Reconfigurable-system-on-chip implementation of data processing units for space applications

Application-specific data processing units （DPUs） are commonly adopted for operational control and data processing in space missions. To overcome the limitations of traditional radiation-hardened or fully commercial design approaches, a reconfigurable-system-on-chip （RSoC） solution based on state-of-the-art FPGA is introduced. The flexibility and reliability of this approach are outlined, and the requirements for an enhanced RSoC design with in- flight reconfigurability for space applications are presented. This design has been demonstrated as an on-board computer prototype, providing an in-flight reconfigurable DPU design approach using integrated hardwired processors.     

运动误差对SAR图像聚焦的影响研究

合成孔径雷达（SAR）的成像原理是基于雷达载体的匀速直线运动,由于大气湍流的影响,雷达载机会偏离理想的运动轨迹,致使成像成为难题,因此,大多数机载SAR的一个核心问题就是实现准确的运动补偿。本文研究了各种运动误差对脉冲压缩的影响,即各种运动误差对SAR图像聚焦的影响,为SAR的运动补偿技术提供理论基础,为获得高质量的SAR图像做准备。     

遗传规划在SAR图像识别中的应用

提出一种基于遗传规划的合成孔径雷达图像识别方法.首先提取SAR图像的5种特征作为原始特征,然后利用遗传规划算法在5种原始特征上合成新的特征,最后采用支持向量机进行分类.实验结果表明了算法的有效性.     

机载单天线SAR动目标检测与参数估计

对机载单天线SAR/GMTI模式下动目标参数估计精度较低的问题进行研究.首先,用多普勒频移量和距离走动量来估计动目标径向速度,根据估计的结果校正距离走动.然后,用改进的反射特性位移法来估计动目标的多普勒调频率,在不存在加速度时估计出动目标方位向速度.这样就可以在进行动目标参数估计的同时实现聚焦成像.仿真结果验证了该方法的有效性.     

一种C波段宽带二维扫描固态有源相控阵天线设计与实现

基于机载合成孔径雷达系统的具体应用,给出一种C波段宽带二维扫描固态有源相控阵天线的设计与实现方案.该天线辐射阵面采用双层矩形微带贴片,由宽带偶极子激励.通过增加金属隔墙和金属接地螺钉的加载来降低天线单元间互耦,实现了宽带二维相控扫描.测试结果表明,辐射单元阵中驻波带宽(VSWR＜ 1.6)达到800 MHz(相对带宽约15％).     

一种新的基于FrFT的动目标测速和定位方法

使用分数阶傅里叶变换(FrFT)进行SAR动目标测速的传统计算方式是二维搜索,即遍历所有的旋转角度进行FrFT计算,在二维平面内搜索峰值获得最优解。该方法需要在计算精度和计算量之间权衡。提出一种基于时频平面几何信息的动目标测速和定位方法,首先计算两个不同角度下的FrFT及其投影长度;然后利用时频平面内的几何关系,计算动目标的最优旋转角;最后计算最优旋转角下的FrFT,并对动目标测速和定位。值得注意的是,通过选择关于π对称的两个旋转角度,可以进一步抑制杂波。综上,该方法具有速度快、参数估计精度高的优点。通过仿真实验和真实数据实验,验证了提出方法的有效性和优越性。     

敏捷SAR卫星视频成像模式的姿态机动策略

视频SAR作为一种新型微波遥感体制,可用于对热点区域动态目标的持续监视。提出一种基于大角度聚束模式的视频SAR实现方法,分析视频SAR回波数据分割机理以及基于敏捷SAR卫星视频成像模式的姿态机动策略,并通过偏航补偿实现不同视频帧成像区域的无旋转控制,最终给出三轴期望姿态与姿态角速度。通过数学仿真验证上述姿态机动策略的有效性。     

基于多角度合成SAR图像的目标识别性能分析

合成孔径雷达（synthetic aperture radar,SAR）在合成孔径累积时间内仅在小范围方位角获取目标的后向散射特性,导致SAR图像对观测方位向的变化极其敏感。通过图像非相干合成方法将不同方位向上的多幅同目标SAR图像合成单幅特征更明显的SAR图像,通过二维主成分分析方法提取特征和k-近邻分类方法实现目标识别。在两组不同数据集上对识别性能进行分析。实验结果表明,多角度SAR的识别率比单一角度更高。多角度SAR对观测平台俯视角的变化具有较强的鲁棒性。     

基于IEEE 802.11的Ad Hoc网络中的一种节能路由改进算法*

根据IEEE 802.11协议在链路层提供有限次数链路重传的特点,提出了一种在基于IEEE 802.11的移动Ad Hoc网络（MANET）中保证可靠通信的节能路由改进算法——ERRC（Energy-efficient Routing algorithm for Reliable Communication in IEEE 802.11-based MANET）,它可以方便地应用于MANET中现有的反应式路由协议。ERRC分析并建立了适合于IEEE 802.11情况的重传模型和能耗模型,提供了在发送数据分组时的功率控制机制,在节点选路时综合考虑了分组错误概率、节点代价函数的影响。仿真结果表明,ERRC算法可以显著提高网络生存期,在节省能耗方面比没有考虑分组错误概率的节能路由算法更为精确。     

一种用修正各向异性扩散方程抑制SAR相干斑的算法

针对各向异性扩散方程抑制SAR图像相干斑时,需要进行多次迭代,很难用于实时处理的情况,提出一种改进算法.该算法根据图像变差系数,自适应调整中心像素与各方向扩散系数的权重,从而在均匀区域加速扩散过程,在非均匀区域保留原各向异性扩散方程的性能.利用机载SAR图像对算法性能进行验证,结果表明,算法仅需较少的迭代次数,就可以获得与常规各向异性扩散方程相干斑抑制相同的性能.