基于单脉冲测角技术的雷达高分辨三维成像方法研究

本文针对宽带毫米波雷达角跟踪中的角闪烁问题,提出一种基于高分辨距离像的单脉冲测角新算法。该算法利用线性调频步进信号高分辨测距、单脉冲技术进行测角,从而形成基于扩展目标的合成高分辨距离-方位-俯仰三维像。仿真实验证明,此成像方法可以较精确的得到目标散射中心的方位、俯仰角以及散射强度信息,提高测角精度,对实现精确制导技术有着重要的参考价值。     

基于微动散射点分离的角闪烁抑制方法

针对近程毫米波雷达中目标角闪烁引起的测角误差问题,提出了一种基于微多普勒效应的多散射点分离角闪烁抑制方法.建立了多散射点目标的微多普勒回波模型,利用不同微动散射点微多普勒谱的区别,给出了一种基于重排平滑伪魏格纳维尔分布( Reassign smoothed pseudo Wigner-Ville distribution,RSPWVD)的多散射点角度信号分离和测量方法,研究了基于散射点回波幅度自适应融合加权的角闪烁抑制方法.仿真结果表明,此种方法能够有效抑制毫米波连续波雷达与微动目标在近距离的测角误差.     

MIMO雷达对角闪烁抑制性能

针对目标角闪烁引起的雷达测角误差问题,研究了多输入多输出(MIMO)雷达对角闪烁的抑制能力。建立了MIMO雷达角闪烁模型,导出了角闪烁的概率分布密度,讨论了发射天线个数与抑制角闪烁性能之间的关系,给出了由角闪烁引起测角超出目标范围概率密度。理论分析表明雷达发射端阵元个数越多角闪烁抑制性能越好,当达到6个天线时,角闪烁误差就能够降低到传统阵列雷达的25%。仿真结果与理论分析相一致,表明MIMO雷达对目标角闪烁能够有效的抑制。     

闪烁干扰条件下视线角变化研究

为了研究闪烁干扰对单脉冲雷达导引头的干扰效果,分析了闪烁干扰条件下双机编队视线角的变化规律.通过对导引头接收信号的分析,得到了3种干扰时序下接收信号的变化情况及对应的视线角.分析及仿真结果表明,闪烁干扰使双机编队的视线角阶跃变化,其变化规律受干扰波形参数,目标实际视线角及闪烁源功率比的影响.     

基于主瓣多径干扰抑制的米波雷达测角方法

从抗主瓣多径干扰的角度出发,提出了一种基于主瓣多径干扰抑制的米波雷达测角方法.该方法通过对和、差波束施加相应约束来求取权值,即自适应和权在目标方向约束为单位增益,干扰方向约束为零增益;自适应差权在目标方向约束为零增益,干扰方向约束为零增益,同时在静态单脉冲比曲线的线性区域内选取2个对称的点作为约束点,以保持单脉冲比曲线不失真.然后进行和差波束形成得到目标单脉冲比,最后通过搜索扫描角度范围内的目标单脉冲比和静态单脉冲比差值中的最小值来确定目标角度.本方法能较好地保证米波雷达的测角精度,仿真实验和实测数据处理验证了此方法的有效性.     

高分辨雷达信号检测方法

高分辨雷达(HRR)照射目标时,其目标散射模型不是简单的点目标,而是在距离维上呈现出多个强散射点。文章研究了高分辨情况下目标的散射模型;分析了回波的特点;阐释了单个脉冲回波信号和多周期脉冲串回波信号,利用积累来提高检测性能的多种方法。     

雷达角误差信号的数字化算法

阐述了一种数字化的雷达单脉冲系统,在比幅体制的单脉冲天线下,提出了相应的角误差计算方法,并给出了一种工程中实际使用的方法,总结了该方法的使用效果。     

相控阵雷达降维四通道和差波束测角

针对大型阵列的子阵划分,权值优化和单脉冲测角阵元数多,两级联合权值逼近以及对于主瓣内偏离波束中心超过3 dB的目标,会出现较大的测角偏差的问题,提出了一种基于降维相控阵的增加双差通道的四通道单脉冲测角方法.基于粒子群优化算法联合权值优化算法,在保证相控阵波束关键指标的前提下,极大减少通道数,降低工程实现难度;四通道单脉冲测角方法提高了对于主瓣内偏离波束中心3 dB以上目标的测角精度,扩宽了精确测角范围,降低了测角范围的损失.仿真实验证明了所提算法的有效性和可行性.      

一种新的同步非相关闪烁干扰的实现方法

为进一步提高同步闪烁干扰对抗单脉冲雷达导引头导弹的干扰性能,提出一种基于两干扰源同时发射能量的闪烁干扰实现方法. 通过建立不同闪烁干扰源下单脉冲测角模型,研究闪烁源能量比对闪烁干扰性能的影响,分析在对抗单脉冲雷达导引头中影响闪烁干扰性能的主要因素. 仿真结果表明,新的闪烁干扰实现方法能有效延迟单脉冲雷达导引头对目标的分辨力,增加导弹的脱靶量.     

一种雷达高分辨距离像模板库建立方法

对于非合作目标而言,预警雷达单航路数据的数据率低,能够提供的信息有限,无法达到建立完备模板库要求。针对这一问题,提出了一种将多条航路数据融合的模板库建立方法。首先对雷达高分辨距离像(HRRP)进行预处理,然后对单航路数据分帧建模,最后给出一种改进Jensen-Shannon divergence(JSD)计算子帧统计分布的相似性,将多条航路数据的分帧结果合并获得模板库。实验结果表明,提出的方法能够建立冗余度较低且包含全角域信息的模板库,并且具有较强的在线学习能力。     

基于特征辅助的距离高分辨雷达航迹关联算法

针对距离高分辨雷达邻近目标跟踪问题,提出了一种检测点分布特征辅助的航迹关联算法.该算法利用标准差椭圆提取目标检测点分布特征,同时利用目标的状态信息和特征信息进行航迹关联,解决了邻近目标航迹易关联错误的问题.实验结果表明,该算法可以提高距离高分辨雷达目标关联准确度,提升航迹质量.      

基于一维高分辨距离像的相关测速补偿算法

在分析运动目标对频率步进信号成像影响的基础上,阐述和推导了基于一维高分辨距离像的相关测速算法,给出了该算法的测速性能和实现流程.对是否利用IFFT结果的相位信息,提出了距离像实包络相关和复包络相关两种处理模式.针对空间高速运动目标.仿真和分析了各因素对测速精度的影晌.结果表明,该算法测速精度高,计算量小,抗噪性能较好,为宽带雷达实时自测速补偿提供可能.     

基于FPGA 的高分辨率科学级CMOS 相机设计

针对高分辨率科学级相机应用广泛,国内需求量大的背景,设计了基于长光辰芯公司GSENSE400 图像传 感器的国产化高分辨率科学级CMOS( Complementary Metal Qxide Semiconductor) 相机。该相机系统包括基于FPGA ( Field Programmable Gate Array) 的数据采集、控制与Camera-Link 输出设计。FPGA 主要包含SPI( Serial Peripheral Interface) 配置模块、CMOS 时序驱动模块、数据采集模块、Camera-Link 数据转换模块以及串口通信模块。根据 CMOS 的时序逻辑,在FPGA 中实现了CMOS 驱动时序的设计。根据相机输出HDR( High-Dynamic Range) 图像的 数据量,同时为了简化FPGA 数据传输模块的设计,通过使用1 片DS90CR287 芯片,选用Camera-Link的base 模式 进行图像数据的传输,并实现串口对相机的控制。对该相机系统进行成像测试,实现了HDR 模式下连续输出 24 帧,2 048 × 2 048 像素,低读出噪声、高灵敏度、高动态范围图像,基本满足科学级成像条件的需求。     

基于小波变换的高分辨率地震信号瞬时参数提取方法

小波变换在时域以及频域具有良好的局域化特征,可用来实现对地震信号瞬时振幅、相位、频率等瞬时参数的提取.由于小波变换具有去噪的功能和分频处理的特点,在小波域提取的瞬时特征具有很好的抗噪性和可靠性.对小波变换提取地震信号瞬时参数的方法进行改进,通过对地震信号求导来增加其主频,对求导后的地震信号进行小波变换,从而得到高分辨率地震信号的瞬时参数.     

基于多参数正则化的高分辨率图像重构算法

根据完全重构滤波器的性质,提出一种基于多参数正则化方法的高分辨率图像重构算法。该算法利用多参数正则化方法,恢复图像的高频部分,然后将恢复的高频信号与低频部分叠加,得到重构的高分辨率图像。由于该算法沿不同滤波方向选取不同的正则化参数,因此有效地抑制了噪声对重构图像的影响,改善了图像在边缘部分的重构效果,从而弥补了己有方法的不足。对所提出算法的收敛性进行了分析,并通过数值实验验证文中所提出算法的有效性。     

基于运动补偿的机载MIMO-SAR高分辨成像算法

机载多发多收合成孔径雷达(MIMO-SAR)可以实现高分辨成像,但不可避免的存在运动误差补偿的问题。对多子带并发的机载MIMO-SAR系统进行研究,首先建立并分析了MIMO-SAR运动误差模型;然后提出了一种扩展的MIMO-SAR运动补偿距离徙动算法(RMA),通过改进的Stolt映射将距离徙动校正与方位向聚焦分开,并结合两步运动补偿技术对MIMO-SAR回波数据的运动误差进行校正,消除了运动误差带来的影响;最后在空频域对各子带信号进行带宽合成实现了距离向高分辨。用该算法对散射点目标和面目标进行了成像仿真,验证了其在处理带有运动误差的MIMO-SAR回波数据中的有效性。     

基于纹理特征的高分辨率合成孔径雷达影像单体建筑物震害信息识别

获取震后建筑物震害信息有利于开展人员救援和灾后重建工作。由于高分辨率合成孔径雷达（SAR）数据少有震前数据存档,利用震后单时相高分辨率SAR数据评估建筑物震害成为研究热点,但利用高分辨率SAR数据对单体建筑物的研究却很少。本文以北川老县城震后0.24mTerraSAR-X聚束模式（ST）数据为数据源,经多视处理后提取建筑物纹理特征,对比分析不同视数大小和纹理计算窗口大小对建筑物震害识别影响,确定最佳纹理计算窗口大小和视数大小。结合震前光学数据,获得SAR单体建筑物轮廓图,随机选取建筑物轮廓样本作为训练样本,引入支持向量机（SVM）和随机森林（RF）分类器识别建筑物震害信息。结果表明,基于纹理特征的SVM、RF方法能有效地识别高分辨SAR影像单体建筑物震害信息,SVM识别精度可达到88.24%,RF识别精度可达到92.47%。可见基于高分辨率SAR数据的纹理特征识别建筑物震害方法稳定有效,可为灾后应急、灾害评估和灾后重建工作提供可靠信息支撑。     

基于相关函数线性预测的高分辨测向方法

本文分析了均匀线阵输出信号的相关矩阵结构，提出了基于相关函数线性预测的高分辨测向方法．理论分析表明，通过相关函数的线性预测，可以获得较高的角度分辨率．本文还给出了计算机仿真实验，验证了该方法的正确性与可行性．     

基于全局运动估计的高分辨率生物显微图像压缩算法

随着全自动生物显微镜的应用越来越广泛,高分辨率显微图像数据量大的问题越来越突出.为了对高分辨率显微图像进行更有效地压缩,针对全自动生物显微镜下图像步进式移动的特点,提出了基于全局运动估计的高分辨率生物显微图像压缩算法、利用H.264的帧内编码、全局运动矢量估计及运动补偿对图像进行压缩.实验结果表明,在图像质量满足观察需要的情况下,高分辨率生物显微图像的压缩比可以达到600倍以上.     

基于DLSVM算法的高分辨率遥感图像分类研究

为了进一步提高高分辨率遥感图像的分类精度及效率,融合支持向量机SVM及局部支持向量机KNNSVM算法,借助主动学习相关理论,提出了基于距离的局部支持向量机算法(DLSVM).该算法通过对未标记样本和超平面之间的距离与预先设定的距离阈值相比较,判断是否需要进一步建立局部支持向量机KNNSVM来确定样本的类标.对实际的高分辨率遥感图像分类的实验结果显示:在合适的距离阈值与K值的设置下,该算法能够提高支持向量机SVM的分类精度,同时大大降低KNNSVM算法的时间消耗.