基于GPS信号的双基地SAR成像方法研究

对基于导航信号的合成孔径雷达（synthetic aperture radar,SAR）成像方法进行了研究,主要是在星载一机载双基地配置情况下,利用GPS（global positioning system）卫星信号作为照射源,机载接收机接收点目标回波,通过距离向和方位向的压缩处理进行点目标成像。不同于线性调频信号,导航信号是扩频信号。研究了该信号的距离压缩方法,并给出一种方位压缩的实用方法,较好地达到方位压缩效果：利用Matlab工具进行了多点目标回波和成像算法的仿真。仿真结果表明：利用导航信号可以构成双基地SAR成像系统。     

视景图形绘制方法生成航海雷达图像关键技术

针对扫描线与岸线求交算法生成的航海雷达图像物标间遮挡关系不明确、陆地内部回波缺失问题,提出利用着色器程序计算雷达探测距离,通过绘制视景图形并提取帧缓存数据来生成仿真雷达图像。该方法利用纹理映射实现快速坐标转换和消除仿真图像的死点现象。对仿真图像中回波不连续问题进行了分析并提出了缓解措施。视景图形绘制方法生成雷达图像避开了求交计算的瓶颈,仿真结果表明,生成的雷达图像质量较现有模拟器有显著提高。     

基于DDS技术的雷达中频回波信号模拟器

介绍基于直接数字频率合成（Direct Digital Synthesis,DDS）技术的雷达中频回波信号模拟器的设计与实现方案,该模拟器可以模拟生成脉冲雷达接收机内下变频后的中频回波信号,并能灵活地对回波的目标特性进行控制,具有良好的可编程能力。     

适于雷达信号压缩的DCTGA研究

对雷达回波信号进行压缩,可有效减少其传输带宽和节省其存储空间.应用贪婪算法思想,提出了基于离散余弦变换（DCT）的贪婪算法（DCTGA）,并将其应用于雷达回波信号压缩.通过仿真,分析了线性DCT压缩与非线性DCTGA压缩的优缺点,并对DCTGA与DFTGA压缩性能进行了比较.结果表明,与其他压缩方法相比,DCTGA更适于雷达回波信号压缩.     

一种基于FrFT的ISAR多目标成像方法

针对逆合成孔径雷达（IsAR）同一波束内多个运动目标在距离上重叠时的成像问题,提出了一种基于分数阶傅里叶变换（FrFT）的ISAR多目标成像新算法．首先建立多目标回波模型,通过分析各目标平动多普勒历程差异,得出各目标回波在同一距离门内均可近似为一组线性调频信号的结论．然后结合FrFT和Clean思想（FrFT-Clean）对多目标回波信号中各个目标的回波分量进行分离,最后用常规算法对各个单目标分别进行成像．仿真结果验证了该方法的有效性．     

噪声干扰的SAR图像特征研究

对干扰信号的SAR图像特征分析是合成孔径雷达（SAR）干扰和抗干扰技术研究的重要内容。本文在分析合成孔径雷达（SAR）特殊工作方式的基础上，推导出干扰环境下的合成孔径雷达（SAR）方程，利用建立的SAR电子干扰仿真模型和几种主要噪声干扰信号的数学模型，对受噪声干扰的点目标回波信号及成像过程进行了计算机仿真，研究了几种噪声干扰的SAR图像特征及对点目标图像的影响，得出了初步结论。     

消除OTHR电离层相位污染的相邻相位差法

电离层扰动会使天波超视距雷达（OTHR）回波信号的多普勒谱展宽,影响OTHR目标检测能力,需要进行去污染处理.在分析OTHR信号处理过程和电离层扰动对回波信号污染机理的基础上,利用回波信号污染前后的相位关系,提出了消除电离层非线性相位污染的相邻相位差法（APD）,并与现有的几种去电离层相位污染方法进行了比较.计算机仿真结果表明：APD方法去相位污染效果明显,且当污染信号的幅度和频率变化时具有一定的稳定性;与其他方法相比该方法估计误差小且比较平滑,特别在校正低信噪比下的电离层相位污染时具有一定的优势.     

块浮点量化(BFPQ)在星载合成孔径雷达(SAR)回波数据压缩中的应用

ＳＡＲ原始回波信号的相关性较差，因此基于数据相关性的传统压缩方法对星载ＳＡＲ回波信号的数据压缩不再实用。主要研究了块浮点量化（ＢｌｏｃｋＦｌｏａｔｉｎｇＰｏｉｎｔＱｕａｎｔｉｚａｔｉｏｎ，ＢＦＰＱ）算法的基本理论及其在星载ＳＡＲ回波信号压缩中的应用。采用ＢＦＰＱ算法对ＥＲＳ１回波数据和仿真回波数据进行了压缩并与均匀量化方法进行了比较，实验结果验证了其性能的优越性。     

电磁超声换能器在金属板厚度检测中的优化

为了提高电磁超声换能器（electromagnetic acoustic transducer,EMAT）在金属板厚度检测中的换能效率,利用ANSYS有限元软件对用于铝板厚度检测的电磁超声横波换能器进行三维建模与仿真.在仿真过程中,确定了电磁超声横波在铝板中的传播形状与方向,并以正交试验优化设计方法为指导,研究了电磁超声换能器的不同因素、不同尺寸对其换能效率的影响,并据此对EMAT模型尺寸进行了优化.通过实验验证,优化后EMAT得到的回波信号幅值是原始模型回波信号幅值的5倍,并且信噪比较高.     

六盘山一次灾害性冰雹天气过程分析

利用三维风速仪、激光云高仪、Ka波段云雷达、X波段双偏振雷达和微雨雷达等特种仪器的观测资料,对六盘山区2021年7月12日一次冰雹灾害性天气过程进行分析。结合同期大气环流形势和地面气象资料,采用统计法分析了该天气过程的大气环流形势、动力场及微物理特征,并比较了山顶山脚降水粒子的差异。结果表明：此次冰雹过程中冰雹单体生命史接近1 h,降水回波从生成到消散持续时间约为2.5 h;此次降雹过程20 min内伴随大风与降温,发生位置在六盘山脉的东坡,降雹过程主要是由于地形作用导致的;降雹发生前15 min开始出现3层云,云系发展较旺盛,云层厚度较厚（约2 km）,且降雹过程云底高度变化速度较快;降雹发生前20 min云体内回波有跃增现象,从初生对流到降雹结束,整个过程回波维持时间较长,移动方向为西北—东南,组合反射率最大值达52.5 dBZ。     

基于自适应第二代小波的超声回波信号特征识别

文章针对强噪声背景下液压系统压力超声检测回波信号特征识别问题,构造了一种识别该类信号时域特征的自适应第二代小波方法。该方法以第二代小波为基础,以超声回波信号的峭度大小为目标函数,选择每层自适应匹配超声回波信号特征的第二代小波预测器和更新器,利用选择的预测器和更新器对信号进行预测和更新运算;根据每层自适应第二代小波分解的超声回波信号噪声水平,选取自适应匹配超声回波信号噪声特点的降噪阈值,对信号进行降噪和恢复,提取信号时域特征。该方法成功地准确识别出超声回波信号回波至点的时刻和时间间隔特征信息。结果表明,第二代小波自适应阈值方法对强噪声背景下超声回波信号特征的识别效果优于经典小波方法。     

机载SAR原始回波数据多普勒参数估计的比较

首先阐明几种多普勒参数估计方法的原理,然后利用这些方法对机载SAR实测原始回波数据进行多普勒参数估计,最后把估计得到的多普勒参数值代入到RD算法中来处理机载SAR原始回波数据.通过比较雷达图像质量,得到了适用于机载SAR回波数据的多普勒参数估计方法.     

车载免提系统去噪声及回声的研究

针对车载免提系统去噪声去回声的问题,根据车内具体环境,采用改进的串联自适应回声抵消器结构及改进的谱减法来去除噪声,用带有DTD结构和改进的自适应NLMS算法来实现回声的去除,并用TI公司的DSP TMS320VC5402作为处理单元,实现了车载免提系统的去噪声去回声.实验结果表明,系统的可靠性和稳定性好、加快了收敛速度、提高了信噪比.     

BAQ压缩回波数据的噪声影响分析

星载SAR下行数传链路易受噪声干扰,降低了回波数据质量。针对星载SAR下传链路中的回波数据压缩受噪声干扰的影响,构造了解压缩回波数据误差矩阵,将误差矩阵分解为3个具有各自含义矩阵,建立了噪声对BAQ压缩的影响模型。最后利用RADARSAT-1的实测回波数据进行了仿真实验,基于SAR图像质量评价指标的评估结果表明了分析的正确性。     

Three-dimensional scattering center modeling and a fast SAR simulation method for ship targets

The direct SAR imaging method has a low efficiency when used for realizing the target echo simulation and SAR imaging,which will meet,with difficulty,the requirement of rapid SAR generation in the closed-loop verification process of sea detection guidance.In this paper,we propose a SAR simulation method based on three-dimensional(3D) scatter centers.First of all,the 3D scattering centers of a ship target from different perspectives are obtained by the 3D fast imaging based on the ray tube integral and 3D scattering center extraction based on the CLEAN algorithm.Then,the target SAR echo data and image aggregation processing are quickly calculated to obtain the SAR complex image through the geometric modeling of SAR imaging from the corresponding perspective.The method makes comprehensive use of electromagnetic scattering center extraction and complete SAR processing flow,which can significantly improve the efficiency and flexibility of target imaging simulation under the condition of maintaining the electromagnetic calculation accuracy.The calculation accuracy,efficiency,and flexibility of the proposed method are verified by taking a typical ship target as an example.     

基于层次分析法的雷达仙波信号检测与抑制方法

雷达仙波通常是由于一些特殊的气候条件引起,会在雷达终端上表现为多批次慢速运动“目标”航迹,影响雷达性能和干扰操作员的判断,该文基于对包含仙波的雷达原始信号进行采集和分析,提取仙波与真实目标的特征差异,总结仙波的幅值特性、多普勒特性以及空间分布和运动规律,提出了一种基于层次分析法的多准则决策杂波抑制方法。实测数据验证结果表明该方法能够准确分辨并对仙波具有良好的抑制效果。     

回声隐藏技术的应用研究

信息隐藏技术对于版权保护和保密通信非常重要.基于声音隐藏技术,分析了回声隐藏的嵌入和提取过程.然后,利用MATLAB工具编程,将文本信息嵌入音频载体中.在隐藏容量方面,依次隐藏8、30和100个比特信息,并且对隐藏100比特的信息进行分析.结果表明,在衰减系数为0.7或0.8左右,信息恢复率较好,高达82%.最后,对回声延时的取值合理性进行了分析.     

SAR对回波数据压缩和解压的数学和物理模型

本文根据合成孔径雷达接收回波数据的特点,建立回波数据压缩的数学模型和物理模型以及解压的数学模型,这样,不但可以节省存储空间,而且有利于数据成像处理。从而阐明了SAR成像的本质。     

基于深度学习的高时空分辨率降水临近预报方法

降水临近预报在强对流天气监测预警中具有重要地位,对于防灾减灾至关重要。在气象业务中,主要采用雷达回波外推方法解决高时空分辨率的临近预报问题。针对传统雷达回波外推方法中普遍存在的资料信息利用率不足和预报准确率低的问题,利用上海地区多年的高时空分辨率天气雷达探测资料,基于数据驱动的深度学习方法进行雷达回波外推,提出了一种新的降水临近预报模型——SwinAt-UNet模型。该预报模型通过融合UNet模型和Swin Transformer结构捕捉历史天气雷达探测资料中的短期和长期动态变化特征,可以自适应地学习潜在的雷达回波生消演变规律。此外,为提高模型的泛化能力和预报准确率,引入深度可分离卷积和卷积块注意力模块。结果表明:在不同基本反射率阈值下,SwinAt-UNet模型的预报准确率均高于UNet、SmaAt-UNet、TransUNet和AA-TransUNet模型; 在45 dBZ的基本反射率阈值下,SwinAt-UNet模型临界成功指数提高了13%,同时在预报时效上具有一定的优越性; SwinAt-UNet模型外推图像具有更加清晰的边缘和细节性纹理,对降水范围、移动方向和强度变化的预测更为准确。     

EMD滤波方法在NMR测井中的应用

核磁共振测井中,回波信号的信噪比对T2谱反演及后续地层解释评价过程有重要影响。基于核磁共振测井信号与噪声的分析,提出了一种采用自适应性较强的经验模态分解（ EMD）算法对核磁共振测井原始数据作消噪处理。结果表明,采用该滤波算法,实验室回波数据信噪比由22 dB提高到46 dB,标准油井回波数据信噪比由11 dB提高到31 dB,反演得到的T2分布更加精确,多次重复测量中孔隙度结果有较高的一致性。