一种改进选点及加窗处理的相位梯度自聚焦算法

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作者 刘建彬 周鹏 +1 位作者 王影 张振华 《遥测遥控》 2024年第5期91-99,共9页

相位梯度自聚焦(Phase Gradient Autofocus,PGA)算法被广泛应用于补偿合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)图像的相位误差。PGA算法的处理流程中,选点和加窗这两步操作对于算法性能的影响非常大。传统的PGA算法常因选点质量不... 相位梯度自聚焦(Phase Gradient Autofocus,PGA)算法被广泛应用于补偿合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)图像的相位误差。PGA算法的处理流程中,选点和加窗这两步操作对于算法性能的影响非常大。传统的PGA算法常因选点质量不佳或窗宽估计有误而导致聚焦效果变差,收敛速度变慢。本文提出一种基于能量-信杂比最大准则的强点选择方法和一种自适应窗宽估计方法。利用能量和信杂比两个维度从图像数据中筛选出理想的孤立强散射点,结合并改进两种传统加窗方法自适应地估计窗宽,实现算法稳定性和收敛速度的提升。仿真和实测数据处理结果证实了本文算法的有效性。 展开更多

关键词 自聚焦 相位梯度自聚焦算法 强点选择 窗宽估计

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相位梯度自聚焦算法在条带模式SAR中的应用 被引量：6

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作者 武昕伟 朱兆达 朱岱寅 《数据采集与处理》 CSCD 2002年第4期437-440,共4页

相位梯度自聚焦 ( PGA)算法是一种稳健的高分辨 SAR相位校正方法 ,在 SAR领域得到广泛应用。但PGA是对聚束模式成像提出的 ,不能直接用于条带模式。本文利用两种模式之间的内在联系 ,将条带模式 SAR数据分块处理 ,等效成聚束模式数据。... 相位梯度自聚焦 ( PGA)算法是一种稳健的高分辨 SAR相位校正方法 ,在 SAR领域得到广泛应用。但PGA是对聚束模式成像提出的 ,不能直接用于条带模式。本文利用两种模式之间的内在联系 ,将条带模式 SAR数据分块处理 ,等效成聚束模式数据。然后 ,用聚束照射 SAR成像算法实现成像 ,此时就可以利用 PGA完成各块子图像的自聚焦过程 ,最后将各子图像适当拼接 ,从而实现条带模式 SAR的 PGA处理 ,外场数据的处理证实了本文方法的可行性 ,同时 ,分块处理条带 SAR数据实现了聚束照射 SAR与条带模式 SAR成像算法上的统一。 展开更多

关键词 合成孔径雷达 相位梯度自聚焦算法 条带模式 SAR 成像算法 距离-多普勒成像算法

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FMCW SAR相位梯度自聚焦算法研究 被引量：1

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作者 王颖 高云芳 +1 位作者 李青山 王鹏 《中国电子科学研究院学报》 2009年第6期651-655,共5页

调频连续波合成孔径雷达(FMCW SAR)是一种新近提出来的成像雷达体制,它结合调频连续波与合成孔径成像技术,具有体积小、重量轻、成本低、分辨率高等一系列优点。在SAR成像中,相位误差是成像质量下降的主要原因。针对FMCW SAR的特点,分... 调频连续波合成孔径雷达(FMCW SAR)是一种新近提出来的成像雷达体制,它结合调频连续波与合成孔径成像技术,具有体积小、重量轻、成本低、分辨率高等一系列优点。在SAR成像中,相位误差是成像质量下降的主要原因。针对FMCW SAR的特点,分析了二阶相位误差对成像质量的影响,然后以二阶相位误差为例建立了存在相位误差的FMCW SAR信号模型,研究了适合于FMCW SAR的相位梯度自聚焦算法,仿真结果表明该算法能够校正相位误差的影响,提高了成像精度。 展开更多

关键词 合成孔径雷达 调频连续波 相位梯度自聚焦算法 相位误差

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相位梯度自聚焦算法在机载合成孔径雷达运动补偿中的应用 被引量：3

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作者 句赫 宋红军 《电子测量技术》 2006年第2期19-20,共2页

研究了机载合成孔径雷达运动补偿中可以补偿任意阶相位误差的相位梯度自聚焦(PGA)算法,提出一种PGA快速算法。与雷达成像算法结合后,图像测量精度得到提高。

关键词 机载合成孔径雷达 运动补偿 相位梯度自聚焦算法

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对海面重拖尾杂波下相位梯度自聚焦算法的改进

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作者 郭小飞 陈永强 《测试技术学报》 2008年第6期549-555,共7页

由于海杂波的随机动态特性,用合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)对海面上的舰船目标成像时,相位梯度自聚焦算法(Phase Gradient Autofocus,PGA)的聚焦效果变差.在统计海杂波的分布特性之后,在大多数情况下可以用α-stable分... 由于海杂波的随机动态特性,用合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)对海面上的舰船目标成像时,相位梯度自聚焦算法(Phase Gradient Autofocus,PGA)的聚焦效果变差.在统计海杂波的分布特性之后,在大多数情况下可以用α-stable分布模型比较好地描述海杂波的幅度特性,尤其对于拖尾较大的海杂波.用分数低阶统计模型和相位梯度自聚焦算法结合起来(PGA-FLOS),可以有效地改善海面上舰船目标的成像效果.仿真和对实测海面数据处理都证明了文中算法的有效性. 展开更多

关键词 合成孔径雷达 相位梯度自聚焦算法 海杂波 分数低阶统计 α-stable分布

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基于子孔径相位误差拼接的相位梯度自聚焦算法 被引量：1

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作者 王文 王伟 张俊 《火控雷达技术》 2021年第1期26-31,共6页

随着雷达技术的发展,合成孔径雷达的成像精度也得到了大幅提升,与之相匹配的,也需要能更精确地进行运动补偿的算法。由于惯导精度无法满足需求,如果仅使用惯导数据对运动误差进行补偿,补偿的结果中含有残余的距离单元徙动,这会损失图像... 随着雷达技术的发展,合成孔径雷达的成像精度也得到了大幅提升,与之相匹配的,也需要能更精确地进行运动补偿的算法。由于惯导精度无法满足需求,如果仅使用惯导数据对运动误差进行补偿,补偿的结果中含有残余的距离单元徙动,这会损失图像的精度。本文首先分析了残余的距离单元徙动对快速分解后向投影成像算法和相位梯度自聚焦算法的影响,再将用于聚束SAR相位误差补偿的相位梯度自聚焦算法进行优化,提出了基于子孔径相位误差拼接的相位梯度自聚焦算法,使其可以对残余的距离单元徙动进行补偿,并可以将其应用到条带SAR的运动补偿中,最后利用Ku波段雷达的实测数据验证算法的有效性。 展开更多

关键词 子孔径相位误差拼接 相位梯度自聚焦算法 运动补偿 快速分解后向投影算法

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一种用于低信噪比场景的改进PGA算法

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作者 张文虎 向聪 +1 位作者 李涛 张晓东 《火控雷达技术》 2025年第1期73-78,共6页

在合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)自聚焦算法中,采用相位梯度自聚焦算法(Phase Gradient Autofocus,PGA)能有效估计相位误差(PE)。低信噪比场景使用该算法估计的相位误差区别大,导致最终成像聚焦效果鲁棒性差,这严重限制了... 在合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)自聚焦算法中,采用相位梯度自聚焦算法(Phase Gradient Autofocus,PGA)能有效估计相位误差(PE)。低信噪比场景使用该算法估计的相位误差区别大,导致最终成像聚焦效果鲁棒性差,这严重限制了PGA算法在成像中的应用。本文提出了一种针对低信噪比场景的改进PGA方法,采用固定窗长滑窗提高数据信噪比,降低质量差的距离单元入选几率,实现算法稳定性。实测数据处理结果表明所提算法具有较高的估计精度和稳健性。 展开更多

关键词 合成孔径雷达 低信噪比 相位梯度自聚焦算法 滑窗

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基于SPGA算法的低频超宽带SAR运动补偿方法

8

作者 安道祥 王亮 +1 位作者 黄晓涛 周智敏 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2010年第2期260-265,共6页

对已经初步聚焦的低频超宽带(ultra-wideband,UWB)合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)图像进行基于图像域的相位误差补偿,可进一步提高图像聚焦质量。依据UWB SAR运动误差模型,提出了基于条带式相位梯度自聚焦(strip phase gra... 对已经初步聚焦的低频超宽带(ultra-wideband,UWB)合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)图像进行基于图像域的相位误差补偿,可进一步提高图像聚焦质量。依据UWB SAR运动误差模型,提出了基于条带式相位梯度自聚焦(strip phase gradient autofocus,SPGA)算法的相位误差补偿方法。该方法有效地补偿大合成孔径、宽测绘带低频UWB SAR图像中的二维空变相位误差。仿真和实测数据处理结果验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 超宽带 合成孔径雷达 条带式相位梯度自聚焦算法 空变相位误差补偿

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一种可用于实时成像的改进PGA算法 被引量：8

9

作者 卿吉明 徐浩煜 +1 位作者 梁兴东 李焱磊 《雷达学报（中英文）》 CSCD 2015年第5期600-607,共8页

相位梯度自聚焦算法(Phase Gradient Autofocus,PGA)可有效补偿高次相位误差,对实时成像系统获取高分辨图像有重要意义。但是该算法一般需要迭代多次,运算耗时,且在不同场景的应用中算法的聚焦性能不够稳定,这些严重限制了PGA算法在实... 相位梯度自聚焦算法(Phase Gradient Autofocus,PGA)可有效补偿高次相位误差,对实时成像系统获取高分辨图像有重要意义。但是该算法一般需要迭代多次,运算耗时,且在不同场景的应用中算法的聚焦性能不够稳定,这些严重限制了PGA算法在实时处理中的应用。选点和加窗是PGA算法的两个关键步骤,该文提出一种基于数据均值的选点方法和一种基于脉冲包络的窗宽估计方法,这两种方法对数据的自适应能力较强,可使算法获得稳定的聚焦性能,并有效减少迭代次数。实测数据处理结果证实改进的PGA算法可用于实时成像。 展开更多

关键词 相位梯度自聚焦算法 实时成像 自适应

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一种用于条带式RD算法的组合实时PGA方法 被引量：1

10

作者 张新 丁赤飚 +1 位作者 吴一戎 梁兴东 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第5期1065-1068,共4页

随着合成孔径雷达(SAR)分辨率的提高,方位向相位误差的影响逐渐增大,传统的相位梯度自聚焦(PGA)方法虽然可以估计出高次误差,但是通常都需要迭代,给实时成像造成了很大困难。该文结合条带式RD算法和PGA自聚焦算法的特点,提出了一种组合... 随着合成孔径雷达(SAR)分辨率的提高,方位向相位误差的影响逐渐增大,传统的相位梯度自聚焦(PGA)方法虽然可以估计出高次误差,但是通常都需要迭代,给实时成像造成了很大困难。该文结合条带式RD算法和PGA自聚焦算法的特点,提出了一种组合的实时PGA方法。这种方法将频移相关距离门算法(SACGS)算法与PGA算法结合,不仅大大降低了计算量,可以不用迭代而达到良好的效果,而且降低了对运动初始参数的精度要求。仿真和实际数据均验证了这种方法的有效性。 展开更多

关键词 合成孔径雷达 实时成像 相位梯度自聚焦(PGA)算法 自聚焦

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一种基于钟摆模型的舰船目标成像方法 被引量：9

11

作者 雷杰 邢孟道 保铮 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第1期1-6,共6页

舰船目标受海浪的影响而呈现多倍周期和随机性的摆动。针对这种情况,提出了一种基于钟摆模型的成像 方法。该方法利用每个距离单元的相位历程中所含大幅度的线性调频分量进行成像。为了补偿实际目标转动过程中 因不完全符合钟摆转动模... 舰船目标受海浪的影响而呈现多倍周期和随机性的摆动。针对这种情况,提出了一种基于钟摆模型的成像 方法。该方法利用每个距离单元的相位历程中所含大幅度的线性调频分量进行成像。为了补偿实际目标转动过程中 因不完全符合钟摆转动模型而引起的三阶及更高阶的相位误差,在一阶相位误差估计算法的基础上得出了二阶相位 误差估计方法,并结合Radon-wigner算法以及“CLEAN”法得出了比较稳健的相位自聚焦方法。实测数据处理结 果证实了该方法的有效性。 展开更多

关键词 逆合成孔径雷达 舰船成像 相位梯度自聚焦算法

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大气湍流下合成孔径激光雷达成像数值模拟及PGA补偿 被引量：10

12

作者 戴品娟 刘国国 吴谨 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期739-746,共8页

为研究大气湍流对合成孔径激光雷达(SAL)的成像影响,采用谱反演法对符合Kolmogorov谱的大气随机相位屏进行了数值模拟,给出了单层及多层叠加的随机相位屏图像;然后以多层随机相位屏叠加方式模拟实际大气湍流,计算了无湍流、弱湍流、中... 为研究大气湍流对合成孔径激光雷达(SAL)的成像影响,采用谱反演法对符合Kolmogorov谱的大气随机相位屏进行了数值模拟,给出了单层及多层叠加的随机相位屏图像;然后以多层随机相位屏叠加方式模拟实际大气湍流,计算了无湍流、弱湍流、中等湍流和强湍流等情况下理想机载单站聚束式SAL对点目标以及扩展目标的成像,模拟成像表明大气湍流对SAL成像的方位分辨率有严重影响,湍流越强,图像方位向分辨率越差;针对湍流造成的SAL图像方位向分辨率降低,采用相位梯度自聚焦(PGA)算法对SAL图像进行了方位向补偿,结果有效地改善了图像的聚焦效果,提高了成像质量。 展开更多

关键词 合成孔径激光雷达 大气湍流 随机相位屏 谱反演法 相位梯度自聚焦算法

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