合成孔径
- 海底小目标高分辨合成孔径声呐成像技术研究进展
纪60年代,合成孔径声呐(synthetic aperture aonar, SAS)技术的相关研究由美国Raytheon公司的一份SAS可行性分析报告开启,其基本原理与合成孔径雷达类似,利用小孔径基阵的运动虚拟形成大孔径,利用多帧回波信号的相干叠加实现方位向高分辨成像[2],其高分辨成像的核心蕴含在运动中。与传统的实孔径声成像技术相比[3],合成孔径声呐的主要特点表现在:1)方位向为恒定线分辨率(方位向分辨率与距离无关),其理论值与基阵物理尺寸相关,可兼
哈尔滨工程大学学报 2023年11期2024-01-08
- 基于事件相机的合成孔径成像
文 夏桂松合成孔径成像(Synthetic aperture imaging,SAI) 作为光场[1-2]计算成像领域的重要分支,克服了单一视角拍摄时对遮挡目标无法有效成像的问题,如图1(a)和图1(e)所示.通过将相机在多视角拍摄的图像帧进行映射与合成,合成孔径成像可等效于一个虚拟的大孔径和小景深相机成像,因此能够虚化远离对焦平面的遮挡物,实现对被遮挡目标的成像,在遮挡物去除[3-6]、目标识别与跟踪[7-10]以及场景三维重建[11]等方面具有极高的
自动化学报 2023年7期2023-08-04
- 基于稀疏先验的合成孔径光学系统的图像复原方法
成像分辨率。合成孔径技术使用多个子孔径在空间中按照一定的排列方式来获得与单一大孔径等效的分辨率，是一种成本更低、易于实现的方式［2-3］。合成孔径技术随之带来的问题是成像的降质模糊，原因主要有以下两个方面：（1）子孔径拼接带来通光面积的减少，引起系统的点扩散函数（Point Spread Function， PSF）发生变化，进而导致光学传递函数在中低频部分的衰减［4］；（2）合成孔径系统在光路搭建和仪器组装过程中造成了共相误差，共相误差使各个子孔径的光束
光子学报 2023年4期2023-06-16
- 星载10 m 合成孔径相干成像望远镜和波前估计
目前基于光学合成孔径系统的大口径望远镜主要分为拼接成像和干涉成像两大类。拼接式望远镜本质是通过多个小口径望远镜拼接获得大口径对应的成像分辨率，干涉式望远镜则是通过对两个或多个小口径望远镜信号的干涉处理（互相关）实现与基线长度对应口径的成像分辨率。两者成像分辨率的实现方式虽有一定区别，但其应用效果基本相同，目前都得到发展和应用。关于拼接成像，其典型代表为天基詹姆斯韦伯太空望远镜（James Webb Space Telescope，JWST）、高轨光学合成孔
光子学报 2023年1期2023-03-06
- 在役风机主轴超声合成孔径成像检测工艺
。目前，超声合成孔径成像算法已先后在王源果[2]、冯全威[3]、李晨[4]等的论文中提到并应用，论文中提到该技术具有良好的声束形成能力，提高了系统分辨率，具有较好的成像质量，可以用小孔径的实际基元换能器和较低的工作频率，对位于远处目标物具有高方位分辨率的探测、观察能力。刘冬青等[5]认为合成孔径聚焦技术（SAFT）有两大优势：①合成孔径能够提高聚焦区域的横向分辨率；②能够在聚焦区域产生动态聚焦的效果。本文利用超声合成孔径聚焦成像技术，通过轴外端面网格式的数
低碳世界 2022年7期2022-11-10
- 合成孔径无源定位性能分析与参数设计
非相参叠加。合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)是一种高分辨成像雷达，在探测与侦察中应用广泛[29-32]。雷达载体沿方位向飞行过程中，接收信号形成合成阵列，通过方位聚焦获得高的方位分辨率。合成孔径无源定位采用了合成孔径成像的工作方式，只需要利用单个接收天线，通过运动形成虚拟孔径，利用合成孔径技术，获得信号源的位置。合成孔径无源定位利用斜距历程中2次调频率和辐射源距离的函数关系，构造聚焦核函数进行距离搜索，获得信号源的距
电子与信息学报 2022年9期2022-09-22
- 基于合成孔径缺陷检测技术的研究
等技术，其对合成孔径的检测有着重要现实意义。本文以超声无损检测技术为例，探析该技术在合成孔径缺陷检测过程中的应用要点和举措，如，合成孔径缺陷检测期间，对缺陷的类型、特征、位置以及方向等实施定量的分析，之后采用适合技术和方法来处理缺陷问题。研究目的是为了通过全面和深入的分析为合成孔径缺陷检测工作人员检测工作的良好开展提供理论参考建议。关键词：合成孔径;缺陷;检测技术;研究前言：有效的获取物体中各类缺陷的具体位置和大小以及性质、功能，是无损检测技术产生与发展的
装备维修技术 2022年26期2022-07-13
- 基于加权最小二乘的合成孔径高度计重跟踪估计器设计与验证
提出一种参考合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)沿方位向进行合成孔径处理以提高测高精度和方位向空间分辨率的高度计，用于对海冰和近岸地区的观测，称为延迟多普勒高度计，又称合成孔径高度计。合成孔径高度计从理论提出到搭载卫星在轨运行，已走过20余年的发展历程，其应用场景也不再局限于最初设计针对的海冰、近岸地区，而是实现对全球海洋的观测。在这个发展过程中，CryoSat-2卫星的观测数据对合成孔径高度计数据处理的发展做出了重要
电子与信息学报 2022年6期2022-06-25
- 合成孔径成像对低小慢目标的识别技术研究
研制高分辨率合成孔径成为现代光学领域的热点。2006年洛克希德·马丁先进技术中心建成九望远镜阵列测试床；哈尔滨工业大学进行了分片式多镜面成像系统研究及合成孔径的地面演示系统研制；西安光机所研究了合成孔径的成像理论，并对孔径优化和系统相差等关键问题进行分析；解放军信息工程大学对光瞳优化、活塞误差和图像复原进行了研究。无人机作为“低小慢”目标的典型代表，是低空安全的重点观测对象。“低小慢”无人机的诞生，使无人机具备更好的灵活性、机动性、易操控等特点，无人机被航
兵器装备工程学报 2022年5期2022-06-04
- 多波束侧扫声纳的再认识*
束侧扫成像与合成孔径成像建立联系。2 多波束侧扫声纳及其设计2.1 单波束侧扫声纳声纳的波束形状如图1所示，波束宽度[3]与方位向线分辨率[4]分别为图1 单波束侧扫示意图其中λ，L分别为波长和阵长。R为距离向探测距离。2.2 多波束侧扫声纳通过改变声纳接收基阵的阵长使得接收波束的形状变为分段的拼接状[5]，在方位向形成多个平行的接收波束，如图2所示一共将接收波束在距离向上分成了三段。图2 多波束侧扫示意图多波束侧扫将比单波束侧扫在近程拥有更大的扫测区域。
舰船电子工程 2022年4期2022-05-11
- 光学合成孔径图像超分辨率重建技术研究
率越高。光学合成孔径通过组合子光学系统，等效单一大口径，提高系统分辨率。光学合成孔径的设计虽然降低了生产成本，但成像时会有中频信息的缺失，光瞳优化、相位调制、图像复原等都是补偿中频信息的关键技术。2002年，Fienup对比不同噪声模型及填充因子，采用极大似然法和维纳滤波进行图像复原研究[2]；2010年，Stokes研究提高Golay9图像中频对比度问题[3]；2010年，李波对比维纳滤波、最小二乘滤波和极大似然盲去卷积在Golay3的复原作用[4]；2
计算机测量与控制 2022年2期2022-03-30
- 高测绘速率下合成孔径声呐孔径损失分析∗
4）1 引言合成孔径声呐（SAS）是海底测绘的重要手段［1～2］，其测绘速率也在不断提高，这意味着接收阵的加长。然而由于收发阵元之间存在一定间隔，且收发信号期间内平台存在横向移动［3～5］，因此发射信号时发射阵元与接收信号时接收阵元的方位向天线方向图存在间隔，在近距离处会导致收发阵元的3dB波束［6］不能完全重叠，甚至不重叠，从而使有效合成孔径长度减小，造成合成孔径的损失，最终将会导致方位分辨率下降。SAS的孔径损失本质上是由收发阵元的方位向波束方向图对收
舰船电子工程 2021年10期2021-11-11
- 时-空变化的背景电离层对星载合成孔径雷达方位向成像的影响分析
1 概述星载合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)是一种主动式微波遥感系统，集全天时、全天候、多波段、多极化等特点于一身，具有其他遥感系统难以发挥的作用，已在环境监测、灾害监测、海洋监测、资源勘探、农业估产、城市规划、测绘和军事侦察等领域发挥重要作用。为了提供更广阔、更丰富、更细致的对地观测信息，星载SAR正逐渐覆盖各个典型波段，并朝着高时空分辨率、宽测绘带等方向发展[1]。由于低波段系统 (包括L波段和P波段)表现出对生
电子与信息学报 2021年10期2021-10-31
- 合成孔径声呐技术的现状及未来趋势
的热点问题。合成孔径声呐技术作为一种全新的三维成像技术，与雷达技术基本相似，它的工作原理是通过匀速直线运动中的小孔径基阵，周期性向目标位置点发出线性调频信号，根据接收到的信号累加到一起，形成连续的虚拟大孔径基阵，以此提高声呐的高分辨率，确保对水下地理环境面貌的全覆盖测量，精准测量出水下位置的深度信息，实现水下目标三维成像的精准化、科学化。该技术的最大优势是成像的分辨率较高，与水下地形地貌的距离远近及信号的频率无关。在民用领域主要是应用在海洋开发、地质勘探、
信息记录材料 2021年9期2021-10-21
- 光学合成孔径成像系统的杂散光分析与抑制*
成像。而光学合成孔径，就是通过设计、制造一系列难度小的小孔径系统优化排列拼接成合成孔径光学系统，以实现大孔径系统的高分辨率要求。有效解决大口径镜片制造、检测瓶颈与成像高分辨率之间的矛盾，是实现高分辨率探测的重要技术手段之一[1-2]。为了获得高分辨率成像，还需要消除系统受杂散光的影响。杂散光指除了目标物遵循光学设计通过光学系统正常成像的光线外，其他所有进入像面的光线。杂散光会降低像面对比度与信噪比，导致对目标成像质量的下降，严重的杂散辐射会淹没目标信号，对
西安工业大学学报 2021年4期2021-10-15
- 合成孔径光场成像抗混叠渲染研究
高，可以通过合成孔径光场成像[1]，利用相机阵列来模拟大光圈光学设备拍摄图像。随着硬件设备的发展，光场成像作为计算机视觉的一个重要分支，近年来也越来越受到研究人员的关注。早在1936 年，Gershun 等人[2]就提出“光场”（Light Field）这一概念，表征光线在现实空间中的性质。到1991 年，E.Adelson 和J.Bergen[3]提出全光函数这一概念，用一个7 维函数p(x,y,z,θ,φ,λ,t)来表示空间中的几何光线分布，其中，x，
现代计算机 2021年14期2021-07-09
- 一种宽容偏航的多阵元高频SAS成像算法
本文借鉴斜视合成孔径技术[5-6]，建立偏航状态下的多阵元SAS成像模型，分析偏航状态下的模型失配与运动误差情况，从模型适配与运动补偿两方面改进矩阵求和SAS算法[7]，提高偏航下多阵元SAS的成像效果。最后通过仿真与实验数据的处理验证了本文方法的有效性。1 偏航多阵元合成孔径模型分析SAS工作时匀速直线移动，对目标回波进行相干处理来完成合成孔径成像。偏航对成像有两方面影响：声呐基阵照射范围偏离正侧视，接收信号为前方或后方的目标回波，与传统合成孔径成像模型
声学与电子工程 2020年1期2020-04-10
- 基于Matlab的合成孔径声纳回波快速仿真方法∗
3）1 引言合成孔径声纳（Synthetic Aperture Sonar，SAS）是一种高分辨率成像声纳，其具有距离向分辨率高和方位向分辨率与距离无关的优点，与常规的侧扫声纳和多波束测深仪相比，分辨率高1～2个数量级，可以广泛用于海底测量、水下考古、海底石油勘探和搜寻水下失落物体等，也能提高水雷的识别能力［1～5］。在合成孔径声纳系统设计过程中，原始回波仿真是一个比不可少的环节［6～7］，可通过仿真来预测设计的系统性能，验证系统设计参数的合理性，避免造成
舰船电子工程 2019年12期2019-12-26
- 一种小斜视多接收阵合成孔径声呐距离多普勒成像算法
)0 引 言合成孔径声呐（synthetic aperture sonar，SAS）利用小尺寸基阵沿运动方向做匀速直线运动来合成大的孔径基阵，获得沿运动方向（横向）的高分辨率[1]。海流和载体平台的非对称等因素，可能导致合成孔径声呐出现斜视。另外，由于多子阵合成孔径声呐的斜视角会导致时延误差以及声呐多普勒效应比雷达显著，即使斜视角很小，也会导致合成孔径声呐图像散焦。斜视合成孔径声呐与斜视合成孔径雷达信号模型最大的不同有两点：一是由于水中声速低，造成方位频率
舰船科学技术 2019年7期2019-08-16
- 基于相关性的超声合成孔径成像信号相位校正
摘要：在超声合成孔径成像中，检测物体表面的光滑程度和材质都会影响最终的成像质量。本文为解决非均匀介质和检测表面不平整引起的相位聚焦畸变，研究了一种基于信号相关性校正相位畸变的方法。通过优化估计信号相位偏差量和对比超声回波A扫间的相关性，建立对应优化估计函数对信号进行相位校正。为验证研究方法有效性，对单点目标与多点目标进行实验，并对结果进行峰值信噪比与横向分辨率对比。实验结果表明，文中方法能够提高成像质量，对此类因素产生的相位畸变具有明显改善作用。关键词：合
电脑知识与技术 2019年13期2019-07-08
- 基于GPU的线频调变标算法并行实现∗
1 引言随着合成孔径声纳（SAS）技术的不断发展，成像分辨率不断提高，测绘带宽度不断加大，它们共同作用导致了用于成像的原始数据量显著增加［1～3］，严重影响着合成孔径声纳系统的实时成像。传统的距离多普勒成像算法［4］需要进行大量的插值运算，效率低下，而线性调频变标（CS）算法［5～7］中只用了FFT运算和复数乘/加运算，极大提高了成像效率，并且许多学者已经对其并行化方法进行了研究［8］。目前解决SAS的实时成像问题在硬件选择上通常有两种方案:1）专用硬件方
舰船电子工程 2019年5期2019-06-06
- 脉冲探地雷达后向投影成像方法的研究
孔径划分； 合成孔径； 成像效率中图分类号： TN958?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2018）15?0061?04Research on back?projection imaging method of impulse ground penetrating radarLAI Wuxing， TANG Wenjing， SUN Shaoshan， ZHONG Sheng（School of Mechanical Science
现代电子技术 2018年15期2018-08-06
- 基于盲反卷积的超声合成孔径图像复原
该算法在提高合成孔径图像分辨率的有效性。图3 仿真单点超声合成孔径成像图4为仿真两个缺陷点所得到的结果，其中缺陷点相距0.64mm，同样由Field II依据表1参数仿真A扫数据，由合成聚集成像算法合成原始图像a，利用预设的系统冲击响应函数与仿真产生的A扫数据卷积后形成退化的A扫数据，再由合成聚集成像算法合成仿真图像b，图c和图d分别使用盲反卷积信号复原算法迭代10次和20次合成后的图像。图4 仿真两点超声合成孔径成像计算图4中四副图像的横向分辨率，a,b
电子制作 2018年7期2018-05-03
- 逆合成孔径成像在鱼雷真假目标识别中的应用及展望
0161)逆合成孔径成像在鱼雷真假目标识别中的应用及展望何心怡,高 贺,卢 军,程善政(海军装备研究院,北京,100161)针对逆合成孔径成像在鱼雷真假目标识别中的应用问题,分析了鱼雷作战时面对的水声对抗环境以及逆合成孔径成像机理及其应用于鱼雷真假目标识别领域的相关因素,包括分辨率、距离走动、多普勒走动、鱼雷航速和声学图像识别,并探讨了逆合成孔径成像在鱼雷真假目标识别领域的后续研究重点,为该技术在鱼雷上的工程应用提供参考。鱼雷; 逆合成孔径成像; 声自导系
水下无人系统学报 2017年4期2017-11-04
- 多波束合成孔径声呐技术研究进展
001多波束合成孔径声呐技术研究进展李海森1,2，魏 波1,2，杜伟东1,21. 哈尔滨工程大学水声技术重点实验室，哈尔滨 150001； 2. 哈尔滨工程大学水声工程学院，哈尔滨 150001随着近年人们对海洋科学研究的迫切需要，水下目标精细探测与成像声呐技术逐步成为国内外研究的热点。本文重点分析了国内外主流多波束测深声呐技术与合成孔径技术的发展现状和趋势，并结合二者技术优势提出了一种多波束合成孔径声呐探测机理。研究讨论了多波束合成孔径声呐关键技术的研究
测绘学报 2017年10期2017-10-26
- 应用于教学实验的水浸超声合成孔径聚焦成像算法
验的水浸超声合成孔径聚焦成像算法李丹丹，吴 迪，王亚平，滕永平(北京交通大学 理学院 物理系，北京100044)应用JDUT-1B型超声波扫描成像实验仪得到超声B扫描图像，使用延时取整的SAFT成像算法、引入小数延时系数的SAFT成像算法以及SAFT相关性成像算法处理图像. 实验结果表明：处理后的图像较处理前图像的成像效果较为明显，横向分辨率有很大提高，将SAFT成像技术应用于教学实验具有可行性.水浸超声成像；合成孔径聚焦；横向分辨率合成孔径聚焦技术(Sy
物理实验 2017年6期2017-09-06
- 合成孔径算法在混凝土检测中的应用
-0033)合成孔径算法在混凝土检测中的应用常俊杰1,2, 李娟娟1(1.南昌航空大学 无损检测技术教育部重点实验室，南昌 330063；2.日本探头株式会社, 横滨 232-0033)针对超声波在混凝土检测中出现的高衰减、高散射、结构噪声大、缺陷信号难于识别和提取的问题，采用合成孔径聚焦成像方法对信号进行处理,提高了成像的分辨率和信噪比。用超声波仿真软件WAVE 3000建立混凝土数值模型，模拟了超声波在混凝土中的传播过程并进行成像;搭建试验系统开展了混
无损检测 2017年4期2017-04-22
- 合成孔径雷达成像算法的研究
军【摘要】 合成孔径雷达是一种抗干扰能力强，成像效果好的新型雷达，广泛应用在军事领域，具有非常重要的作用，随着经济的发展将逐步应用的其它领域，前景广阔。针对合成孔径雷达的成像算法研究一直是雷达成像算法研究的重点，本文主要研究了合成孔径雷达成像的距离—多普勒成像算法、双战合成孔径雷达的成像算法以及调频连续波合成孔径雷达成像算法，通过对这三种合成孔径雷达算法的研究，总结了三种合成孔径雷达成像算法的特点和优点，为以后的雷达成像算法提供了借鉴。【关键词】 合成孔径
中国新通信 2017年4期2017-04-10
- 一种改进的合成孔径声呐图像Lee滤波算法*
)一种改进的合成孔径声呐图像Lee滤波算法*金凤来1钟何平2(1.海军装备部驻天津地区防救军事代表室 天津 300042)(2.海军工程大学海军水声技术研究所 武汉 430033)针对合成孔径声呐图像相干斑抑制难的问题,提出了一种改进的Lee滤波相干斑抑制算法。该方法将Lee滤波与中值滤波相结合,能够在保持图像边缘细节的同时有效消除相干斑。最后通过对真实合成孔径声呐图像相干斑抑制试验验证了所提方法的有效性。合成孔径声呐; 相干斑抑制; Lee滤波1 引言合
舰船电子工程 2017年3期2017-04-07
- 大口径光学合成孔径成像技术发展现状
）大口径光学合成孔径成像技术发展现状周程灏1，王治乐1*，朱 峰2（1.哈尔滨工业大学航天学院，黑龙江哈尔滨150001；2.中国工程物理研究院，四川绵阳621900）简明介绍了光学合成孔径的两种成像方式和光学波段合成孔径的发展概况。全面介绍镜面拼接、稀疏孔径和位相阵列3种合成孔径结构系统国内外发展现状。归纳出了目前光学合成孔径技术在天基和地基观测系统的发展趋势及技术难题。与传统单一口径的光学系统相比，光学合成孔径系统具有更高的分辨率、镜面加工难度低、易折
中国光学 2017年1期2017-03-11
- 基于逆合成孔径成像激光雷达的自旋小目标成像系统*
00）基于逆合成孔径成像激光雷达的自旋小目标成像系统*刘智超1，2，杨进华1（1.长春理工大学光电工程学院，长春130000；2.长春理工大学光电信息学院，长春130000）为了获得毫米级自旋小目标的清晰成像，采用逆合成孔径成像激光雷达技术设计了基于距离向数据与方位向数据相融合的图像重建系统。系统采用大带宽、窄线宽光纤激光器配合调制器实现激光脉冲的线性调频，利用光外差原理对回波信号进行采集处理。结合自旋目标的运动特性，给出了含有自旋分量的回波信号函数方程，
火力与指挥控制 2016年11期2016-12-09
- 合成孔径雷达高度计与传统高度计精度比对分析与机载试验验证
卫 于秀芬合成孔径雷达高度计与传统高度计精度比对分析与机载试验验证刘 鹏①②③许 可*①②王 磊①②史灵卫①②于秀芬①②①(中国科学院微波遥感技术重点实验室 北京 100190)②(中国科学院国家空间科学中心 北京 100190)③(中国科学院大学 北京 100049)合成孔径雷达高度计是目前测高精度最高的新一代卫星海洋雷达高度计，它将孔径合成的思想引入到传统高度计中来，测高精度比传统高度计提高了1倍。该文在对合成孔径雷达高度计与传统雷达高度计的测量精度
电子与信息学报 2016年10期2016-10-29
- 基于合成孔径聚焦的不锈钢焊缝超声TOFD检测技术
63)基于合成孔径聚焦的不锈钢焊缝超声TOFD检测技术彭国平1,陈振华2,叶伟文1,卢超2(1.广州特种承压设备检测研究院， 广州 510663;2.南昌航空大学 无损检测技术教育部重点实验室， 南昌 330063)奥氏体不锈钢焊缝受粗大柱状晶组织的影响，其焊缝的超声TOFD检测信号信噪比低、扫描图像模糊，缺陷检测容易误判或漏检。为提高检测信号信噪比及扫描图像分辨力，引入合成孔径聚焦算法对超声TOFD-D扫描采集的A信号进行处理，并分析了变迹窗对处理后检
无损检测 2016年9期2016-10-26
- 合成孔径声纳技术以及在海底探测中的应用研究
66033）合成孔径声纳技术以及在海底探测中的应用研究杨敏，宋士林，徐栋，王小丹（国家海洋局北海海洋技术保障中心，山东青岛266033）合成孔径声纳技术逐渐成为海底探测领域的热门研究方向，其在地貌成像、沉底和掩埋小目标成像、海底管道探测等方面的应用均取得重要进展。文中系统阐述了合成孔径声纳技术的工作原理和研究现状，重点介绍了双频双侧合成孔径声纳的技术优势。结合海底管线探查案例，详细分析了该设备的应用情况，并与浅地层剖面仪实际获取的图像进行了对比，验证了双频
海洋技术学报 2016年2期2016-10-25
- 基于合成孔径聚焦图像信息的车载三维视觉导航方法
006）基于合成孔径聚焦图像信息的车载三维视觉导航方法陈智1，陈广东2，程浩1，黄海行1 （1.南京航空航天大学 电子信息工程学院，江苏 南京210016；2.南京航空航天大学 无人机研究院，江苏 南京210016）合成孔径视觉测距是多目视觉测量与单目视觉测量相结合的产物。合成孔径聚焦测距方法是一种通用的图像视觉方法，对光照、色彩、纹理等变化稳定性好，能实时处理，适用于复杂的交通管理工程，为车辆自动驾驶找到了一种新导航方法。利用小孔成像模型摄像机共面阵列获
电子设计工程 2016年11期2016-09-26
- SAR技术及相关算法研究综述
简要介绍有关合成孔径技术等方面的知识，其次重点论述了距离[-]多普勒、线频调变标、频率变标和极坐标格式等SAR成像算法，并适当分析其优缺点；对SAR图像相干斑滤波的相关原理和算法进行了简要分析和归纳；最后给出了今后合成孔径雷达技术的发展方向，为合成孔径雷达技术的研究工作提供参考。关键词：合成孔径；距离[-]多普勒；极坐标格式；相干斑滤波中图分类号：TN958 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）10-0242-02雷达的发展可以说是无线
电脑知识与技术 2016年10期2016-06-16
- 混凝土超声无损检测系统设计
z的超声，以合成孔径聚焦成像算法为基础，将四路信号整合为一路信号，通过判断回波信号声时、声幅和主频的变化来对混凝土质量进行检测，大大增加了混凝土缺陷回波的分辨率，提高了系统的检测精度。实验表明，系统性能稳定，精度高，有广阔的应用前景。关键词：混凝土工程；无损检测；一发四收超声信号处理系统；大容量数据采集卡；合成孔径聚焦成像算法传统换能器的半功率波速角为0.84λ/d[1]，其中d为换能器的直径，λ为超声的工作波长，高频超声的分辨率高，低频超声的分辨率低，由
山西电子技术 2016年1期2016-04-13
- 基于单天线的GNSS合成孔径技术研究进展
线的GNSS合成孔径技术研究进展何国锋,聂俊伟,伍微,王飞雪(国防科学技术大学电子科学与工程学院卫星导航定位技术工程研究中心,长沙 410073)摘要：本文主要介绍了合成孔径的基本原理及合成孔径技术在国内外的发展研究进展,以及合成阵列的模型和信号模型,并且介绍了合成孔径技术在导航领域的基本应用，但现阶段由于技术不成熟以及硬件条件等的限制,此技术还未真正得到广泛应用，但基于单天线的合成孔径技术具有先天的优势,未来将有很大的发展前景．关键词：单天线;合成孔径;
全球定位系统 2015年5期2016-01-12
- 一种改进的合成孔径激光雷达成像算法
23050）合成孔径激光雷达（Synthetic Aperture Ladar，SAL）是一种通过较小的雷达孔径就能够实现高分辨率成像的高灵敏度激光雷达。近几年来，对于SAL的成像算法以R-D算法为主，但是R-D算法不能满足SAL产生高分辨率成像。本文提出一种算法，即通过基于时间的傅里叶变换对回波信号进行补偿和距离徙动校正。用这种方法对目标做了仿真实验，得到了良好的结果。1 SAL回波信号分析SAL成像系统与SAR成像系统的成像原理大体相同，但是SAL成像
长春理工大学学报（自然科学版） 2015年3期2015-12-07
- 合成孔径成像中掩埋目标的深度误差分析
维，刘纪元合成孔径成像中掩埋目标的深度误差分析刘昊1,2, 刘维1，刘纪元1(1. 中国科学院声学研究所，北京100190；2. 中国科学院大学，北京100049)在掩埋目标三维成像过程中，沉积层底质的不同与掩埋深度的变化，会使成像结果中目标深度与真实深度出现偏差。针对这一问题，可以利用下视的面阵合成孔径三维成像算法，通过构建水下分层模型与声速剖面模型，对掩埋点目标进行三维成像仿真。通过改变沉积层底质与掩埋深度，从理论分析与仿真结果研究深度误差的变化。研
声学技术 2015年3期2015-10-13
- 掩埋海底管道探测方法及新技术应用研究
, 其中低频合成孔径声呐技术是其中之一, 随着不断的技术进步, 这项技术逐渐趋于成熟, 接近应用的水平。同时, 近一两年国外出现了三维海底成像系统。2.1 合成孔径声呐合成孔径声呐是国内外海洋探测领域的研究热点和前沿之一, 它通过二维或三维的成像结果, 使人们获取对水底地形地貌直观而准确的资料。合成孔径声呐是一种高分辨率成像声呐, 是成像声呐新的发展趋势。基本原理是利用小尺寸基阵沿空间的匀速直线运动来虚拟大孔径的基阵, 从而获得沿运动方向的高分辨率。做法是
海洋科学 2015年6期2015-04-11
- GEO SAR长合成孔径时间弯曲轨迹成像试验
O SAR长合成孔径时间弯曲轨迹成像试验李财品1,2何明一1朱雅琳2李光廷2刘波2(1 西北工业大学电子信息学院，西安 710129)(2中国空间技术研究院西安分院，西安 710100)地球同步轨道合成孔径雷达(GEO SAR)具有重访周期短，观测范围广等优点，在军事及民用领域具有重要的应用价值。针对GEO SAR长合成孔径时间弯曲轨迹复杂成像特性，首次提出一种地面演示验证方法，对长合成孔径时间弯曲轨迹下成像可行性进行验证。给出长合成孔径时间弯曲轨迹定量分
中国空间科学技术 2015年4期2015-02-24
- 合成孔径序列波束形成轴向运动补偿方法
0190)合成孔径序列波束形成轴向运动补偿方法孟晓辉 理 华*王君琳(中国科学院声学研究所，北京 100190)合成孔径序列波束方法是一种新颖的医学超声成像方法，采用两个阶段的波束形成，在传统的超声成像系统中实现合成孔径成像，在不需要存储和传输大量射频回波数据的情况下，提高医学超声图像的分辨率。该方法的前提是假设成像目标静止不动，而通过仿真分析发现运动会造成成像目标位置错误。针对此问题，提出一种合成孔径序列波束形成运动估计和补偿方法：首先通过在同一位置连
中国生物医学工程学报 2015年5期2015-02-20
- 基于亮点迹线跟踪的逆合成孔径成像运动补偿技术
要有2 种:合成孔径雷达 (Synthetic Aperture Radar，SAR)和逆合成孔径雷达(Inverse Synthetic Aperture Radar，ISAR)，其中SAR 以其高分辨率、全天候、穿透性强等优点被公认为是现代微波遥感领域一项突破性的成就，并被广泛应用到军事和民用等方面;ISAR 是在SAR的基础上发展起来的又一种高分辨成像雷达［1－5］。如果让雷达不动，而目标运动，从获取回波的多普勒信息的观点来看，二者等价，ISAR 就
舰船科学技术 2014年10期2014-12-07
- 矢量阵被动合成孔径算法
，本文将被动合成孔径技术应用于矢量线列阵，并给出仿真研究结果。1 被动合成孔径测量模型被动合成孔径处理技术是一种通过接收水听器的运动来增加线列阵有效孔径的一种技术。其最主要的优点是通过一个短的拖曳线列阵的匀速直线运动可以获得与长的线列阵相同的增益，从而降低长线列阵的设计建造成本及控制难度。相对于传统的波束形成技术，信号的增益和角度分辨率都与线列阵的孔径长度有关，常规波束形成的信号增益可以表示为式中:N 为阵元的个数;d 为阵元间距;λ 为入射信号的波长;θ
舰船科学技术 2014年7期2014-12-05
- 波纹管注浆缺陷超声检测方法
声波反射法与合成孔径聚焦技术，提出了一种可以有效增加系统方位向分辨率的混凝土无损检测方法。1 超声反射法检测原理超声波作为一种弹性波，在从一种结构界面向另一种结构界面传播的时候，会发生较强的反射。因此，超声波在混凝土中传播时，如果遇到因注浆不密实而产生的缺陷，就会被这些缺陷结构反射，产生回波信号。这些回波信号带有物体内部结构的特征信息，将其进行处理，就可以得到混凝土的内部结构[7-8]。超声波检测判别缺陷的基本依据有声速变化、能量变化、频率变化、相位变化等
实验技术与管理 2014年2期2014-03-25
- 合成孔径聚焦超声成像在混凝土探伤中的应用研究
30051）合成孔径聚焦超声成像在混凝土探伤中的应用研究吕晓光1,2， 王明泉1,2， 李光亚1,2（1.中北大学动态测试技术重点实验室，山西 太原 030051；2. 中北大学信息与通信工程学院，山西 太原 030051）针对超声波在混凝土检测中分辨率低、成像质量差等问题，提出了采用合成孔径聚焦技术对检测声波信号进行成像处理的方法。通过超声波仿真软件WAVE 2000建立混凝土缺陷模型，结合混凝土超声探测的方式和特点，采用MATLAB软件编写相适应的合成
图学学报 2014年6期2014-03-17
- 特厚结构锻焊件的超声信号处理方法
SAFT技术合成孔径聚焦技术［4］（SAFT）是指通过综合多个处于不同几何位置的超声波换能器所接收到的信号，实现一个等效的大孔径换能器，从而提高对目标区域内反射体的分辨能力。使用合成孔径技术进行超声波探伤时，横向分辨率为基元换能器直径的一半，与波长和纵向距离无关。当每个探头的孔径为d时，横向分辨率为的d/2。由于合成孔径技术针对的检测对象为特厚尺寸焊缝、锻件等，制造试块的难度大，成本高，因此我们使用仿真数值模拟试验进行验证。仿真研究在自行开发的一套超声波检
经济技术协作信息 2014年10期2014-02-22
- 浅析SHADOWS 合成孔径声纳的数据成像处理技术
着重要作用。合成孔径声纳(Synthetic Aperture Sonar,SAS)技术是目前世界上最先进、应用最为广泛的水下探测成像技术。它以合成孔径理论为基础，借鉴合成孔径雷达的技术，以实现用小尺寸声纳基阵和低工作频率满足不同探测距离的高精度成像需求。因此，合成孔径声纳可以获得均匀恒定的高分辨率空间图像，能比一般的声纳图像高1～2个数量级[1]。目前,合成孔径声纳是国内外海洋声学成像领域的研究热点。合成孔径声纳的研究始于20世纪60年代，美国Rayth
海洋技术学报 2013年2期2013-08-06
- 契比雪夫加权应用被动合成孔径处理算法研究❋
加权应用被动合成孔径处理算法研究❋赵闪1，2，❋❋，孙长瑜1，陈新华1（1.中国科学院声学研究所，北京100190；2.中国科学院研究生院，北京100190）提出了将契比雪夫加权应用于被动合成孔径处理算法。被动合成孔径技术对小孔径基阵沿直线运动接收到的信号进行合成处理，从而达到虚拟大孔径基阵方位分辨力效果。将契比雪夫加权应用于线阵合成孔径前后波束图的指向性研究，对主瓣宽度变化予以合理解释。理论分析结合仿真验证表明，被动合成孔径处理算法应用契比雪夫加权可以在
电讯技术 2013年2期2013-03-17
- 美升级台湾F-16机载雷达的关键技术分析
多普勒锐化和合成孔径技术进行了深入的讨论，研究表明合成孔径技术能更好地提高成像效果。最后分析了升级F-16带来的不足，说明升级不能阻止国家的统一大业。有源电扫相控阵；合成孔径；多普勒波束锐化；雷达日前，美国已决定对台军装备的F-16进行升级，总价约为54万美元。台军装备是F-16 A/B型，其装备雷达为AN/APG-66机载多功能数字化火控雷达，其体制为：脉冲多普勒、单脉冲、脉冲压缩、多普勒波束锐化等。如果美对台军F-16雷达升级后，将变成AN/APG-8
电子设计工程 2012年4期2012-09-27
- 转向目标逆合成孔径成像技术
2)0 引言合成孔径是目标不动、利用基阵的空间运动采样，通过相干处理合成远大于基阵物理孔径的虚拟孔径，获得远大于物理孔径的方位分辨力和成像精度。合成孔径方法已成功应用于雷达和声呐等领域［1－2］。合成孔径常用的工作模式有条带测绘(strip-map) 模式和聚束合成孔径(spotlight)模式［1］，其中，聚束模式要求在每个采样位置，均应将波束对准目标区间，可获得比条带测绘模式更高的沿轨分辨力，但采用聚束模式的成像系统较为复杂。目前，国外合成孔径声呐大多
舰船科学技术 2012年10期2012-08-21
- 超声TOFD图谱多普勒频移估计及增强算法研究
不同缺陷。从合成孔径雷达技术发展过来的超声合成孔径聚焦成像（SAF）方法，通过低的工作频率和较小的换能器孔径获得较好的分辨率。合成孔径聚焦作为超声TOFD后处理方法，能够提高聚焦区域的横向分辨率，同时在聚焦区域产生动态聚焦效果[5]。本研究利用SAFT对TOFD图谱进行波束锐化和图像增强。首先根据TOFD原理推导出缺陷尖端衍射回波的参数模型和多普勒频移，继而利用匹配滤波实现TOFD衍射信号的波束锐化，以此提高B扫图谱的横向分辨率。1 B扫描图像参数模型的建
电焊机 2012年12期2012-08-06
- 基于波束仿真的合成孔径聚焦成像研究
字形成技术、合成孔径成像技术、动态多频率扫描和超声相控阵技术等。合成孔径成像技术最早出自于军事上的合成孔径雷达技术[5],一般分为机载和星载两种。与直接成像技术相比较,合成孔径成像技术的特点是可以用小孔径的换能器以及低的工作频率来获得比较高的方位分辨率,可以在近场区(即菲涅尔区)工作,在图像的重建过程中,易于应用各种图像处理技术,用于不同成像对象,以提高图像清晰度及信噪比[6]。笔者在合成孔径成像理论的基础上,对合成孔径成像的波束形成进行了仿真研究,从单阵
无损检测 2011年1期2011-07-23
- 基于MUSIC算法的多普勒引信目标定位
本文提出在小合成孔径的基础上采用M USIC算法估计多普勒频率实现目标定位。1 合成孔径与MUSIC算法原理合成孔径是利用天线与目标间的相对运动造成的多普勒频移现象来工作的,其基本原理如图1所示。设天线以速度v沿直线运动,M个目标回波信号分别从θi(i=1,2,…,M)方向反射回天线,经过相参混频后滤波输出的多普勒回波信号为:式中,Ui(t)和φi分别为各个回波信号混频后的幅度和相位,ωdi为多普勒角频率,且λ0为载波波长。图1 合成孔径原理Fig.1 P
探测与控制学报 2010年5期2010-12-01