实例介绍
【实例简介】
机载下视圆周SAR三维BP成像，对学习CSAR成像算法的同学很有帮助
庞守宝,等:机载下视圆周SAR三维BP成像 匚发射信号]一世P点救射 回波信号 时间匹配滤波 补偿相位因子 DBP成像 相十叠加 0)0 图5同一高度x平面内4点的能量图 成像显示 图3算法的成像流程图 10 3仿真结果 60 仿真的场景是在三维平面上立方体的8个顶点, 场景的原始三维仿真图如图4所示。仿真中的主要的 30 30 35 系统参数如表1所示。 表1仿真所用的主要系统参数 10 载波波长 0.008m 带宽 750 MHz 脉冲重复频率 飞行高度 020304050607080 1000m /n 角速度0.4rads载机飞行半径100m 阵元数目 阵元间距 0.008m 图6同一高度x平面内4点的等高线dB图 10 10 8 口 42 40 44 维/ 363436 -10-6 y/m 原始场景 图7BP成像之后的初始结果图 图4原始场景图 系统仿真的结果如图5~图8所示。图5为同 高度4点的能量图,从图5中可以看出,有目标的区 域能量积聚非常明显,没有目标的区域能量很小,几 乎可以忽略,这正是BP算法相干累积的优点。图6 5 为同一高度4点的等高线图,从图中可以得知,点目 rim 标存在处的能量较为集中,有目标的区域相对没有目 y/m 场景恢复 标的区域的dB差较大,能量差异通过右边的色彩进 度条来表示。图7为截取某一门限后BP成像的结果 图8场景恢复之后的成像图 图,根据图中8点位置可知,BP累积之后的初始成像4结束语 相对于原始场景只是出现了坐标的平移,8个点的相 对位置是正确的。图8为BP成像结果转换到原坐标 分析了飞机圆周飞行时对地面场景目标的三维成 系之后的成像结果。比较图4和图8,可以得知,圆像结构和成像机理,机载下视三维圆周SAR区别于 周SAR三维BP成像的结果和原始场景吻合,即圆周普通的直线飞行的三维SAR在于回波信号距离压缩 SAR可以精确的还原目标场景的三维信息。 之后出现沿航向和切航向的耦合项,使得经典的RD 16 庞守宝,等:机载下视圆周SAR三维BP成像 电炮是 算法、CS算法和距离徙动算法等受限,BP算法通过 (8):1252-1265 二维搜索,避免了单独处理每一维的过程,之后通过[5] Wang Y P, Tan WX, Hong W,etal. Focusing Bistatic 像素单元离散化、补偿每一距离门相位因子、相干累 Circular SAR Data Using Polar Format Algorithm [C]. Syn- 积等步骤构建场景目标函数,完成成像处理。三维场 thetic Aperture Radar, APSAR2009, 2 Asian -Pacific Conferences on digital Objects Identifier, 2009: 989 景仿真结果表明,圆周SAR能够精确的还原场景目 992. 标的三维信息。此结构在地质斯探和自然灾害救援等 [6]Du Lei, Wang Yanping, Honf Wen, et al. Analytic Mod- 有现实意义。 eling and Three Dimensional Imaging of Downward- Loo- 参考文献 king Sar Using Bistatic Uniform Linear Array Antenna [C]. Ist Asian and Pacific Conference on Synthetic aper- [1] Hong W, Wang Y P, Tan WX, et al. Tomographic SAR ture Radar Proceedings, 2007: 49-53 and Circular SAR Experiments in Anechoic Chamber [c]. [7] Jens Klare, Matthias Wei, Olaf Peters, et al. ARTINO Germany: EUSAR, 2008 A New High Resolution 3D Imaging Radarsystem on an Au- [2] Cantalloube H, Colin E. Airbome SAR Imaging Along a Cir tonomous Airborne Platform [C]. Greeces: IGARSS cular Trajectory [c]. Germany EUSAR, 2006: 16-18 2006:3842-3845 [3] Riot H. Cantalloube, Circular SAR Imagery for Urban Re- [8] Wei M, Ender J, Peters 0, et al. An Air-bone Radar mote Sensing [c]. Germany: EUSAR, 2008: 2-5 for Three Dimensional Imaging and Observation - Technical [4] Soumekh M. Reconnaissance with Slant Circular SAR Ima Realisation and Status of ARTINO [C]. Germany: EU- ging [J]. IEEE Trans. On Imaging Proccessing,1996,5 SAR, Dresden,2006:5315-5318 “→·“M“+“““M (上接第11页) [5]施韶华,李孝辉,刘阳.基于直接数字频率合成的高精 参考文献 度频率源设计[J].电子测量与仪器学报,2008(90): [1]周殿清.基础物理实验[M].北京:科学出版社,200 385-389 [2]杨刚,周群.电子系统设计与实践[M].北京:电子工[6]王军证,王建斌,陈仁伟.基于DDS的超声导波信号 业出版社,2004 源的设计[J.电子测量技术,2010,33(2):19-2. [3]刘海成.AVR单片机原理及测控工程应用[M].北京:[7]吴加政,苏新彦.基于DDs的信号模拟器设计J.国 北京航空航天大学出版社,2008 外电子测量技术,2009,28(10):67-70 [4]柴媛媛,唐慧强,辛红伟.基于ARM和DS技术的信[8] ST Microelectronics Corporation,smFI03 XX Datasheet[EB/ 号源设计[J].通信技术,2009,42(10):54-56 OL].(209-12-14)[2010-03-10]ww.st.com + 一中““- (上接第13页) 器的输出波形。图4所示为示波器测量仿真输出波形。真分析,在编辑电路、调整元件参数时十分方便,它 可以进行各种电子电路的设计与仿真,并且仿真精度 高。给电路设计测试带来方便,使电子线路的设计、 性能参数的仿真等繁琐的任务变得轻而易举。 参考文献 [1]郑步生. Muhisim2001电路设计及仿真入门与应用[M] 北京:电子工业出版社,2002. [2]张新喜. Multisim10电路仿真及应用[M].北京:机械 图4示波器测量仿真输出波形 工业出版社,2010 2结束语 [3]美国国家仪器有限公司. NI Multisim1l简化教学和设 计中的电路仿真[Z/OL].(2010-02-01)[2010-05- 在时序逻辑电路设计中应用 Multisim软件进行仿 11http://www.ipcm.com.cn 机载下视圆周SAR三维B成像 旧 WANFANG DATA文献链接 作者: 庞守宝,张晓玲,吴堃, Pang Shoubao, Zhang Xiaoling, Wu Kun 作者单位: 电子科技大学,电子工程学院,四川,成都,610054 刊名: 电子科技 英文刊名: ELECTRONIC SCIENCE AND TECHNOLOGY 年,卷(期): 2010,23(12) 参考文献(8条) Wei M; Ender J; Peters 0 An Air-borne Radar for Three Dimensional Imaging and Observation-Technical Realisation and status of artin 2006 2. Jens Klare; Matthias Wei: Olaf Peters ARTINO: A New High Resolution 3D Imaging Radarsystem on an Autonomous airborne plat form 2006 3. Du Lei; Wang Yanping; Honf Wen Analytic Modeling and Three-Dimensional Imaging of Downward-Looking SAR USing Bistatic Uniform Linear Array Antennas 2007 4. Wang y P; Tan W X; Hong W Focusing Bistatic Circular SAR Data Using Polar Format Algorithm 2009 oumekh M Reconnaissance with Slant Circular SAR Imaging 1996(08) 6. Oriot H Cantalloube Circular SAR Imagery for Urban Remote Sensing 2008 7. Cantalloube H; Colin E Airborne Sar Imaging Along a Circular Trajectory 2006 8. Hong W; Wang y P; Tan W X Tomographic Sar and Circular Sar Experiments in Anechoic Chamber 2008 本文链接http://d.g.wanfangdata.comcn/periodiCaldzkj201012005.aspx 【实例截图】
【核心代码】
机载下视圆周SAR三维BP成像，对学习CSAR成像算法的同学很有帮助
庞守宝,等:机载下视圆周SAR三维BP成像 匚发射信号]一世P点救射 回波信号 时间匹配滤波 补偿相位因子 DBP成像 相十叠加 0)0 图5同一高度x平面内4点的能量图 成像显示 图3算法的成像流程图 10 3仿真结果 60 仿真的场景是在三维平面上立方体的8个顶点, 场景的原始三维仿真图如图4所示。仿真中的主要的 30 30 35 系统参数如表1所示。 表1仿真所用的主要系统参数 10 载波波长 0.008m 带宽 750 MHz 脉冲重复频率 飞行高度 020304050607080 1000m /n 角速度0.4rads载机飞行半径100m 阵元数目 阵元间距 0.008m 图6同一高度x平面内4点的等高线dB图 10 10 8 口 42 40 44 维/ 363436 -10-6 y/m 原始场景 图7BP成像之后的初始结果图 图4原始场景图 系统仿真的结果如图5~图8所示。图5为同 高度4点的能量图,从图5中可以看出,有目标的区 域能量积聚非常明显,没有目标的区域能量很小,几 乎可以忽略,这正是BP算法相干累积的优点。图6 5 为同一高度4点的等高线图,从图中可以得知,点目 rim 标存在处的能量较为集中,有目标的区域相对没有目 y/m 场景恢复 标的区域的dB差较大,能量差异通过右边的色彩进 度条来表示。图7为截取某一门限后BP成像的结果 图8场景恢复之后的成像图 图,根据图中8点位置可知,BP累积之后的初始成像4结束语 相对于原始场景只是出现了坐标的平移,8个点的相 对位置是正确的。图8为BP成像结果转换到原坐标 分析了飞机圆周飞行时对地面场景目标的三维成 系之后的成像结果。比较图4和图8,可以得知,圆像结构和成像机理,机载下视三维圆周SAR区别于 周SAR三维BP成像的结果和原始场景吻合,即圆周普通的直线飞行的三维SAR在于回波信号距离压缩 SAR可以精确的还原目标场景的三维信息。 之后出现沿航向和切航向的耦合项,使得经典的RD 16 庞守宝,等:机载下视圆周SAR三维BP成像 电炮是 算法、CS算法和距离徙动算法等受限,BP算法通过 (8):1252-1265 二维搜索,避免了单独处理每一维的过程,之后通过[5] Wang Y P, Tan WX, Hong W,etal. Focusing Bistatic 像素单元离散化、补偿每一距离门相位因子、相干累 Circular SAR Data Using Polar Format Algorithm [C]. Syn- 积等步骤构建场景目标函数,完成成像处理。三维场 thetic Aperture Radar, APSAR2009, 2 Asian -Pacific Conferences on digital Objects Identifier, 2009: 989 景仿真结果表明,圆周SAR能够精确的还原场景目 992. 标的三维信息。此结构在地质斯探和自然灾害救援等 [6]Du Lei, Wang Yanping, Honf Wen, et al. Analytic Mod- 有现实意义。 eling and Three Dimensional Imaging of Downward- Loo- 参考文献 king Sar Using Bistatic Uniform Linear Array Antenna [C]. Ist Asian and Pacific Conference on Synthetic aper- [1] Hong W, Wang Y P, Tan WX, et al. Tomographic SAR ture Radar Proceedings, 2007: 49-53 and Circular SAR Experiments in Anechoic Chamber [c]. [7] Jens Klare, Matthias Wei, Olaf Peters, et al. ARTINO Germany: EUSAR, 2008 A New High Resolution 3D Imaging Radarsystem on an Au- [2] Cantalloube H, Colin E. Airbome SAR Imaging Along a Cir tonomous Airborne Platform [C]. Greeces: IGARSS cular Trajectory [c]. Germany EUSAR, 2006: 16-18 2006:3842-3845 [3] Riot H. Cantalloube, Circular SAR Imagery for Urban Re- [8] Wei M, Ender J, Peters 0, et al. An Air-bone Radar mote Sensing [c]. Germany: EUSAR, 2008: 2-5 for Three Dimensional Imaging and Observation - Technical [4] Soumekh M. Reconnaissance with Slant Circular SAR Ima Realisation and Status of ARTINO [C]. Germany: EU- ging [J]. IEEE Trans. On Imaging Proccessing,1996,5 SAR, Dresden,2006:5315-5318 “→·“M“+“““M (上接第11页) [5]施韶华,李孝辉,刘阳.基于直接数字频率合成的高精 参考文献 度频率源设计[J].电子测量与仪器学报,2008(90): [1]周殿清.基础物理实验[M].北京:科学出版社,200 385-389 [2]杨刚,周群.电子系统设计与实践[M].北京:电子工[6]王军证,王建斌,陈仁伟.基于DDS的超声导波信号 业出版社,2004 源的设计[J.电子测量技术,2010,33(2):19-2. [3]刘海成.AVR单片机原理及测控工程应用[M].北京:[7]吴加政,苏新彦.基于DDs的信号模拟器设计J.国 北京航空航天大学出版社,2008 外电子测量技术,2009,28(10):67-70 [4]柴媛媛,唐慧强,辛红伟.基于ARM和DS技术的信[8] ST Microelectronics Corporation,smFI03 XX Datasheet[EB/ 号源设计[J].通信技术,2009,42(10):54-56 OL].(209-12-14)[2010-03-10]ww.st.com + 一中““- (上接第13页) 器的输出波形。图4所示为示波器测量仿真输出波形。真分析,在编辑电路、调整元件参数时十分方便,它 可以进行各种电子电路的设计与仿真,并且仿真精度 高。给电路设计测试带来方便,使电子线路的设计、 性能参数的仿真等繁琐的任务变得轻而易举。 参考文献 [1]郑步生. Muhisim2001电路设计及仿真入门与应用[M] 北京:电子工业出版社,2002. [2]张新喜. Multisim10电路仿真及应用[M].北京:机械 图4示波器测量仿真输出波形 工业出版社,2010 2结束语 [3]美国国家仪器有限公司. NI Multisim1l简化教学和设 计中的电路仿真[Z/OL].(2010-02-01)[2010-05- 在时序逻辑电路设计中应用 Multisim软件进行仿 11http://www.ipcm.com.cn 机载下视圆周SAR三维B成像 旧 WANFANG DATA文献链接 作者: 庞守宝,张晓玲,吴堃, Pang Shoubao, Zhang Xiaoling, Wu Kun 作者单位: 电子科技大学,电子工程学院,四川,成都,610054 刊名: 电子科技 英文刊名: ELECTRONIC SCIENCE AND TECHNOLOGY 年,卷(期): 2010,23(12) 参考文献(8条) Wei M; Ender J; Peters 0 An Air-borne Radar for Three Dimensional Imaging and Observation-Technical Realisation and status of artin 2006 2. Jens Klare; Matthias Wei: Olaf Peters ARTINO: A New High Resolution 3D Imaging Radarsystem on an Autonomous airborne plat form 2006 3. Du Lei; Wang Yanping; Honf Wen Analytic Modeling and Three-Dimensional Imaging of Downward-Looking SAR USing Bistatic Uniform Linear Array Antennas 2007 4. Wang y P; Tan W X; Hong W Focusing Bistatic Circular SAR Data Using Polar Format Algorithm 2009 oumekh M Reconnaissance with Slant Circular SAR Imaging 1996(08) 6. Oriot H Cantalloube Circular SAR Imagery for Urban Remote Sensing 2008 7. Cantalloube H; Colin E Airborne Sar Imaging Along a Circular Trajectory 2006 8. Hong W; Wang y P; Tan W X Tomographic Sar and Circular Sar Experiments in Anechoic Chamber 2008 本文链接http://d.g.wanfangdata.comcn/periodiCaldzkj201012005.aspx 【实例截图】
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