机载雷达的多个分辨率信号处理技术

合成孔径雷达（SAR）利用通过时间积累和自身的运动所获得的很高空间分辨率，可以降低某一给定分辨单元中的背景杂波功率，从而探测出非运动目标。而地面动目标显示（GMTI）雷达为了探测则采用低得多的分辨处理，利用的是实际孔径与动目标和杂波之间的空．时响应的相对差别。因此，SAR和GMTI代表了两种不同的时间处理分辨尺度，它们对探测固定（在SAR情况下）或者外围杂波中的（在GMTI情况下）目标来说是最佳的，并已经单独验证过，能够很好地工作。基于机载雷达数据处理的这种多个分辨率说明，就有可能研究出一种探测技术，该技术将着手优化信号处理分辨尺度（比如时间积累的长度）来与所关注目标的动态情况相匹配。本文研究怎样利用长相参处理时间间隔（CPI）的信号处理技术来改善GMTI雷达的探测性能。     

单通道SAR对任意运动目标的检测和成像

在合成孔径雷达（SAR）图像中，运动目标会引起散焦和／或移位之类的成像误差，这与目标运动方向有关。为了得到准确而清晰的运动目标的图像，目标位置和速度参数是必须知道的。这里提出了一种对任意方向运动的地面目标进行探测、参数估计和成像的算法。该算法主要是评估由常规单通道SAR雷达数据生成的一系列单视SAR图像。用两个观察模型来估计运动目标的位置和速度，考虑了由于运动导致多普勒频谱的混叠。用这种方法，运动目标可以不受其运动方向的影响而被检测到，估计参数被用来补偿SAR图像中的成像误差。最后，目标在场景中的真实运动情况可以在补偿过的图像序列中显现。     

跨大西洋合作AGS雷达（TCAR）：计划和技术概述

鉴于北大西洋公约组织（NATO）空对地监视要求，由6个国家（法国、德国、意大利、荷兰、西班牙和美国）的多个公司共同进行了研制先进SAR／MTI雷达系统的可行性研究。该系统的结构设计是以目前这些国家的雷达项目经验为基础的。本文给出了TCAR项目的计划和技术概述。还讨论了总的技术要求、平台构造和可缩放性、SAR和MTI同时运行的技术方法、雷达总体框架、处理和雷达模式。     

一种多普勒域走动校正的斜视SAR成像算法

为了解决时域校正走动带来的方位空变性问题,提出了一种在方位多普勒域走动校正的斜视合成孔径雷达（SAR）成像算法。文中利用级数反演理论,将斜距公式展开至三次项,推导出SAR回波信号的两维频谱表达式。再从两维频谱出发,提出了基于两维频谱匹配滤波的斜视SAR成像算法。该算法考虑到距离空变性问题,提出先在两维频域进行走动校正和相位预滤波,接着在距离多普勒域进行线性频率变标的处理方法,经过距离脉压和方位脉压能够得到聚焦良好的SAR图像。此外,该方法与距离徙动（RMA）算法相比可以有效地降低需要处理的数据量。最后,临近空间SAR仿真实验证明本文提出方法的可行性和有效性。     

PAMIR—一种宽带相控阵SAR／MTI系统

在未来的各种监视侦察任务中，机载及星载成像雷达系统必须满足越来越严格的要求。下一代最高水平的合成孔径雷达(SAR)系统将具有高灵敏度地面动目标指示能力和多种复杂工作模式，其中包括高分辨率和远距离成像能力。只有通过运用可重构相控阵天线连同综合宽带系统设计以及多通道能力才能完成各种任务。在FGAN已经设想出一种新的X波段实验雷达，该雷达最终将被改进成拥有由16个自动可重构子孔径组成的电控相控阵，5个独立的接收通道和大约1．8GHz的总信号带宽。这种传感器叫做PAMIR(多功能相控阵成像雷达)。着重用实例说明远距离超高分辨率SAR成像。借助于地面动目标的逆SAR(ISAR)成像也能实现高分辨率。而且，通过空时自适应信号处理和超高3一D分辨率单向干涉SAR(IfSAR)，接收通道的数目将提供地面动目标指示(GMTI)。在一个接收通道和机械控制天线阵列的情况下，PAMIR在其现行发展阶段中是切实可行的。文章介绍了PAMIR的系统设计和预期能力，并提供了高分辨率SAR及ISAR成像的地面及机载实验结果。     

星载合成孔径雷达天线的现状与发展

介绍两种典型的星载SAR天线；SIR－C成像雷达的有源微带相控阵天线和Radarsat-1的波导缝隙相控阵天线。报导了近年来星载SAR天线在多波段、多极化阵列天线，集成化、固态化、模块化有源相控阵天线，超轻型充气式阵列天线和双波段、双极化共孔径阵列天线等方面的研究进展，并给出了一些天线的参数。     

基于通用计算机平台的星载合成孔径雷达成像处理系统

针对通用微型计算机平台的特点，基于面向对象的设计思想，结合工程化的要求，进行了星载合成孔径雷达(SAR)成像处理系统的方案设计和软件实现。该系统能够完成针对真实星载SAR数据的辅助数据处理、轨道参数估计、多普勒参数估计、成像处理、成像结果显示以及产品数据打包等一系列任务，实现从星载SAR回波数据到1级产品数据的处理流程。同时，该系统具有功能完整、精度高、有较强通用性、稳定性、易用性的优点。通过实际运行、测试，证明设计合理、性能稳定。     

先进的SAR GMTI技术

合成孔径雷迭（SAR）的设计能够产生地面静止目标的高质量图像。这类系统未按处理动目标设计，对运动目标的检测和成像的效果都不好。本文将提出改进的先进技术，可以进行SAR系统对动目标的探测和再聚焦。     

高分辨力机载毫米波FM-CW SAR的研发

紧凑的FM—CW（调频-连续波）雷达技术和高分辨力SAR（合成孔径雷达）处理技术的结合将为体积小、重量轻且性价比高的成像雷达的发展铺平道路。然而，在空中观察地球表面这一领域中，将SAR用于FM—CW雷达是比较新颖的。通信传输和雷达国际研究中心（IRCTR）启动了一项关于FM—CW SAR的可行性研究。在该研究项目框架中，开发并测试了一种完全运转的机载FM—CW SAR验证系统。文中综述了地面测试的情况。此外，2004年6月在柏林附近的Strausberg机场进行了一次非常成功的空中试验。本文将介绍这些机载试验的初步结果。     

小型SAR探测器MISAR的设计概述和飞行试验结果

空对地观测任务（如环境监控、边境巡逻或侦察与监视任务）越来越多地由无人机（UAV）完成。目前小型UAV（MUAV）达到了高度成熟阶段，并被频繁地部署和完成多种多样的任务。无人机有限的重量负载能力是这些平台的主要缺陷，它们只能装载光电探测设备。因而MUAV任务的先决条件是良好的天气状况，但这在与安全相关的应用中是不现实的。为了克服这个限制，特地为这些小型平台设计了微型SAR探测器MISAR，设计时考虑了典型MUAV负载的限制、飞行特征和任务剖面。本文阐述了MISAR探测器系统的设计考虑、实施和飞行试验结果。     

用于SAR、GMTI和海上监视的X波段宽带试验机载雷达

加拿大渥太华的防务研究和发展部门已完成了一种新型多模X波段宽带试验机载雷达（XWEAR）第一阶段的研制工作，这是对合成孔径雷达（SAR）成像、逆合成孔径雷达（ISAR）、地面动目标显示（GMTI）雷达和海上监视雷达的支持研究，特别集中在对小型目标的探测和远距离的面上目标监视。特别关注的领域有：静止和运动目标的SAR成像技术、海上和陆地动目标的时间一频率分析、用于GMTI的空时自适应处理、对海面电磁后向散射特性的研究、自动目标识别和特征提取的特征产生、以及宽带系统对付电子干扰的抗干扰性分析。第一阶段是以SAR和海上监视模式的飞行试验结束的。第二阶段将进行大范围监视GMTI（WASGMTI）和综合SAR-GMTI模式的飞行试验。简述了试验雷达并介绍了它的数据采集能力。区别特征包括X波段的运行、SAR和海上监视的单通道运行以及WAS-GMTI和综合SAR-GMTI的双通道运行。该新型雷达将现有的数字扫描转换器的用途扩大为控制器，已有的商用元件有：发射机、A／D转换器和计算机电路板。定时电路、波形产生器、单通道和双通道的接收机可以按用户需要定制。     

对SAR雷达的成像欺骗干扰技术研究

合成孔径雷达(SAR)是一种高分辨率成像雷达,具有良好的对地侦察探测能力.在电子战应用中,对SAR的干扰特别是成像欺骗干扰研究具有迫切的现实应用需求.首先建立了针对SAR雷达的成像欺骗干扰模型,根据干扰模型给出了具体的欺骗干扰流程.然后采用成像算法进行了仿真闭环验证,仿真结果表明了算法模型的有效性.最后,简单分析了该成像欺骗方法在实际工程实现时要注意的问题.     

德陆军月神无人机拟装备小型合成孔径雷达

据报道，德国拟在其陆军的EMT月神战术无人机上安装MiSAR小型合成孔径雷达（SAR）。该雷达将具有对地面目标指示（GMTI）能力，雷达天线为背对背宽带阵列天线而非双喇叭天线，同时还增加一雷达罩。目前，该新型配置的月神无人机已开始飞行试验。其雷达方案采用旁视方式，并将在未来改用可扫描的转动天线，以及先进的处理机，使雷达具有更宽阔的覆盖能力。     

前斜视SAR成像中几何校正问题研究

前斜视合成孔径雷达（SAR）成像算法广泛应用于军用SAR系统,其中几何校正是前斜视SAR成像算法的一项重要内容。为此,以经典的chirp变标成像算法为例,研究了前斜视SAR成像中的几何校正问题,内容主要包括SAR目标位置偏移几何校正和用于评估目标成像品质的图像旋转校正。提出的几何校正方法简单实用,可为其它前斜视SAR成像算法的几何校正提供参考。     

机载有源相控阵（AESA）雷达系统的现状与未来趋势

AESA技术已达到了成熟的技术阶段，正被先进的雷达项目所采用。T／R模块是使之实现的关键技术，降低其成本的工作也正在进行。在未来应用方面，已经考虑了氮化镓（GaN）、微机电射频（MEMsRF）开关和瓦式T／R模块，它们将为共形和多功能AESA雷达系统铺平道路。     

分布式小卫星雷达空时频成像方法研究

分布式小卫星雷达的天线面积小,一般小于2m2.根据最小天线面积公式,此时距离多普勒将模糊.分布式小卫星雷达固有的距离多普勒模糊特性,给它带来了不同于常规合成孔径雷达(SAR)成像的新问题.常规的SAR成像实际是基于距离快时间匹配滤波、方位慢时间多普勒处理的时频成像原理.分布式小卫星成像需利用多颗小卫星的空域信息,解距离多普勒模糊后,方可获得较好的成像结果,因此其成像是一个需利用空域信息的空时频成像问题.提出一种空时频成像方法,它是采用低重复频率,使观察距离不模糊,但多普勒模糊情况下,利用分布式小卫星雷达丰富的空域资源,对各多普勒通道分别作空域滤波处理,消除多普勒模糊后,进行成像处理.另外,本文对此分布式小卫星雷达空时频成像方法进行了理论推导、性能分析和仿真检验.     

机载旁视SAR工程应用研究

以某型机载旁视SAR（合成孔径雷达）为例，对旁视SAR成像的信号处理方法和工作过程及采取的雷达空域稳定方法进行了描述。从成像处理和SAR总体设计的角度出发，给出了一些主要系统性能能数和雷达参数选择的方法。提出了工程应用的改进建议。     

瑞典未来战斗机微波探测设备计划——NORA

NORA（Not Only Radar）是一项为JAS 39 GRIPEN飞机提供下一代微波探测器系统的计划。该系统将具备利用微波的多功能，比如雷达、被动辐射的搜寻、通讯和射频干扰。该计划有多个阶段，其中NORAⅢ是初始研究阶段和项目确定阶段后的验证阶段。 NORA计划将验证采用AESA的雷达作为战斗机雷达的潜力、保证能力和技术支持，并为JAS 39 GRIPEN飞机的下一代雷达提出选择方案。该验证机选择有源天线的准则为：空军和工业界共同关注的国际合作、成本、时间和计划的成功。Raytheon公司被选为验证机的AESA供货商。其他的子系统已在瑞典国内研制。     

一种用于机动目标的线性调频脉冲估计和逆合成孔径雷达成像的自适应滤波方法

在逆合成孔径雷达（ISAR）成像中，由于机动目标的非合作运动，散射器的多普勒频移随时间变化，而雷达回波信号通常为线性调频脉冲。线性调频脉冲会计对ISAR成像的性能起着重要作用。Li和Stoica最近提出了一种自适应FIR滤波方法，用来估计正弦信号的振幅和相位，并将这种方法应用于采用正弦信号模型的合成孔径雷达（SAR）成像。本文推广Li和Stoica的算法，用来估计线性调频脉冲信号并将其用于机动目标的ISAR成像。该推广算法已由仿真数据验证。     

自聚焦与超分辨率合成孔径雷达成像

构想了一种基于快速傅立叶变换（FFT）的用于合成孔径雷达（SAR）成像横向距离相位误差补偿的参量算法，称做MCCLEAN。这种算法可用做大范围场景SAR成像的一种单独的自聚焦方法。本文作者同时还给出了一种具有类似结构的算法，该算法可对大范围场景中感兴趣的小场景或小区域（ROI）同时进行自聚焦与超分辨率SAR成像，并给出了一些例子以说明这两种算法的性能。