探地雷达子空间地杂波抑制方法研究

探地雷达回波信号中目标信号被强烈的地杂波所湮没,因此地杂波抑制是探地雷达的关键技术.现有子空间杂波抑制方法有主分量分析(PCA)和独立分量分析(ICA),但主分量(PC)和独立分量(IC)的选取只能通过手工来实现.本文结合非一致性检测(NHD)提出了一种基于特征像的PC、IC选取方法,从而使PCA和ICA能自动实现.实验结果证明了所提出的方法能完成PC、IC的自动选取且有很好的去杂波效果.     

基于小波变换与主成分分析的探地雷达自适应杂波抑制方法研究

针对传统主成分分析法在探地雷达杂波抑制方面的不足,该文基于2维小波变换的分时分频特点,提出了改进的主成分分析子空间投影法。进一步将改进的子空间投影法与自适应横向滤波方法相结合,保留了自适应滤波方法良好的目标回波信号保真度与学习适应能力等优点,提出了基于小波变换与主成分分析的探地雷达自适应杂波抑制方法,实现了小波变换、主成分分析法以及自适应滤波方法的优势互补。实验结果表明该方法在信杂比与目标图像清晰度方面具有良好的杂波抑制效果。      

基于图像熵的探地雷达杂波抑制效果评价

现有的探地雷达杂波抑制效果评价主要使用信杂比方法,需要结合目标特征区域的判断,且目标特征区域的选择受经验和选择方法影响较大.针对此问题,依据目标与背景信号的差异性与图像熵的关系,提出一种不依赖目标特征区域选择的杂波抑制效果评价方法.引入探地雷达合成孔径效果评价的图像熵方法,结合杂波抑制原理,探讨了杂波抑制前后目标特征变...     

利用非线性拟合抑制前视探地雷达杂波

在前视探地雷达中,当点散射源位于照射区域与成像区域间时,其回波信号经合成孔径成像处理后将会在成像区域的边缘产生虚假的目标图像,增加雷达的虚警率,文中通过分析这类信号的特征,提出了一种抑制该类信号的杂波抑制方法。该方法利用顶点变化的抛物线Radon变换在参数空间获取杂波参数;利用非线性拟合方法重构杂波,实现杂波抑制。通过对实测数据进行处理,结果表明,所提杂波抑制方法很好地抑制了这类杂波,信杂比得到显著提高。     

基于组合滤波的压缩感知穿墙雷达杂波抑制

针对压缩感知穿墙雷达成像过程中受壁杂波污染严重等问题,提出了一种组合滤波的杂波抑制算法。该算法利用小波预处理、统计信号滤波法相结合的方式对回波信号进行处理,通过动态阈值分段弱正交匹配追踪进行稀疏迭代求解。在强壁杂波存在的情况下,组合滤波法能够有效地消除杂波检测出墙后目标。实验结果表明,该算法与传统单一主成分分析、奇异值分解和经验模态分解滤波相比,所成雷达像的子杂波比分别提高了1.57、1.52、1.26倍。     

一种基于能量选择的改进TQWT海杂波抑制算法

针对雷达对海探测中海杂波抑制问题,研究了基于能量选择的改进可调Q小波变换(TQWT)海杂波抑制算法。根据目标和海杂波振荡属性差异,通过TQWT将回波信号分解到不同子带的小波系数中,并利用基追踪去噪(BPD)对小波系数稀疏优化后进行目标重构。为更好的重构目标信号,文中基于子带能量最优分布准则,提出了能量选择法,提取目标能量占优层级的小波系数进行重构,实现目标与海杂波的有效分离。论文分析了雷达观测时间对算法性能的影响,为该方法的工程应用提供指导。通过在CSIR公开数据集上进行实验,结果验证了该算法的性能,改善了输出信杂比。     

基于KPCA的探地雷达自适应杂波抑制算法研究

探地雷达是地雷探测的有效技术之一,如何尽可能滤除雷达接收信号中的杂波成分而又不失目标信息是完成目标检测的关键。为增强目标信息,提高信噪比,提出将主成分分析子空间投影和基于RLS自适应滤波技术相结合的方法,通过VUB实测数据进行实验,结果证明了该方法的有效性。     

基于双曲线特征的浅地层探地雷达杂波抑制与合成孔径成像研究

本文根据浅地层探地雷达图像的特点,提出了一种基于图像处理技术的杂波抑制方法。并在此基础上,进而提出了一种实现探地雷达合成孔径成像的快速方法。通过对实测数据进行处理,结果表明,所提杂波抑制方法取得了很好的效果,且通用性强;所提的快速合成孔径成像方法与普通合成孔径成像方法相比,所得图像的分辨力相当,且所提方法减少了杂波成分的影响,使处理速度得到了极大的提高,成像的效果更好。     

基于核ICA的探地雷达地杂波抑制

地雷及未爆武器给许多国家带来了巨大的经济和社会问题。近年来超宽带探地雷达被广泛用于浅层埋藏的塑性地雷的检测,其中滤除雷达回波信号中的地杂波是完成目标检测、成像与识别的关键。文中通过利用核ICA算法进行研究,给出了一种可以针对多目标数据区域且自动选取独立分量的探地雷达地杂波抑制方法,基于实测数据的实验结果表明了该方法的有效性。     

雷达探鸟技术发展与应用综述

探鸟雷达已成为机场鸟击防范、风力发电场鸟击风险评估、鸟类自然保护区鸟情观测与科学研究的重要工具。文中首先论述了探鸟雷达的主要组成部分。然后,分析了地面杂波、空域杂波和其他无关目标对探鸟雷达探测效果的影响,进而介绍了传统的杂波抑制方法和相参雷达杂波抑制技术,以及先进的探鸟雷达采用的目标检测、目标跟踪、目标显示、数据记录和雷达组网等数据处理技术。接着,给出了当前的探鸟雷达能够获取的目标轨迹、回波大小、回波强度、信号波动、飞行速度、飞行高度等反映飞鸟目标特性的主要指标。最后,描述了国内外四种典型雷达探鸟系统,并针对雷达探鸟技术的未来发展提出了一些思考及可行性建议。     

基于鲁棒主成分分析的混沌穿墙成像雷达杂波抑制方法

针对混沌穿墙成像雷达的杂波抑制问题,提出一种基于鲁棒主成分分析的杂波抑制方法。该方法首先通过互相关计算得到原始数据,并利用后向投影法聚焦目标能量,提高数据的稀疏性,然后利用鲁棒主成分分析法对聚焦后的数据进行低秩稀疏矩阵分解,从而抑制杂波。实验结果表明,该方法得到的图像信杂比高达20.69 dB,能有效去除杂波干扰,并实现人体目标的精确定位。与传统方法相比,该方法能大幅度提高图像的信杂比,改善成像质量。     

自适应MTI滤波器的设计

讨论雷达信号处理中的自适应动目标显示技术,即雷达回波信号中的运动杂波抑制问题.针对常见的高斯型功率密度函数的运动气象杂波,寻求一种基于最小功率准则的自适应动杂波抑制滤波器的设计方法及实现技术.在分析的基础上做了有关的仿真,仿真结果表明,该方法运算量小、易于实现,对运动杂波具有良好的抑制效果.     

基于稀疏度自适应匹配追踪算法的微动杂波抑制

目标或目标组成部分的机械振动或旋转产生微多普勒效应,在目标分类和识别中起着重要作用。然而,环境中许多物体(例如风力涡轮机、空调等)的微多普勒效应对雷达系统而言就像时变的杂波,导致雷达探测性能下降。本文针对外辐射源雷达微动杂波影响目标检测的问题,提出了一种基于稀疏度自适应匹配追踪改进算法(SAMP)的微动杂波抑制方法。考虑到微动杂波的稀疏特性,将复杂的微动杂波抑制问题转化为稀疏信号表示问题,分离微动杂波并将其抑制,便于目标观测。相比于原SAMP算法,改进后的SAMP算法能自动调整步长并在残差达到自适应阈值后快速停止迭代。仿真和实测数据验证了所提方法的有效性。     

基于小波和脊波变换的探地雷达信号杂波抑制

针对如何有效去除探地雷达信号的干扰噪声问题,提出了一种基于小波和脊波变换的杂波抑制方法。小波能有效地描述图像的点奇异性,而脊波能有效地描述图像的线奇异性。首先结合小波和脊波的特点,对探地雷达回波信号进行自适应阈值去噪,然后利用脊波的方向敏感性在脊波域去除直达波信号,最终通过处理实际探底雷达数据,验证算法的有效性。     

浅层探地雷达的快速异常检测

提出了一种浅层探地雷达快速异常区域检测方法.通过数字图像处理技术对探地雷达探测数据进行分析处理,根据地表回波梯度幅度大的图像特性将其从雷达数据中去除以克服其对地下异常目标检测的影响,然后利用基于梯度的自适应阈值方法在抑制杂波干扰的同时,对地下层中的异常区域进行快速定位.通过实测数据的实验验证,证实了所提的方法在处理异常目标检测与定位时的高效与快速.     

杂波环境中雷达通信一体化系统波形设计算法研究

针对杂波环境中雷达通信一体化系统探测性能下降的问题,该文以信干噪比作为设计准则,通过联合优化系统发射波形和接收滤波器来抑制杂波,进而增强目标探测性能。为同时保证系统信息传输的质量,将通信信号的多用户干扰能量纳入约束条件。此外,引入相似性约束使得发射波形具有良好的模糊函数。为求解发射波形和接收滤波器联合优化问题,提出了一种基于循环优化和半正定松弛的迭代算法。理论分析证明了算法的收敛性。仿真结果表明,所设计的波形不仅可以提升系统在杂波环境中的目标探测性能,而且可以高效地实现多用户通信。      

某雷达杂波数据分析及杂波图技术研究

强地物、海浪杂波严重影响目标检测概率。频域杂波抑制手段是雷达信号处理常用的杂波抑制方法。但是,杂波的时空分布特性复杂多变,所以对杂波的幅度、频谱等特性的研究有助于选择合适的杂波抑制方案。结合某雷达实际工程采集数据分析了地杂波和海杂波的时域和频域分布特性,提出了一种基于雷达杂波环境特性自适应选择遗忘因子的杂波图方法,具体分析了该杂波图检测概率。实测数据实验结果证明了该方法的正确性和有效性。     

机载外辐射源雷达空时处理中距离徙动校正算法研究

空时处理是实现机载外辐射源雷达杂波抑制和目标能量积累的有效手段。然而,外辐射源雷达目标信号微弱,需要在长相干处理时间(CPI)下进行空时处理,以提高目标信噪比。长CPI下,目标将出现距离徙动,造成积累增益损失,降低系统威力。针对上述问题,该文根据外辐射源雷达特点,提出将Keystone变换与3DT-SAP算法有机结合的距离徙动校正算法。该算法计算效率高,具有实时处理的潜力,能在抑制杂波的同时校正距离徙动,且校正过程信号能量损失小。仿真表明,该算法能充分抑制杂波,且对不同速度、不同强弱的目标进行有效的距离徙动校正,是一种高效、高性能的机载外辐射雷达距离徙动校正算法。     

基于多测量向量模型的极化探地雷达成像算法

针对极化探地雷达( GPR)工作过程中目标成像空间的联合稀疏性,提出了一种基于多测量向量模型的极化探地雷达成像算法。在建立极化探地雷达回波信号模型的基础上,利用各极化通道测量数据的联合稀疏性将各个极化通道的测量数据等效成多测量向量( MMV ),通过多任务贝叶斯压缩感知( MT-BCS)算法对各个极化通道的测量数据进行联合处理从而实现各个极化通道对应的探测场景反射率的重建。基于时域有限差分( FDTD)法的仿真数据处理结果表明所提成像算法在目标位置重建的准确性和背景杂波抑制能力上均优于单测量向量( SMV)模型的极化探地雷达成像算法。     

非跟踪体制炮位侦察雷达目标自动识别技术的实现

非跟踪体制炮位侦察雷达要实现目标的自动识别，其关键技术是背景杂波的处理和对目标信号的识别。文中提出了采用脉冲积累技术，对非相参脉冲串信号处理进行视频积累，由门限判决器判断有无目标回波、抑制噪声和杂乱脉冲干扰，降低系统的虚警率；采用杂波存储技术存储全画面杂波，建立静态杂波图，有效地抑制地物杂波的影响；采用单片机主-从系统双机速度识别技术，对回波信号进行速度识别和相关处理，实现非跟踪体制炮位侦察雷达目标自动识别。