基于FRFT的一维距离像高速运动补偿

为提高高速运动目标的雷达识别性能,需要分析高速运动目标的回波模型,研究高速运动目标参数估计和一维距离像补偿方法.针对目标高速运动引起的回波脉冲压缩展宽,从而严重影响目标一维距离像成像质量的问题,建立了宽带线性调频信号的目标高速运动回波模型,分析了目标高速运动对高分辨一堆距离像的影响,提出了基于分数阶傅里叶变换参数估计的校正方法,消除目标高速运动对一维距离像的影响.通过引入逐级逼近搜索寻优算法,保证参数估计精度的同时提高计算的速度.仿真结果表明,文中提出的方法快速有效,且对噪声具有较好的鲁棒性.     

中低分辨率SAR图像桥梁识别方法研究

中低分辨率SAR图像中河流、桥梁目标常存在断裂现象,且桥梁边缘线性特征不明显,现有桥梁目标识别方法难以解决上述问题.为提高中低分辨率SAR图像桥梁识别稳健性,提出桥梁在图像中呈现断裂、河流灰度一致性不高情况下的桥梁目标识别算法.对水域分割结果进行河流粗提取,将河流轮廓外扩部分的相交区域作为桥梁兴趣区,在保证兴趣区完整性的同时减少无效兴趣区;采用目标分割与Radon变换结合的方法检测断裂的桥梁主体;对候选桥梁附近的河流轮廓进行形状验证,消除山体等阴影造成的桥梁虚警.实验结果表明,该方法能够在复杂场景中有效地识别出多个水上桥梁目标,桥梁虚警率大大降低.     

一种天文光电图像序列弱小目标实时检测算法

地基大视场天文光电观测系统获取的序列图像中,空间目标和数目众多的恒星目标成像特性相似,大部分都表现为弱、小目标特性,实现它们稳健实时检测具有较大的难度.本文在深入分析天文光电图像弱小目标成像特点的基础上,结合实际工程对目标检测的强实时性和高检测概率需求,针对恒星目标和空间目标的时空域特性差异,提出了一种基于时空域联合滤波的弱小目标枪测算法,首先在空域上通过抑制背景增强目标,然后在时域上分别通过多帧相关运算和多帧差分运算,快速有效地检测恒星目标和空间目标.最后结合实测数据和硬件平台,验证了该方法的有效性及实时性.     

应用形态学与图像流法的空间小目标提取方法

针对光电探测所得低信噪比图像序列,提出了一种结合形态学和图像流法的空间小目标提取方法。根据非线性滤波器在保护图像细节方面的良好性能,在图像预处理中采用非线性的形态滤波器进行背景估计和对消。在利用多帧图像进行目标提取时,针对多帧图像积累的有效性保证问题,采取了在积累前进行图像形态膨胀的方法,通过图像流法进行多帧图像航迹关联。形态操作中采用模板分解的措施大大减少了运算量。实验结果显示,采用该方法可以提取信噪比为2的小目标,验证了方法的有效性。     

基于OpenVPX平台的宽带数字阵列雷达接收系统设计

本文介绍了一套宽带全数字阵列实验系统。接收天线采用8单元线阵,工作频率为1~3GHz,瞬时带宽为500MHz。系统包含2个4通道高速ADC,每通道采样率为1.2GSPS,可实现对模拟信号的射频直接采样。信号处理机基于模块化思想设计,采用OpenVPX总线。通过多级子阵进行分级处理,具备高度的可拓展性,能够很方便的拓展成更大规模数字信号处理系统。本文结合系统架构提出了一种灵活的信号处理流程并利用该系统进行了探测实验。实测数据处理结果验证了实验系统的有效性和灵活性。      

多核DSP上的ISAR实时成像技术研究

为了提高逆合成孔径雷达（ISAR）实时成像的性能,本文首先设计了一种基于TMS320C6678多核信号处理器（DSP）的高速实时信号处理平台,优化了功耗的同时提高了信号处理能力。其次,本文提出了一种利用窄带测量信息进行成像条件判断、成像数据选择和指导高速运动补偿的实时成像流程,并通过将该流程分割成几个独立的任务,在分析任务的实时性和任务间的通信的基础上,完成了任务在多核DSP上的分配。利用本文平台对实测数据进行处理,并将成像性能和实时性与单核DSP信号处理平台做对比,进一步验证了多核信号处理平台的处理优势和算法设计的合理性。      

ISAR成像的相参多普勒质心跟踪相位补偿方法

目标强散射中心的转动相位分量对传统多普勒质心跟踪（DCT）相位补偿方法性能具有较大的影响。本文通过分析得出STRETCH处理得到的目标回波初相不具备相参性,而中频直接采样回波信号脉间具备相参的特点,并提出相参多普勒质心跟踪相位补偿（CDCT）方法。该方法在DCT方法的基础上,利用中频直接采样得到的目标回波的脉间相参性提高平动相位分量估计的精度,从而提高相位补偿效果,改善ISAR成像的质量。相对于MDCT法,本文能够达到更好的相位补偿效果。实测数据验证了本文方法的有效性。      

基于模板的低信噪比前视红外建筑物识别技术

针对低信噪比复杂地物背景下的前视红外地面建筑物目标自动识别问题,提出了一种基于目标模板的自动目标识别方法。首先,根据制备模板的尺度和形状信息对实时图像进行形态学背景抑制增强和目标重构处理;然后,对重构后的图像进行垂直和水平边缘线条提取和轮廓匹配,融合垂直和水平线条匹配结果得到最终的相关峰和潜在目标区域;接着,根据目标模板对潜在目标区域进行区域灰度对比度度量;最后,融合轮廓匹配和区域灰度对比度度量结果,得到最终相关峰,实现目标的识别。大量数据测试表明,该方法的正确识别率在92%以上,定位误差小于2个像素,速度快、检测性能好、适应性较强、易于硬件实现。      

匹配滤波和去斜率脉压方法性能分析与比较

匹配滤波与去斜率脉压是宽带成像雷达常用的两种处理方法,理论上具有同样的距离分辨率,但在实际应用中由于调频非线性、幅相失真和混频器噪声等非理想因素的影响,两者性能存在差异。本文首先介绍了两种方法的原理,提出了对非理想因素导致的系统失真进行周期性分量和非周期性分量的分解方法,仿真结果表明匹配滤波方法在旁瓣抑制、距离分辨率和信噪比等性能上都优于去斜率脉压方法,通过数字滤波对幅相失真进行补偿后,可进一步提高匹配滤波脉压方法的性能,最后通过实测数据验证了分析方法及结论的正确性。本文结论可用于指导宽带成像雷达系统设计。      

天文全帧CCD图像拖尾的快速去除方法

在长时间的天文光电观测系统中,为降低运行成本,往往拆除机械快门。但对于天文全帧CCD相机而言,其由此产生的拖尾严重影响了目标的检测性能。本文首先根据全帧CCD的工作机理,从理论上分析了CCD图像拖尾产生的原因。结合实际工程对空间目标检测的实时性需求,提出一种快速而有效地去除恒星目标竖直拖尾和空间目标倾斜拖尾的方法。最后结合实测数据和硬件平台,验证了该方法的有效性及实时性。