基于DEM的米波雷达阵地选择方法研究

米波雷达的最大效能发挥与其良好的阵地反射面紧密相关。针对雷达阵地的选择耗时、耗力问题,基于数字高程模型（DEM）,对雷达天线架高、反射面的平坦度以及遮蔽角等影响米波雷达阵地选择的重要因素进行了定量分析,提出了一种米波雷达阵地选择的辅助决策方法。仿真结果表明,这种方法可实现米波雷达阵地的快速选择。     

某单脉冲雷达多路径仰角跟踪误差建模与计算

要提高低仰角时雷达跟踪精度,则需考虑由于地面反射而产生的多路径效应的影响。首先给出了某单脉冲雷达低仰角多路径效应一个完整的仿真模型,包括:多路径传播几何模型、雷达天线模型、跟踪误差模型。利用该模型修正后的雷达原始测量值与真实值具有很高的一致性。最后讨论了多路径效应随雷达天线仰角大小变化的趋势。     

混合体制雷达网弹道目标进动特征提取

针对同构组网雷达在提取弹道目标微动参数中存在的不足,提出了一种混合体制雷达网在获取目标散射中心数量不一致的条件下弹道目标进动特征提取方法.首先,对弹道目标进动和宽、窄带雷达信号进行了建模,分析了目标散射中心在窄带雷达和宽带雷达下的回波特性.根据目标散射中心的雷达回波特性,利用散射中心调制系数法实现了目标散射中心在不同雷达之间的匹配关联.然后,对宽带雷达获得的散射中心距离像信息进行分析,并利用广义Radon变换对距离像信息进行变换,通过变换关系求解得到了目标进动角.最后,构建宽窄带雷达微多普勒信息联合方程组,在求得进动角的基础上实现了雷达视角和结构参数的求解,接着采用二分法对三种求解组合得到的参数进行优化,进一步利用优化后的参数联立三维矢量求解方程组,求得了三维锥旋矢量.仿真结果表明,在信噪比大于5dB时,宽带雷达网参数求解精度与混合体制雷达网参数求解精度接近,且均比窄带雷达网参数求解精度高,从而验证了本文方法的有效性.     

散射“重心”跟踪的ISAR运动补偿方法

运动目标的适合成孔径雷达(ISAR)成象可以归结为绕固定轴(不动点)旋转的目标成象问题。但实际中在观测期间这样的不动点是相对雷达移动的,且移动的规律是未知的,因此,在成象处理前必须进行运动补偿,以得到等效的参考不动点。以往是在目标上寻求一孤立散射点作为参考点,但这对于连片目标不太适合。本文将考虑把散射重心作为参考点,并以此进行运动补偿。这个方案对于连片目标很有效。模拟结果也证明了该方案可行。     

Pre-processing method for multi-dimension parameters estimation for the multi-target in the MIMO radar

In Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) radar, the separated echoes of a target with a high speed are located in neither the same range bin nor the same Doppler bin. As a result, the parameters (including range, azimuth and elevation) of the target can't be estimated using the traditional supper-resolution algorithms. In this paper, velocity estimation is used to form compensation expression, which pre-processes the echoes. And the range and Doppler migration are corrected. Then the spatial spectrum estimation algorithm is applied to the corrected echoes to obtain the range, azimuth and elevation of targets. Simulation results indicate that the feasibility and validity of the methods presented are better than those of MUSIC.     

一种MIMO雷达低角跟踪环境下的波达方向估计新方法

针对多径效应,提出了一种相干源条件下MIMO雷达低仰角跟踪时波达方向估计的新方法．结合MIMO雷达的特点,考虑接收多径回波信号和发射多径信号,利用改进的只需一维搜索的最大似然算法对阵列接收数据进行了双端处理,即接收阵列处理和发射阵列处理．这相当于扩大了单端处理时的阵列孔径,不但提高了低信噪比下仰角分辨力和估计精度,还降低了计算量．     

基于雷达一维距离像序列的微动特征提取

对典型目标的进动和翻滚给出了统一的数学表达式,分析了不同的微动形式对雷达回波调制的散射机理,提出了基于雷达一维距离像的能量起伏特征和径向长度特征的微动识别新方法．使用物理光学和物理绕射理论的高频方法仿真了锥体进动、柱体翻滚和非理想球体翻滚的宽带雷达回波,利用仿真数据,完成了高分辨成像和相关特征提取．研究结果表明,三种不同的微动目标的距离像能量起伏特征和径向长度特征差异明显,可以将两种特征联合使用,用于微动识别．     

基于分维特征的舰船目标的检测

在分析少引目标雷达回波与海杂波分维特性的基础上,提出了一种基于海面散射分维特性的检测方法,该方法以分数布朗运动作为数学模型,提取出海杂波与目标回波在分形模型拟合误差和分维尺度变化量这两方面的特征,并利用产的固有差异进行检测,实验表明,该方法具有较高的可靠性和准确性。     

Target polarization recognition under rain and snow cluster

This paper derives the polarization scattering matrix of both the warship target and the interferential chaff conditioned on the exit of rain and snow cluster, and furthermore, proposes a method to recognize the chaff and warship by analyzing their corresponding polarization information. This method mainly aims to the radar, which can receive both the left and right circularly polarized wave to catch the full polarization information of echoes, and then acquires more accurate polarization characteristics of the target and chaff after getting rid of the impacts of rain and snow cluster from the polarization scattering power matrix of echoes. In order to further improve the recognition probability, the non-linear polarization transformation is introduced to make the separation of target and chaff more realizable. It indicates that the resulting performance is incredible for the traditional recognition in time and frequency domain.     

一种无人机红外/毫米波雷达数据融合方法

无人机用途十分广泛,不管是侦察定位,还是执行其他任务,均需要具有较高的目标跟踪定位能力,通常可将红外传感器和雷达配合使用。文章针对使用红外传感器在直角坐标系下对目标运动状态估计时不稳定且红外传感器与雷达数据率不一致的问题,提出一种将基于修正球坐标系的红外(IR)目标跟踪与毫米波雷达(mmw)跟踪结合在一起的方法,通过使用最优数据压缩方法,将红外与毫米波雷达信息融合,解决了在直角坐标系中使用红外传感器的不稳定问题以及红外传感器数据率明显高于雷达数据率的问题,实现红外与雷达同步数据融合,有效地提高无人机的目标跟踪能力。     

一种新的宽带目标识别雷达杂波抑制方法

宽带雷达相邻回波间会出现越距离单元走动现象,传统杂波抑制方法不适用．针对这一情况,提出一种在频率域-多普勒域宽带雷达杂波抑制方法．在目标速度未知时,采用改进的Hough变换将目标信息提取出来,等同于完成对杂波的抑制过程; 如果有目标速度的先验信息,则可以先进行运动补偿,然后提取目标信息,上述两种提取目标信息的途径避免了虑除杂波过程中对目标信号能量的损失．计算机仿真结果表明,该方法在输入信杂比为-10dB(速度未知)或-15dB(速度已知)的情况下仍可保持较高的识别性能,并且在输入信噪比为-5dB时,算法依然保持稳定的性能,对噪声有较好的稳健性．     

基于高分辨距离像子带融合的目标识别新算法

针对雷达高分辨距离像(HRRP)目标识别问题,提出一种最大相关系数投票准则子带融合识别算法。对目标回波进行子带划分,分别进行幂变换预处理获得子带距离像,通过实验证明HRRP不同频段的子带距离像均含有目标信息,可以从中提取特征信息用于目标识别。理论分析表明新算法计算复杂度低,可实际应用于雷达自动目标识别。实验仿真显示,新方法不仅能够利用回波信息提高识别率,还具有拒判功能,可提高目标识别的准确度。     

Polarimetric super-resolution algorithm for radar range imaging via spatial smoothing processing

A full-polarimetric super-resolution algorithm with spatial smoothing processing is presented for one-dimensional (1-D) radar imaging. The coherence between scattering centers is minimized by using spatial smoothing processing (SSP). Then the range and polarimetric scattering matrix of the scattering centers are estimated. The impact of different lengths of the smoothing window on the imaging quality is mainly analyzed with different signal-to-noise ratios (SNR). Simulation and experimental results show that an improved radar super-resolution range profile and more precise estimation can be obtained by adjusting the length of the smoothing window under different SNR conditions.     

基于TREC法以多重动态区域反演风场

基于传统的交叉相关追踪回波(TREC)算法,通过对“匹配元”所含的多普勒雷达反射率进行一定的分类来动态选择符合判定条件的“匹配元”进行交叉相关计算.为了提高反演风场的可靠性和稳定性,通过选取多重不同尺度的“匹配元”、分位法剔除风向奇异点、用椭圆型权重再插值等技术来订正反演的风场,在一定程度上弥补了传统TREC技术对较小尺度回波云团精度判定不足的缺陷,使得“匹配元”中的雷达反射率要素特征覆盖更有效.结果表明：对TREC算法进行修订后得到的反演风场,可以更好地反映雷达回波团的整体流场,同时一些回波单体的个性风场特征得到较好的保留.     

基于分块地形的道路约束IMM目标跟踪方法

地面动目标指示（GMTI）雷达可对地表战场区域进行广域监视和海量目标连续跟踪,能够提供可靠的战场情报信息,然而实际应用时真实雷达多目标跟踪系统的随机噪声、地杂波分布等对地面动目标跟踪结果产生较大影响．针对GMTI动目标跟踪应用环境特点,采用与道路约束相结合的方法进行地面慢速目标跟踪,将道路网按地形分块索引,加速道路匹配过程,应用交互式多模型（IMM）适应地面目标发生机动情况．实验结果表明,该方法可以明显提高雷达系统跟踪性能,达到实用要求．     

顶空无盲区跟踪的舰载倾斜三轴雷达的研究

从工程实际出发，分析了俯仰不严格水平对雷达测角系统的误差，提出了倾斜三轴的雷达天线座结构形式，讨论了倾斜角度的取值范围，推导出各轴旋转的角度公式，对船摇及目标运动引起的各轴角速度和角加速度的变化给出了切实可行的计算方法，计算和仿真表明，这种结构在工程上可以做到较高的角度跟踪精度，能达到波束无倾斜和全空域跟踪无盲区，并指出此系统可以减少俯仰轴的最大转动角，从而降低系统对俯仰轴的角速度和角加速度的技术要求。     

量测划分的PHD航迹关联算法

高性能空中机动目标跟踪是现代预警雷达的核心任务之一.为了提高概率假设密度(PHD)滤波器的多目标跟踪性能,提出了一种基于量测划分的PHD航迹关联算法.考虑到传统PHD滤波无法给出目标各自的航迹属性信息,而且当跟踪区域存在大量杂波时,滤波效率严重降低;同时,对于密集邻近多目标跟踪,传统方法还存在不同目标跟踪的量测不匹配问题.针对上述问题,提出了分类检索的椭球门限量测划分方法,并将其应用到改进的高斯项权值重新分配的PHD航迹关联算法中,首先对每一步得到的量测集合通过分类检索的椭球门限方法,划分为已存在目标、新生目标和杂波的量测子集,再分别对各类目标使用对应的量测子集进行跟踪滤波,这样去除了杂波对真实目标的无效更新计算,提高了航迹关联算法的计算效率;其次,通过引入一种新的权值分配规则,调整邻近目标的高斯成分的权值大小,大幅减小了邻近目标的状态提取误差,提高了相邻目标的跟踪估计精度.大量数值仿真表明,所提方法明显改进了滤波计算效率和邻近目标跟踪精度.     

复杂环境下一、二次雷达数据融合技术研究

二次雷达(SSR)能够提供目标的位置信息和身份信息,可以提高一次雷达(PSR)目标识别、威胁评估及跟踪的能力,且一次、二次雷达的数据是同步的.针对SSR和PSR量测数据同步不同维给融合带来的困难,采用扩展非线性量测的最优线性无偏估计(EBLUE)方法对SSR和PSR进行融合,解决了该问题,并较大地提高了融合精度.仿真结果证明了自适应变维的SSR和PSR测量数据融合方法的有效性.     

用测角交会法处理多目标跟踪问题

在受到电子干扰时,有些雷达只能测量目标的方位角和俯仰角,不能测量目标的距离,因而无法对目标进行定位跟踪.本文提出的雷达组网测角交会法能够联合各个雷达的角度信息实现对目标的定位跟踪.文章具体分析了测角交会法的定位跟踪原理和如何实现同时跟踪多个目标.最后给出了对几条典型目标航迹的计算机仿真结果.结果表明了测角交会法在干扰条件下处理多目标跟踪问题的可行性.     

一种基于DEM的雷达地形遮蔽盲区确定方法

针对常规雷达检飞方法耗时耗力且难以全面掌握问题,提出一种利用数字高程模型（DEM）数据的雷达地形遮蔽盲区计算方法。该方法将雷达不同方位距离处的地面高程数据转换为雷达观测仰角,与雷达自由空间垂直威力图比较,确定地形遮蔽点,形成雷达方位地形遮蔽剖面,全部方位地形剖面即构成雷达地形遮蔽盲区,进而确定不同高度层的雷达探测威力范围。仿真结果表明,该方法结合雷达检飞,可形成更全面、准确的雷达探测威力图,为雷达部防作战提供可靠的雷达探测威力范围依据。