项目
批准号:11704007
批准年份:2017
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21365009
批准年份:2013
资助金额:50.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:51207104
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51105152
批准年份:2011
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41376178
批准年份:2013
资助金额:75.00
项目类别:面上项目
批准号:30870304
批准年份:2008
资助金额:32.00
项目类别:面上项目
批准号:81703624
批准年份:2017
资助金额:20.10
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31670153
批准年份:2016
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:51478412
批准年份:2014
资助金额:78.00
项目类别:面上项目
批准号:11904334
批准年份:2019
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81272527
批准年份:2012
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:30771861
批准年份:2007
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
批准号:21105017
批准年份:2011
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81774168
批准年份:2017
资助金额:50.00
项目类别:面上项目
批准号:61871372
批准年份:2018
资助金额:16.00
项目类别:面上项目
批准号:31270835
批准年份:2012
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:51675199
批准年份:2016
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:30772543
批准年份:2007
资助金额:29.00
项目类别:面上项目
批准号:81900721
批准年份:2019
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30630014
批准年份:2006
资助金额:145.00
项目类别:重点项目
批准号:21874032
批准年份:2018
资助金额:66.00
项目类别:面上项目
批准号:41504119
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61403162
批准年份:2014
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51902268
批准年份:2019
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61102088
批准年份:2011
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31072132
批准年份:2010
资助金额:35.00
项目类别:面上项目
批准号:30973482
批准年份:2009
资助金额:31.00
项目类别:面上项目
批准号:81072343
批准年份:2010
资助金额:38.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

变PRF体制星载SAR通用信号模型与处理方法研究

批准号:61901446
批准年份:2019
负责人:贾小雪
学科分类:F0112
资助金额:28.50
项目类别:青年科学基金项目
2

同步轨道星-空双站SAR低速目标检测方法研究

批准号:61101200
批准年份:2011
负责人:仇晓兰
学科分类:F0112
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
3

星载多基线与升降轨InSAR提取DEM方法研究

批准号:41501497
批准年份:2015
负责人:蒋厚军
学科分类:D0115
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
4

星载红外多光谱运动目标探测杂波抑制方法研究

批准号:61401343
批准年份:2014
负责人:秦翰林
学科分类:F0113
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目