一种高精度的毫米波稀疏平面阵列频域类成像算法

本文以手持式毫米波人体安检设备为研究背景,设计了一种工作于90~94GHz频段的稀疏十字阵列,并采用时域相关算法与改进距离徙动算法（Range Migration Algorithm,RMA）对目标进行成像.针对改进RMA算法在推导过程中存在球面波展开为平面波近似和复杂的插值问题,本文提出一种高精度的无需球面波展开和复杂插值运算的基于（Fast Fourier Transform,FFT）的成像算法,在实现过程中不会引入近似误差和插值误差.采用电磁仿真软件建立目标回波模型,进行测试分辨率和噪声鲁棒性的实验.系统方位分辨率达到5mm,满足系统设计指标要求,验证了所提算法的正确性.综合实验结果得出所提算法的计算效率优于时域相关算法并且噪声鲁棒性优于改进RMA算法,在手持式毫米波人体安检设备实时成像的应用中,所提算法的适用性更好.     

融合ω-K和BP算法的圆柱扫描毫米波三维成像算法

结合主动式圆柱扫描毫米波3维成像安检仪的实际应用需求,该文提出一种用于3维场景重建的新方法。该方法采用ω-K算法实现天线阵列方向和距离方向的解耦合与聚焦,再采用后向投影(BP)算法进行距离方向和角度方向的合成孔径处理实现聚焦,进而实现3维场景的重建。3维人体模型仿真和实测数据处理结果表明,该方法具备理论可行性和工程适用性,除此之外,该文方法在CUDA平台下可以实现快速精确3维人体成像,并且能够适应非理想圆柱扫描轨迹3维成像应用。      

斜视SAR原始回波数据频域模拟快速算法

针对合成孔径雷达斜视模式下,传统的二位频域快速算法难以精确模拟出斜视SAR距离徙动及空变特性的问题,提出一种高效的斜视SAR回波原始数据二维频域快速算法,该算法通过去走动处理将多普勒中心搬移到零多普勒处,重新推导了去走动后的系统传递函数,在距离频域-方位时域上模拟了距离走动和回波的空变特性,并保证了回波数据的准确性。通过仿真分析表明,本算法在保证斜视SAR回波数据的模拟精度的基础上,计算效率远高于时域算法以及沿距离向积分算法。     

大距离徙动情况下距离多普勒(RD)算法与后向投影(BP)算法的比较

距离多普勒(Range-Doppler，RD)算法是传统窄带／窄波束SAR的经典成像算法，它借助菲涅耳近似，只保留了斜距R(t)的线性部分和二次项。但是当距离徙动严重时，方位向二次以上的高次相位项不能忽略，这会大大降低聚焦精度。后向投影(Back-Projection，BP)算法是一种基于时域处理的成像算法，通过计算双程延时将对应信号进行相干累加，获得高分辨率SAR图像。BP算法由于用时延代替了相位的概念，故与频率无关，不存在距离徙动校正的问题。本文介绍了RD算法和BP算法的原理及算法实现，并且利用距离向插值改进了BP算法。最后，结合计算机仿真结果详细比较了这两种算法的若干性能指标，证明了BP算法比RD算法更适用于大距离徙动情况下的SAR成像。     

基于方位谱分析的斜视TOPS SAR子孔径成像方法

斜视TOPS SAR成像处理需要解决3大问题:方位频谱混叠,距离和方位耦合严重,方位输出时域混叠。针对上述问题,该文提出一种基于谱分析的子孔径成像处理方法。首先对子孔径数据在时域适当进行扩展并获取无模糊的2维频谱,然后采用修正的距离徙动算法进行距离徙动校正和距离脉冲压缩,最后在方位频域对子孔径信号进行拼接处理,获得全孔径信号无模糊的方位频谱并结合谱分析技术将信号聚焦在方位频域。仿真结果验证了该算法的有效性。     

一种高效的ISAR距离对齐算法

距离对齐是ISAR成像的关键技术之一.传统的距离对齐算法无法同时保证较高的对齐精度和运算效率.为了提高距离对齐的运算效率,在深入研究累积互相关算法原理与实现的基础上,分析了其效率不高的原因.基于累积互相关原理,利用两信号在时域的圆周相关等价于其频谱在频域的共轭相乘这一理论,提出了一种高效的ISAR距离对齐算法.新算法直接在频域计算两信号实包络的累积互相关,相比传统的累积互相关法,对齐精度相当,显著提高了运算效率.理论分析与实测数据处理结果表明,该算法可同时保证良好的对齐精度和较高的运算效率,而且具有很好的鲁棒性,适合于ISAR实时成像.     

基于等效平行轨迹距离模型的双基CS成像算法

本文基于双基SAR等效平行轨迹距离模型及由该模型得到的二维波数域表达式,通过对此表达式的分析变换,将二维波数域表达式的相位表示为发收距离和与波数函数相乘的形式,基于此,结合单基SAR的CS成像算法思想,推导提出了基于平行轨迹距离模型的双基CS成像算法.本算法在距离多普勒域进行变标操作,将各距离单元的包络徙动校正得和参考距离单元一致,然后在二维波数域通过简单的相位相乘完成徙动校正,很好地解决了双基SAR的包络徙动及其空变问题,且避免了插值运算,与波数域算法相比,效率更高.最后采用该算法对仿真的点目标双基回波进行成像处理,结果与等效单基CS算法相比较,证明了本文算法的有效性和优越性.     

斜视SAR成像的逆变标傅立叶变换算法

逆变标傅立叶变换（ISFT）算法在二维频域内利用ISFT的逆变标特性对SAR回波的距离徙动进行校正,提高了距离徙动校正的精度和计算效率,成为一种重要的频域类成像算法。本文对该算法的处理过程进行了研究,重新定义了用于距离压缩的调频率表达式,使其能够包容二次距离压缩,又进一步修正了ISFT运算中距离频率的一次项系数,使改进的ISFT算法能够适应斜视SAR数据处理的要求。仿真实验验证了这种改进的ISFT算法在处理斜视SAR数据时的有效性。      

基于GPS信号的双基SAR数值距离徙动成像算法

非对称星-机双基SAR成像算法研究是双基SAR研究的难点问题之一。该文针对以GPS卫星为照射源的连续波星-机双基SAR,提出一种基于数值计算的快速双基距离徙动成像算法(RMA)。此方法利用瞬时多普勒频率法得到系统回波信号精确的2维频域解析式,并用数值方法得到RMA算法所用的匹配函数和插值函数。此算法既有RMA算法速度快,精度高的特点,又有后向投影(BP)算法适用范围广的特点。     

柱面阵三维成像的降维时域相关法

针对时域相关法用于三维成像时,运算量较大,成像效率较低的缺点,提出了一种降维时域相关法用于柱面阵三维成像,该方法在高度向利用傅里叶变换,而在距离 方位域采用相干累加,使三维时域相关降维至二维时域相关,有效减少了运算量,同时保留了时域相关法无需插值的优点,保证了成像精度。分析了时域相关法、后向投影算法和本文方法应用于柱面阵成像的运算量,证明了在柱面阵人体扫描成像应用中,本文方法在运算量上具有优势。最后通过仿真实验验证了该方法的有效性。      

字符串相似度度量中LCS和GST算法比较

就字符串相似度度量算法的LCS和GST在概念、实现、效率方面进行比较分析,简要探讨了两种算法的应用领域.     

VBLAST系统的译码算法研究

对已有的传统译码算法如迫零算法（ZF）、最小均方（MMSE）算法、连续抵消（SIC）算法等的性能进行了研究,并在此基础上提出将迫零算法与连续抵消算法、最小均方算法与连续抵消算法相结合,构成迫零-连续抵消算法（ZF-SIC）与最小均方-连续抵消算法（MMSE-SIC）,从而明显改善系统的误码性能。此外,对收发两端采用不同天线数时的系统误码性能进行了仿真与分析,同时仿真分析了系统采用QPSK与16QAM调制方式的误码性能,最后给出仿真分析结果。     

一种Turbo译码算法改进研究

Turbo码是近年来广泛应用于通信系统中的一种性能优异的编码方式.文中首先分析了基于最大后验概率的Turbo码传统译码算法,然后指出了使用这类算法具有大译码延时的缺点,分析了常用的能减小译码延时的SW-MAP算法;最后根据此算法的特点提出了SW-MAP算法的改进方案.算法改进后能有效降低译码延时,提高译码性能.     

DOA估计的几种特征结构算法的性能比较

Pisarenko算法、多信号分类（MUSIC）算法、最小模算法和ORPD算法是来波到达方向（DOA）估计中常用的四种特征结构算法。在不同的信噪比及阵元数目条件下，对这几种算法的分辨性能作了比较。仿真结果表明：MUSIC算法是最稳定的一种算法；在预知大致方位的前提下。ORPD算法分辨性能最好；对于提高各种算法的分辨能力，改善信噪比相对增加阵元数目更有效。     

引导型免疫算法研究

基于免疫系统机理提出的免疫算法是一种新型的智能系统，在优化计算方面表现出巨大的潜力，具有多样性好、搜索成功率高的优点．但免疫算法在局部搜索中存在一定盲目性，搜索效率不高．本文提出引导型免疫算法，通过增强免疫算法中抗体的社会性，为免疫算法的搜索过程提供引导性，加快算法收敛速度，并对引导型免疫算法中新引入的算法参数进行了深入讨论．算法分析和仿真结果表明，引导型免疫算法在保持算法高搜索成功率的前提下，有效地提高了算法搜索效率．     

基于KR-BM算法的多模式匹配算法改进

网络技术的高速发展对模式匹配算法提出了更高的要求,为提高模式匹配效率,文中首先对常用的单模式和多模式匹配算法进行分析,在此基础之上,提出一种基于KR算法和BM算法的多模式快速匹配算法。最后通过实验结果验证了此算法的可用性和高效性。     

融入曲率尺度空间算法的图像配准方法

为了满足图像配准对于实时性的要求,提出融入曲率尺度空间算法的图像配准方法。首先使用曲率尺度空间算法提取图像角点特征,然后使用改进的加速稳健特征算法生成64维角点特征描述子向量并将描述子向量降维到24维,最后使用改进的相似性距离算法和随机采样一致性算法进行匹配。仿真实验一表明:在图像配准准确度方面与传统尺度不变特征变换算法、传统加速稳健特征算法及其他改进的图像配准方法相当,但在图像配准实时性方面具有一定的优势,仿真实验二通过立体匹配库验证了该方法具有普遍有效性。     

一种改进的松弛算法

本文从建立松弛(RELAX)算法所对应的多维非线性优化问题出发,对松弛算法和最大似然(ML)算法进行了多方面的比较.基于这些讨论,提出了改进的RELAX算法。     

一种新的排序算法——端点排序算法

提出了一种新的排序算法：端点排序算法。其方法为：依次找出数据总数为N的数列最小和最大值,把二者放在本次所排数列的两端,再把剩余两端之间的数据总数为N-2的数列的最小值和最大值找出,放在此数列的两端,依此类推,直至数列中间,实现整个数组的排序。实验表明,该算法具有与冒泡排序更快的性能。在数据个数较多的情况下优于选择排序。     

RFID防碰撞算法的研究

随着物联网技术的高速发展,作为其关键技术之一的RFID显得愈为重要。标签碰撞的应用在RFID系统中是不可避免的,因此RFID防碰撞算法是RFID系统中一个重要问题,直接决定了RFID系统可以识别多个标签的能力。目前防碰撞算法在时域上主要可以分为非确定性算法（ALOHA算法）和确定性算法（树形算法）两大类。本文分析了现存的两大类算法中主流的防碰撞算法,总结出两大类算法的优点以及存在的问题。通过MATLAB仿真进一步证明此结论,并总结未来研究中需要继续关注的问题与方向。