基于两维解卷积和稀疏回波去噪的高分辨雷达成像方法

该文提出了一种结合稀疏低秩矩阵恢复技术以及基于匹配滤波结果的反卷积算法的高分辨率雷达成像方法。对雷达回波信号进行匹配滤波操作可以最大化回波信噪比,通过推导发现经过匹配滤波操作后的回波信号可以建模为两维卷积的形式,对该结果做维纳滤波解卷积可以获得较高的分辨率。然而典型的解卷积算法面临着病态性问题,该问题会放大解卷积后的噪声、限制解卷积后的成像分辨率。文中证明了在目标稀疏分布的先验下,经过匹配滤波后的回波矩阵满足稀疏低秩的特性。在这种情况下,利用回波矩阵的稀疏低秩矩阵特征可以进一步提高信噪比,以减轻解卷积的病态性问题以及点扩散函数的平滑卷积造成目标散射低分辨率的影响。仿真实验以及实测数据证明了所提方法的有效性。      

一种单脉冲雷达多通道解卷积前视成像方法

合成孔径(SAR)技术能有效提高雷达的方位分辨率,但当雷达航迹与波束重合时方位分辨率会迅速下降,形成盲区。为解决前视成像问题,本文引入了多通道解卷积技术,以单脉冲雷达为背景,研究了解卷积后的成像信噪比和方位分辨率,认为对天线方向图截断后的形状也是影响信噪比的主要原因之一。在此基础上进行的前视成像仿真结果表明:这种方法相对实孔径成像可有效改善方位分辨率一个数量级以上,同时信噪比损失相对不考虑天线方向图截断形状明显减小。     

基于卷积神经网络的低截获概率雷达信号检测算法

为了解决雷达截获接收机对低截获概率(LPI)雷达信号检测效果不理想的问题,针对截获信号中有效信号脉宽长度来定义信号和噪声,该文提出一种基于卷积神经网络(CNN)的LPI雷达信号检测方法,利用卷积核与匹配滤波器结构上的相似性,在低信噪比下能够提高信号的检测准确率.利用大量的基于4种典型LPI雷达信号(线性调频信号(LFM...     

去卷积实现雷达方位向超分辨方法的实验研究

用去卷积方法实现了米波雷达方位向超分辨，并对去卷积方法进行了讨论。仿真和实测数据表明，在雷达回波高信噪比条件下，该方法是简单实用的。     

一种噪声环境下的雷达目标高分辨率距离像鲁棒识别方法

随着深度学习技术被应用于雷达目标识别领域,其自动提取目标特征的特性大大提高了识别的准确率和鲁棒性,但噪声环境下的鲁棒性有待进一步研究。该文提出了一种在噪声环境下基于卷积神经网络(CNN)的雷达高分辨率距离像(HRRP)数据识别方法,通过增强训练集和使用残差块、inception结构和降噪自编码层增强网络结构,实现了在较宽信噪比范围下的较高识别率,其中在信噪比为0 dB的瑞利噪声条件下,识别率达到96.14%,并分析了网络结构和噪声类型对结果的影响。      

对LFM脉冲压缩雷达的干扰研究与仿真分析

脉冲压缩雷达具有很强的抗干扰能力。分析了线性频率调制（LFM）脉冲压缩雷达的工作原理,研究了射频噪声干扰、移频干扰、卷积干扰对LFM脉压雷达的干扰效果。经过比较,射频噪声干扰干扰效果很差,将移频干扰和卷积干扰结合是一种有效并且实用的干扰方法。     

风廓线雷达探测降水反演雨滴谱中的反卷积算法

大气垂直运动的不均匀性展宽了降水返回信号谱,影响了雷达探测反演的雨滴谱分布。为了消除大气运动不均匀性对雨滴谱反演精度的影响,需要对雷达接收到的降水谱进行反卷积处理。研究文章提出一种改进的迭代反卷积方法,方法通过对雷达接收信号设置阈值约束条件,迭代中采用逐次逼近的方法,减小了雷达噪声扰动对反卷积的干扰。     

空间分辨率增强的高频提升改进算法及性能分析

解卷积运算能够增强实孔径雷达的空间分辨率,但存在对噪声敏感的问题.针对这一问题,分析了高频提升法的原理,并提出了改进算法.新算法只改变系统空间响应的高频分量幅度,保留其相位信息,使得该算法在抑制高频噪声的同时,进一步提高了算法的分辨率性能.为了评估算法性能,采用角反射器作为点目标进行了验证实验.实验结果表明:在相同信噪比下,改进算法处理点目标回波得到的-3dB波束宽度更窄,能获得更好的空间分辨率,且目标位置更准确;同时也验证了该算法对空间分辨率的增强性能会随回波信噪比增大而进一步提高.     

自适应中值滤波在云雷达数据预处理的应用

为了解决毫米波雷达回波噪声的污染,剔除Ka波段雷达探测数据中的散点噪声,得到雷达真实的探测大气云粒子回波,采用自适应滤波方法,改进并使其适用于Ka波段雷达资料的噪声剔除,同时进行了理论分析和实验论证。结果表明,相对于传统的中值滤波,自适应滤波具有明显的滤波性能,不仅可以剔除噪声,并有效地保留了雷达探测数据的局部细节。     

雷达信噪比的测量与计算

根据雷达信号分析理论 ,提出从雷达视频端的目标回波加干扰信号中分离出目标回波信号的方法 ,并提出从雷达视频端的噪声幅度反推出接收机输出端噪声方差的方法 ,进而提出从视频端分别采集的目标回波加噪声信号和纯噪声信号中分析出雷达接收机输出端真实信噪比的方法。     

基于毫米波雷达的生命特征信号探测技术研究

生命特征信号探测旨在对人体信号中含有呼吸、心跳等特征参数进行检测和提取,是监测人体生命健康的重要方法之一,在信号处理、医学工程等领域均有广泛的应用。本文对基于毫米波雷达的生命特征信号探测技术进行系统综述,从提取信号的角度出发,综述了将毫米波雷达技术引入生命特征信号探测领域之后的研究成果。首先,从毫米波雷达体制方面对现存雷达技术进行了论述。然后,简要介绍了对称三角波调制方法对生命信号进行检测,考虑到将检测到的生命信号进行特征分离,总结了三种弱信号提取算法并进行对比,重点分析了小波变换和经验模态分解两种方法的研究现状。最后,本文分析了毫米波雷达在生命信号探测领域存在的问题,并对今后可能的研究趋势进行了展望。     

用FDTD和物理光学混合法分析毫米波抛物面天线

抛物面天线通常的分析方法是几何光学法和物理光学法,对于电大尺寸的抛物面天线这两种方法都可以得到较好的结果,对于电小尺寸馈源的抛物面天线,馈源方向图不仅取决于辐射器本身的辐射特性,其馈电结构对馈源方向图也有较大的影响,在此情况下,用上述方法得到的结果与实验结果之间有较大的误差.利用FDTD可以把整个馈电结构纳入计算域中,得到辐射器完整的近区场,由等效原理可求出抛物面上电流分布,从而用物理光学方法计算抛物面天线远区场.本文用这种混合方法分析计算了毫米波波导裂缝作为辐射器的抛物面天线,计算结果和测试结果相当吻合,证明了方法的有效性.     

基于多次收敛分割反卷积算法的大气色散补偿方法

在地基望远镜对太空目标的宽光谱成像观测过程中,大气色散会严重影响低仰角下图像的信噪比和清晰度。传统的色散棱镜补偿方法存在着生产加工难度大、控制系统复杂、装配困难等问题,不利于移动和小型化的地基望远镜的应用。提出了一种基于图像反卷积的大气色散修正方法,不需要增加额外补偿设备,能够在低信噪比情况下有效修复色散图像。该方法首先利用多次收敛分割算法对图像进行星点分割处理,随后利用图像反卷积的方法,对图像进行色散补偿。在1.8m望远镜系统上对恒星的观测和色散补偿实验结果表明,该方法在不同信噪比下均有复原效果,平均恢复出目标90%的能量,信噪比提高到3倍以上,恢复效果与色散棱镜补偿法相当。     

一种毫米波数字化微波功率模块的研究

微波功率模块是美国国防部电子器件咨询小组提出的一种新概念功率器件,适应雷达、电子战系统的需求。本文介绍了一种数字化毫米波微波功率模块(Microwave Power Module,MPM)的系统组成及关键技术。分析了模块采用独立控制和集中控制两种方式的优缺点。论述了全数字微波功率模块的数字化设计,包含数字化高压电源、数字化幅相控制和数字化控制保护等关键模块。详细论述了数字化控制保护的组成、接口、定时控制、稳压控制及控制保护软件。最后对研制成功的数字化毫米波微波功率模块进行了测试,测试结果表明,输出功率、波形和带宽均达到了设计指标的要求。     

毫米波高密度脉冲功率合成放大器设计

提出一种新颖的多层结构功率合成方法,具有密度高、插入损耗小的优点。相比传统双面合成方案,该技术在同样体积内理论上可将合成路数扩展1倍,实现输出功率增长3 dB,因而非常适合应用在对功放体积、重量有严格限制的平台中。通过对该高密度功率合成电路进行理论分析与仿真优化,在8 mm波段设计了一个具有4层电路形式的2×4路功率合成放大器。无源实测结果显示,30~37 GHz频率范围内的合成效率高于91%。放大器采用8只典型输出功率16 W的GaN MMIC单片合成,按35μs脉宽、10%占空比条件进行有源测试,在34~36 GHz频率范围内得到了最小123 W的功率输出,功率增益大于14.9 dB,功率附加效率高于21.7%。     

Spectral efficiency improvement with SISO and SIMO in M‐QAM over millimeter‐wave links

This paper proposes a spectral efficiency improvement technique for millimeter wave (mmWave) links. The proposed technique provides an efficient utilization of the mmWave link capacity. This technique is applied in three cases the single‐input single‐output (SISO), single‐input multiple‐output (SIMO) with the maximal ratio combining and with the equal gain combining. The M‐ary quadrature amplitude modulation scheme is used in our work. The power series expansion is used for deriving closed‐form expressions for bit error rate (BER) performances in all studied cases. The BER closed‐form expressions are confirmed by the numerical solution of the integral equations. The simulation results show that a high spectral efficiency can be accomplished by the proposed technique. As well as the derived expressions closely match with the numerical solution of integration expressions at different values of modulations order the Rician factor. For instance, the spectral efficiency gain achievement is 8 at signal‐to‐noise ratio (SNR) equals 34 dB in the case of SISO system whereas in the case of SIMO system, the same gain is achieved at SNR equals 24 dB. As well as the BER performance is enhanced from 1.188 × 10^?4, 7.112 × 10^?4, 4.164 × 10^?3, and 3.286 × 10^?2 to 8.717 × 10^?16, 1.119 × 10^?12, 1.308 × 10^?9, and 4.905 × 10^?6 for M = 4, 16, 64, and 256, respectively, at SNR equals 30 dB.     

一种结合遗传算法和HFSS 的天线仿真与优化方法

电磁仿真技术在现代天线设计中发挥着重要作用。讨论了一种结合遗传算法和全波电磁仿真软件HFSS 的天线优化设计方法。采用遗传算法进行天线设计,能够直接设计一种新结构天线,并易于对天线的结构进行调整。在介绍了遗传算法基本原理的基础上,阐述了遗传算法在天线仿真和优化设计中的具体应用问题。通过VBS脚本将遗传算法与Ansoft HFSS 连接起来,对一种电磁耦合馈电的双极化毫米波微带天线进行了优化设计,展宽了该天线的阻抗带宽,天线指标满足设计要求,表明了采用遗传算法进行天线仿真的可行性。     

衍射高斯波束分析方法

毫米波与亚毫米波在军事、民用方面都有广泛的用途.反射面分析通常采用几何光学法和物理光学法.本文首先对这2种方法进行了简单的比较分析,然后特别介绍了基于几何光学的衍射高斯波束分析方法,并在此基础上将其改进为可以分析三维系统的分析方法.并将其高效性、精确性与基于物理光学的商用软件进行对比验证.可以看出,三维衍射高斯波束分析方法是一种高效准确的分析设计三维准光网络的方法.