改进的三次相位函数法LFM雷达信号参数估计

为了研究对线性调频(LFM)雷达信号的参数估计,提出了利用改进的三次相位函数法对LFM雷达信号进行参数估计.三次相位函数法可提取信号的相位函数的各项系数,并且只需通过二阶非线性变换在信号参数空间形成最大值来进行估计参数,具有较高的精度和良好的低信噪比能力,但是计算量较大.针对三次相位函数法计算量大的问题,提出调频斜率搜索范围设定准则及双尺度调频斜率搜索法,可减少大量计算量,同时保持了低信噪比下的算法精度.仿真测试结果表明,新算法有效地减小了计算量,并且保证了低信噪比下的算法精度,算法性能得到了提高.     

CUDA架构下外辐射源雷达杂波抑制并行算法

为了解决用于杂波抑制的直接矩阵求逆算法在外辐射源雷达工程应用中实时处理困难的问题,提出了分段并行的直接矩阵求逆算法.充分考虑了直接矩阵求逆算法的特点,将整个运算块分解为多个规模相同的子运算块,在计算统一设备架构下对这些子运算块进行并行处理,达到了提高算法处理效率的目的.实验结果表明,在采样率为200kHz,杂波对消阶数为128的条件下,与传统的串行处理算法相比,该算法的运行效率提高了25倍,并成功用于某外辐射源雷达实时信号处理中.     

一种解模糊算法在地面PD体制雷达中的应用

为克服地面PD体制雷达采用中重频工作模式,存在着解模糊的问题,提出将滑窗相关器算法应用于地面PD体制雷达解距离模糊中,并对有关问题进行了探讨．仿真结果表明,对于5重频参差地面PD雷达,取滑窗宽度为2个距离单元,采用3／5准则检测时,该算法具有良好的解模糊能力．     

长尾群组推荐的免疫多目标优化实现

针对群组推荐仅关注推荐准确度的不足, 提出一种引入长尾物品的群组推荐算法．由于长尾推荐会降低推荐系统的准确度, 算法将群组推荐建模成多目标问题, 以群组用户满意度和物品流行度为目标函数, 设计适合多目标推荐问题的编码、交叉、变异等免疫算子, 采用免疫多目标算法优化长尾群组推荐．在公开数据集上的实验结果表明, 所提算法在保持群组推荐准确度的同时, 提高了推荐结果的多样性和新颖性．     

Improved Multi-channel Blind Image Restoration Algorithm for UWB Radar

The imaging problem of low signal to noise ratio (SNR) echo is very important for ultra-wide band (UWB) through-wall radar.An improved multi-channel blind image restoration algorithm based on sub-space and constrained least square (CLS) is presented and applied to UWB radar system to deal with this issue.The high resolution of radar image is equivalent to multi-channel blind image restoration based on the improved model of the through-wall radar echo.And a new cost function is proposed to the multi-channel blind image restoration by considering the concept of sub-space as the limitation of blur identification.The proposed algorithm has all advantages of CLS and sub-space,and converts the image estimation to alternating-minimizing the two cost functions.Experimental results prove that the proposed algorithm is effective at improving the resolution of radar image even at low SNR.     

基于压缩传感的混沌二相码雷达成像

压缩传感系统利用信号稀疏表示的先验知识,能从少量的观测值中重构原始信号。由于混沌相位编码信号是一种伪随机码,其越来越多地应用在雷达领域。本文将压缩传感理论应用到混沌二相码雷达系统中,将成像问题转化为字典选择问题来处理,对接收的回波进行线性投影来降低采样频率,通过最小化光滑0范数重构成像。实验结果表明,本文方法在有效降低采样频率的基础上,获得了较高质量的成像效果,并且对噪声具有一定的自适应性。     

Collaborative registration algorithm for the radar system error without a priori association

Utilizing the Precise Participant Location and Identification (PPLI) reporting function of cooperative targets in the data link system, a collaborative radar registration algorithm is presented without a priori information on track-to-track association and system error scale. The distribution feature of points which is obtained by mapping any pair of local radar track and PPLI track to the parameter space is analyzed. A method is provided for preliminarily estimating the radar system error by points cumulation and peak detection in the parameter space. An unbiased estimation of the cumulative squared Mahalanobis distance of the track pair is defined as the associating cost, and the track-to-track association problem is formulized as a linear program problem to carry out global optimal track assignments. The radar system error is estimated according to the result of track association. The performance of the proposed algorithm is validated by Monte Carlo simulations.     

Dwell Scheduling Algorithm for Digital Array Radar

Aiming at the problem of resource allocation for digital array radar(DAR),a dwell scheduling algorithm is proposed in this paper.Firstly,the integrated priority of different radar tasks is designed,which ensures that the imaging tasks are scheduled without affecting the search and tracking tasks;Then,the optimal scheduling model of radar resource is established according to the constraints of pulse interleaving;Finally,a heuristic algorithm is used to solve the problem and a sparse-aperture cognitive ISAR imaging method is used to achieve partial precision tracking target imaging.Simulation results demonstrate that the proposed algorithm can both improve the performance of the radar system,and generate satisfactory imaging results.     

Dwell Scheduling Algorithm for Digital Array Radar

Aiming at the problem of resource allocation for digital array radar(DAR),a dwell scheduling algorithm is proposed in this paper.Firstly,the integrated priority of different radar tasks is designed,which ensures that the imaging tasks are scheduled without affecting the search and tracking tasks;Then,the optimal scheduling model of radar resource is established according to the constraints of pulse interleaving;Finally,a heuristic algorithm is used to solve the problem and a sparseaperture cognitive ISAR imaging method is used to achieve partial precision tracking target imaging.Simulation results demonstrate that the proposed algorithm can both improve the performance of the radar system,and generate satisfactory imaging results.     

Improved algorithm for wide beam linear array radar level meter measurement

Based on the wide beam antenna radar level meter,an improved algorithm for wide beam linear array radar level meters is developed to solve the problem that the detection performance of wide beam antenna radar is extremely vulnerable to the strong background clutter.For a uniform linear array frequency modulated continuous wave radar,the first step of the algorithm consists of the detection of strong scattering points through range and estimation direction of arrival for strong scattering points;the second step is the recognition of efficient points from strong scattering points set on the basis of analyzing the production condition of strong scattering points.The measurement value was obtained from the efficient points set.A set of field experiments was conducted in a grain processing factory with a 77 GHz wide beam linear array radar level meter.The proposed algorithm can achieve an accurate and steady measurement of the low-dielectric constant material level in harsh industrial conditions.This study does away with the restriction of beam width,which is of great significance for the popularization and application of miniaturized,low-cost wide beam radar level meters.     

分布式穿墙成像雷达空间配准方法

分布式穿墙成像雷达利用多个穿墙雷达节点在多个视角对室内目标协同探测,可以有效弥补传统单视角穿墙探测的不足。提出了一种基于高斯混合模型的分布式穿墙成像雷达空间配准方法,根据各个节点探测结果中多目标位置关系求解雷达节点位置。首先将各个雷达节点的量测点集建模为高斯混合模型;然后将雷达节点配准问题转化为求解最优坐标变换参数的优化问题;最后采用粒子群优化求解,实现雷达节点空间配准。仿真与实测结果验证了该方法的有效性。     

多普勒雷达图像逆风区的自动监测识别

在多普勒雷达降水回波径向速度场中及时准确地发现逆风区,对灾害天气预报预警具有重要意义.根据逆风区在雷达径向速度图中的物理图像特征,采用数字图像处理和分析方法实现了逆风区自动监测识别.首先,以雷达图像色标为依据,采用阈值法分别获取正、负速度区域二值图像,再对2幅图像分别进行形态学运算,然后将上述4幅图像做交叉逻辑运算,得到逆风区监测识别结果和相关参数.通过在2005—2011年长沙雷达站47幅根据实况进行人工标注后的多普勒雷达径向速度图像上进行实验,表明该方法对逆风区可以进行快速准确识别,与人工标注结果比较准确率可达89%,满足实际应用需要.     

抑制闪烁噪声的SMM-IUKF目标跟踪算法

针对末制导被动雷达跟踪测量的闪烁噪声问题,在分析多模型滤波及其简化算法的基础上,采用迭代不敏卡尔曼滤波(IUKF),设计了一种简化的多模型滤波器(SMM-IUKF),并以一个典型三维目标跟踪问题为例进行了蒙特卡洛仿真验证.该算法具有与SMM算法同阶的计算量,估计精确度高、收敛速度快,较好地解决了闪烁噪声滤波问题.     

基于大型车载雷达平台的调平控制系统

针对大型车载雷达快速建立精准水平基准难的问题,文章提出一种电液伺服调平控制系统。该系统采用六点支撑调平方案:其撑腿采用机械式落地和行程检测的方法;其调平策略采用以双轴水平传感器为测量依据的角度误差控制法,通过控制比例阀开口阀值实现快速精准调平。该调平控制系统有效避免了虚腿和干涉耦合,已成功应用于某大型地面雷达,其性能良好,可靠性高。     

雷达网目标速度向量测量及其在跟踪中的应用

研究了组网雷达系统中利用多站对目标的距离观测值和Ｄｏｐｐｌｅｒ速度观测值稳妥 算目标三维速度向量的方法,指出了目标速度向量在机动目标跟踪中的应用。给出了位置－速度分别相关算法,并进行了仿真计算,计算结果表明,该方法能较成功地解决多目标及杂波环境中的相关模糊问题。     

基于Canny边缘检测算子的雷达图像1/8插值改进算法

雷达扫描图像的图像信息单一,大部分为黑色背景,运用传统的1/8图像插值算法放大显示不仅运算复杂度高,处理延时大,而且会使雷达目标航迹的图像边缘十分模糊,难以得到满意的视觉效果。为此,结合Canny算子检测雷达扫描图像的边缘,提出了一种雷达图像1/8插值改进算法。实验结果表明,经本文算法插值放大的雷达扫描图像的目标边缘清晰,且算法复杂度较低,便于硬件实现,可实现实时图像缩放。目前该算法已成功应用于雷达站某系统的图像处理模块。     

一种基于Kalman滤波的实时校准算法

雷达组网融合多雷达的观测数据,可监视大范围的空中态势。但是首先要解决各雷达的系统偏差校准问题,雷达组网才能发挥效能。传统的雷达组网校准技术多基于固定雷达站给出,没有考虑姿态角及其偏差对校准的影响,因此不适合机动雷达偏差校准。该文针对这一问题进行了研究,通过泰勒级数展开推导了系统偏差和量测之间近似的线性关系,在此基础上提出了一种基于Kalman滤波的实时机动雷达系统偏差校准算法。仿真表明,本文提出的算法能有效地对机载雷达的系统偏差和姿态角偏差进行实时估计。     

长航迹稳定跟踪的雷达功率分配算法

分布式组网雷达系统在处理跟踪任务时,低信噪比会导致目标检测概率小于1,进而可能导致目标航迹中断。为此,提出了一种长航迹稳定跟踪的分布式组网雷达功率分配算法,通过对雷达系统功率资源的优化配置,同时保证了航迹连续性与良好的系统跟踪性能。首先建立了分布式雷达回波信号及量测模型,然后推导了不确定性量测下的贝叶斯克拉美罗界(BCRLB),进而建立了功率分配问题数学模型。该优化问题中包含复杂非凸约束,为了对其进行高效求解,最后提出了一种基于凸优化的自约束功率分配(SCPA)算法。仿真结果表明,所提SCPA算法可以保证跟踪全阶段所有目标航迹不中断,并保持良好的跟踪性能。     

特殊分块矩阵的群逆的表示

1983年,Campbell提出寻找形如M=[A B C 0]的2×2分块矩阵广义逆的表达形式的问题,至今没有得到完全解决,设cn×n是所有m×n复矩阵的集合,设A∈Ct×n,令A*为A的共轭转置.文中主要研究形为[A A A* 0] (其中A为幂等阵)的分块矩阵的群逆问题,一方面利用群逆的定义及其存在的充分必要条件证明形如[A A A* 0] 的分块矩阵的群逆的存在性;另一方面,应用群逆的求解公式Mm#=M(M3)(1)M及分块矩阵的一系列初等变换给出上述分块矩阵群逆的一般表示公式.     

双功能雷达通信系统的多用户功率分配算法

为解决传统多用户双功能雷达通信系统因载波分配导致通信性能较差的问题,提高双功能雷达通信系统的资源利用率,提出了一种通信用户载波共享模型下的多用户功率分配方案,并通过构造合理的资源分配问题使得系统具有更优的通信性能。首先,建立双功能雷达通信系统的通信用户载波共享信号模型。其次,为保证双功能雷达通信系统性能,构造了以系统通信和速率最大并满足雷达信噪比下界、总功率和用户功率约束的优化问题,通过理论分析严格证明了优化问题的可行性。最后,为求解凸优化问题,提出一种多用户功率分配算法,通过引入辅助变量对目标函数进行二次转换,将其分解为两个优化子问题,继而通过交替迭代的方式进行求解。研究结果表明,相较于传统通信用户载波分配模型,优化后的通信用户载波共享模型通信和速率提高了约40%,从而验证了所提方案具有更优的通信性能,有效提高了系统资源利用率。本研究成果为提高多用户双功能雷达通信系统的通信性能提供了一种新思路和手段。