微多普勒生物探测雷达技术研究

生物的微运动,例如人体肢体摆动以及呼吸和心跳运动,会对雷达入射电磁波产生微多普勒调制。通过对这些微多普勒调制回波信号的提取和分析,雷达能够实现对生物体微运动状态和生命特征的探测、测量和识别。文中首先对人体雷达回波微多普勒散射信号的理论模型进行了推导,然后对生物探测微多普勒雷达的实现和主要技术进行了分析和研究,最后对微多普勒生物探测雷达技术发展进行了讨论。     

雷达中的微多普勒技术及展望

微波雷达中的微多普勒效应成为近年来一个新的技术研究热点,目标的微多普勒特征能够刻画其精细、独特的特性。文章首先介绍微多普勒效应的概念,分析其产生机理,阐述了雷达目标微多普勒特征提取的经典时频分析方法,揭示其应用,并展望微多普勒技术的发展。     

摆动锥体目标微多普勒分析和提取

 本文研究锥体目标的摆动特性及其微多普勒特征.在引入微多普勒相关概念和信号模型的基础上,建立了锥体目标的摆动模型,并对其微多普勒分别用代数法和矩阵法进行了理论推导.通过仿真,采用时频分析方法从雷达回波中成功提取出摆动的微多普勒特征,且与计算结果完全一致,从而验证了摆动模型及其微多普勒理论推导的正确性.同时,研究了速度和加速度对微多普勒的影响以及微多普勒对雷达照射时间和重返时间的要求,所得结论对微多普勒的提取具有一定的参考价值.     

雷达微多普勒信号特征的原理与应用

目标的微多普勒信号特征表现为不同的复杂频率调制,它由目标部件产生,用联合时间-多普勒频域进行描述,可以揭示目标独特的特性。介绍雷达微多普勒效应的基本原理与应用,描述来自刚体和非刚体的微多普勒信号特征。文中还讨论雷达微多普勒特征的研究现状、面临挑战与未来前景。     

多载频MIMO雷达中目标旋转部件三维微动特征提取方法

雷达目标的微多普勒效应为目标精确识别提供了新的技术途径,近年来获得了广泛研究.将多输入多输出(MIMO)雷达技术引入雷达目标微多普勒效应研究,在分析多载频MIMO雷达中目标旋转部件微多普勒效应的基础上,提出了一种雷达目标三维微动特征提取方法.该方法通过在回波时频平面上消除目标主体运动产生的多普勒频移,构造相应的Houg...     

高速目标雷达微多普勒特征提取

目标组成部件的机械振动或旋转(微运动动力学)会在目标的雷达回波上产生频率调制,人们将由振动或旋转产生的调制称为微多普勒现象。微多普勒特征可以被认为是运动物体的独特现象,能够提供用于目标分类识别的附加信息。文中关注高速目标的微多普勒特征提取,讨论了高速带来的距离走动补偿、平动多普勒位移校正、雷达信号条件和微多普勒特征提取方法,仿真了一种高速目标微多普勒分析方法,仿真结果验证了该方法的有效性。     

弹道导弹微动特征参数随雷达回波信噪比的变化特性

雷达目标识别是弹道导弹防御系统中的关键技术,利用导弹目标产生的雷达微多普勒频率进行目标判定是先进的目标识别方法之一。在进行弹道导弹的微动特征参数提取时,雷达回波的信噪比将会对其有不同程度的影响,严重时可能无法实现参数提取。在建立弹道导弹弹头运动模型和基于时频分析法的微多普勒特征参数提取方法的基础上,通过不同雷达回波信噪比下弹道导弹微多普勒特征参数提取的仿真,获得了微动特征参数随信噪比的变化特性。仿真结果表明:基于微多普勒的弹道导弹微动特征参数提取效果随着雷达信噪比而提高;只要雷达信噪比大于5,则都可较好地实现微动特征参数的有效提取。     

数字电视外辐射源雷达多旋翼无人机微多普勒效应实验研究

该文论述了利用数字电视外辐射源雷达开展多旋翼无人机微多普勒效应实验的研究结果。首先建立了双基地外辐射源雷达无人机微动信号模型,接着简要阐述了微动信号提取的相关关键技术,最后重点介绍了实验开展情况,包括实验场景配置、无人机微多普勒效应实验典型结果与分析。实验结果与无人机运动参数的理论分析相符合,证实了利用数字电视外辐射源雷达实现多旋翼无人机微多普勒效应探测的技术可行性。      

雷达目标微多普勒特征提取的频率稳定度约束

微多普勒特征的准确提取对于雷达目标识别具有重要意义.提出了调频闪烁噪声产生方法;给出了频率源相位噪声综合的参数化模型.在此基础上,结合相位噪声对微多普勒特征提取的影响分析,建立了以载频信号相位噪声为主要干扰源的全相参脉冲雷达微多普勒特征提取仿真系统.引入逆拉东(Radon)变换,定量分析了相位噪声对雷达目标微多普勒特征提取的影响,得出现有的晶振技术指标可支撑中段弹头目标微多普勒特征提取的明确结论.     

行进人体目标雷达瞬时多普勒特征分析

行进人体目标对雷达回波产生多普勒调制和微多普勒调制,提取目标雷达回波中的多普勒和微多普勒特征,可获得人体目标的运动速度及肢体摆动周期等信息,有助于人体目标的检测与识别。本文改进和完善了行进人体目标的线性刚体模型,得出连续波信号体制下人体目标雷达回波,推导出人体目标的瞬时多普勒频率,定性分析了目标的瞬时多普勒特征和瞬时运动特征的变化规律。利用公开的实测数据验证了本文模型的有效性,并利用时频分析工具对目标雷达回波的瞬时特征进行了仿真分析,提取出目标的瞬时运动特征。本文模型及特征提取方法可推广应用于其他信号体制的雷达回波信号分析,同时可推广应用于对目标其他运动状态的分析。      

相干激光雷达探测目标研究

介绍了相干激光雷达对目标探测的技术优点和现状,阐述了基于相干探测技术构建的激光雷达的主要组成,并给出了整个系统的工作流程。文中基于1.5μm光纤光学技术搭建了相干激光雷达系统。通过搭建的系统进行了外场试验,获得了外场目标的成像图和不同汽车引擎振动产生的微多普勒谱特征图。通过试验证明了相干激光雷达系统可以在目标自动侦察识别方面发挥重要作用。     

平飞模式地面振动目标的微多普勒效应分析

基于平飞双站SAR收发系统分置的特点,建立了正侧视模式下振动目标的回波信号模型,推导了由散射点振动引入的微多普勒调制的参数化表达式.理论分析表明,由目标振动引起的微多普勒调制不仅与其微动参数,载波频率有关,而且与系统的几何配置有关.文中着重讨论了目标振动方向,系统几何参数对微多普勒效应的影响,并由数值仿真验证了理论分析...     

基于合成等效微动点的ISAR干扰新方法

根据目标微动产生的微多普勒谱会影响逆合成孔径雷达(ISAR)成像的特点,提出了基于合成等效微动点的ISAR干扰方法.该方法通过对截获的雷达发射信号在慢时间域进行正弦相位调制,得到了等效微动点的回波信号.该信号被作为干扰信号转发至ISAR,经ISAR接收处理后得到了与真实微动点一致的微多普勒谱,从而实现了对ISAR的有效...     

基于微多普勒特征的空中目标识别

分析了直升机目标回波信号的微多普勒频谱，基于直升机目标和固定翼飞机目标多普勒频谱的差别，提出了两种微多普勒特征用于识别直升机目标和固定翼飞机目标，其中一种利用了直升机回波信号正负多普勒频谱能量的不对称性，另一种模式特征利用了机身回波信号能量与旋翼回波信号能量的对比，使用仿真数据和试验测试录制的数据的计算结果表明该方法具有很好的识别效果。     

微多普勒理论建模与仿真研究

微多普勒被认为是雷达目标的"惟一"特征,"惟一"是指不同的微运动会有不同的微多普勒,从而基于目标微动差异提取相应的微多普勒特征可用于雷达目标识别.在介绍微多普勒相关概念的基础上,建立了刚体目标的一般微动模型及其微多普勒理论模型,并具体研究了锥体弹头和诱饵的微多普勒.最后通过仿真对雷达回波基带信号采用时频分析方法提取出弹头和诱饵的微多普勒特征,从而为真假目标的识别提供了新的依据.