基于RCS静态宽带数据的雷达目标成像算法

利用宽带雷达目标电磁散射特性数据可以实现雷达目标的一维距离像,在二维像实现过程中,传统做法需要利用雷达目标电磁回波的多普勒频率以实现雷达目标的方位像。探讨了基于宽带雷达散射截面(RCS)静态数据(没有多普勒频率)的二维成像算法,突破了传统需要多普勒频移数据才能实现二维雷达像的限制。最后探讨了调整成像算法若干参数的不同成像效果。本文工作以期能够为不同雷达成像应用场景提供技术及理论支撑。     

舰船目标单脉冲雷达三维成像技术

单脉冲雷达三维像和ISAR像相比与目标的物理尺寸相一致,在精密制导中具有重要的意义．本文分析了舰船目标三维转动引起的多普勒频移的特点,提出了在相干处理时间内利用解调频技术分离各散射点的方法．针对单脉冲测角会出现的角闪烁现象,给出了处理角闪烁的力法。仿真结果表明,本文的方法成像质量较好。     

相控阵雷达二维成像实验研究

Ｌ波段相控阵雷达用来对飞机进行ＩＳＡＲ二维成像，无论就雷达体制还是波段，在国内外都未见报道。本文介绍了这项研究成果的系统方案运动补偿方法，并列出多种民航机成像的实验结果。     

双通道外场RCS测量雷达研究

针对外场雷达目标散射特性测试的需要,设计并实现了一种外场测量雷达。该雷达可在外场以频分的方式在2个固定频段上同时进行雷达散射截面的测量,以及在转台的配合下进行二维成像测试。采用脉间变频技术,避免了线形扫频方法非线性引起的问题,通过现场可编程器件的使用,可灵活设置调制脉冲和硬件距离门,最大限度地消除外场虚假信号和背景杂波的影响,可采用校准支路实时对正交解调的误差进行校准。     

微波光子雷达逆合成孔径成像

微波光子逆合成孔径成像雷达,发挥光子大带宽、低传输损耗、抗电磁干扰等优势,可以提升成像分辨率,并有助于构建分布式阵列雷达,实现精确的三维成像。本文介绍了中国科学院空天信息创新研究院在微波光子雷达逆合成孔径成像方面的成果。首先,搭建了微波光子雷达,基于光子倍频技术产生宽带雷达信号,基于光子去斜处理进行回波信号接收,系统工作在Ku波段,带宽600MHz,实现了对暗室内合作目标和外场非合作目标的二维ISAR成像。在此基础上,结合光射频传输技术和波分复用技术,搭建一发多收的微波光子光纤分布式阵列雷达,在实验室内实现了对3个角反射器的精确三维成像。上述试验结果验证了微波光子技术应用于雷达成像领域的可行性和提升系统关键性能的潜力。     

雷达目标一维距离像计算仿真研究

在雷达目标识别研究中,获取有效的雷达目标特征信号非常重要。通过计算机仿真来获取雷达目标一维距离像。仿真时先对目标外形进行三角面元逼近,利用面元法得到目标随频率变化的R苍值,进行变换后得到目标的一维距离像。给出了一类舰船目标的仿真实验。结果表明该方法在一定程度上可以较好地模拟复杂目标的雷达特征信号。最后指出了需要进一步研究的问题。     

探地雷达扫频三维成像方法

基于惠更斯原理三维探地雷达数据叠加偏移处理方法,对实验数据进行了三维成象处理。７并用频域扫频方法产生宽频带信号,通信网络分析仪采集频域回波信号数据,获得高分辨率探地雷达所需要的窄脉冲信号。     

一种空间微动目标宽带雷达干涉三维成像方法

空间微动目标3维成像在目标特征信息感知方面具有优势,对于实施空间目标成像、分类、识别等任务具有重要现实意义。据此,该文针对L型天线阵列成像系统,提出一种基于改进的粒子群优化的空间微动目标宽带雷达干涉式3维成像方法。首先,分析了目标回波信号的微多普勒特性,建立参数化表征模型。其次,基于所提优化算法重构各天线回波信号的微多普勒相位项,通过对各回波信号相位项的干涉处理,获得干涉相位差,并推导干涉相位差与目标空间坐标的关系,从而重构真实3维坐标,获得微动目标3维图像。相较于已有方法,所提方法基于干涉式成像思想,在无遮挡和有遮挡效应的条件下,均可重构微动目标真实空间坐标和3维图像,并且具有较好的鲁棒性。最后,仿真计算验证了该方法的有效性。     

飞行器RCS近场三维成像的几何设计与性能分析

飞行器隐身设计是先进飞行器总体设计的关键环节,随着更为复杂的结构以及新兴复合材料应用于飞行器制造,基于缩比模型的电磁散射特征分析变得不再精确,在室内或者室外较小区域内开展对全尺寸飞行器电磁散射特征的近场成像与诊断已经成为高效率评估隐身特性的重要方式,受到国内外的广泛关注。本文介绍了两种典型的飞行器近场成像几何,基于球面波分解理论分别建立了信号模型,推导了频域成像处理算法,对比分析了两类不同成像几何对应的成像处理流程,提出子孔径成像处理是分析飞行器电磁散射特征的基本策略;归纳了平面阵列三维成像与柱面阵列三维成像在成像处理复杂度、点散布函数、应用特点等方面的区别与联系。文中通过仿真数据的三维成像验证了所提信号模型与处理算法的正确性。     

窄脉冲雷达目标信号模型及其简化

合理的目标模型是现代雷达备受关注的研究课题之一。从雷达的工作原理出发,建立了雷达目标的信号模型。为优化雷达内部算法、提高自身资源的利用率,根据窄脉冲雷达信号具体形式、工作条件和工作模式的特点,对目标模型进行了合理的简化,并按目标分类采用不同的Swerling起伏模型。通过采用Matlab编程模拟,验证了模型的准确性和合理性,通过VC编程模拟雷达P显目标也得到了较为逼真的目标回波。这对于雷达装备的研发和雷达模拟器的研制有一定的借鉴作用。     

箔条云极化特性与雷达散射截面测量研究

从最一般的电磁波椭圆极化方程出发,分析了线极化波和圆极化波的构成条件、极化分解和极化的合成方式;探讨了箔条云的散射特性和极化特性;重点研究了箔条云与测试雷达之间的极化特性匹配关系对散射截面测量结果的影响．最后,指出了箔条云雷达截面测量方式对箔条工程实践的作用．     

反导预警雷达目标特征识别方法

目标识别是弹道导弹防御的关键环节,同时也是防御系统最具挑战性的核心技术难题。从弹道导弹飞行中段和再入段雷达探测的需求出发,论述了目前国内外对弹道导弹雷达探测特征:雷达散射截面积(RCS)、一维距离像(HRRP)、逆合成孔径成像(ISAR)、极化特性等目标特征提取和识别方法,并讨论了基于上述特征的目标识别方法的优缺点。在此基础上,分析了未来弹道导弹目标特征识别技术的研究方向,为今后相关研究提供有益的思路。     

基于并行MLFMA的SAR舰船目标RCS计算

为提高合成孔径雷达（SAR）图像仿真效果,针对SAR图像中舰船目标雷达散射截面（RCS）计算的精度和效率问题,在利用几何建模方法构建三维舰船模型的基础上,采用并行多层快速多极子算法（MLFMA）计算了舰船目标RCS并分析了该算法的并行加速比。仿真实验表明,并行MLFMA算法适用于高频范围内较大尺寸舰船目标RCS的计算,比物理光学法（PO）和物理光学与矩量混合算法（PO—MOM）具有更高的计算精度且并行方案能明显提高求解目标RCS的效率。     

被动雷达的目标散射特性和时间序列

目标的雷达散射截面积是判断雷达系统中能否检测到目标的重要参数指标之一,为研究以GNSS为辐射源的被动雷达系统下飞行目标的RCS散射特性,仿真了不同机型在被动雷达系统中的静态RCS数据,分析了同一视线角下不同机型的RCS共性及辐射源-目标-接收机位置关系对目标RCS的影响。另外根据设定航路的目标飞行姿态计算得出的雷达视线角,结合飞机静态双基地RCS起伏特性数据,计算了空域中不同位置辐射源对应该航路目标的RCS时间序列,为被动雷达系统的辐射源选择提供了一定参考。     

CS与GPR联合反演目标成像

压缩传感(CS)理论是在已知信号具有稀疏性或可压缩性的条件下对信号数据进行采集、编解码的新理论。压缩传感采用非自适应线性投影来保持信号的原始结构,能通过数值最优化问题准确重构原始信号。压缩传感以远低于奈奎斯特频率进行采样,在高分辨压缩成像系统、视频图像采集系统、雷达成像以及MRI医疗成像等领域有着广阔的应用前景。阐述了压缩传感理论框架以及信号稀疏表示、CS编解码模型,并进行了压缩传感与探地雷达联合反演目标成像。反演结果表明,随机孔径压缩传感成像算法比递归反向投影算法和最小二乘法所需数据量少,成像效果好,目标旁瓣小,对噪声的鲁棒性更好。     

飞机/发动机复杂腔体遮挡算法研究

利用电磁场高频近似理论,计算飞机进气道、喷管和座舱等腔体的RCS,需要考虑腔体内表面网格单元感应电流之间的相互影响,即判断网格单元之间的相互遮挡关系。在分析比较直接搜索及改进算法、并行＋直接搜索算法和拓扑法的基础上,提出了快速判断复杂腔体面网格单元相互可见性的新算法一拓扑踪迹算法。计算分析表明,文中算法不仅适用于任意复杂电大腔体遮挡关系判断,计算速度比其他三种算法提高若干倍,且构建腔体的体网格越大计算速度越快。     

四种飞行目标作用距离及散射面积

测量雷达作用距离时通常对应于特定的配试目标。不同配试目标的雷达截面(RCS)会随着视角、工作波长、姿态等因素变化而变化。目标RCS的测量方法有多种，通过动态检飞得到的RCS应该是最可靠的。该文利用对某雷达外场检飞数据，对某民航机、某战斗机、某直升机、某小型教练机四种飞行目标在UHF波段的最大作用距离和RCS进行了估算分析。     

多极化目标特性测量雷达测量接收机的设计

多极化目标特性的测量是现代雷达研究中的一个新课题。由于隐身和反隐身技术的不断深入，准确的目标特性测量显得十分重要。本文根据测量雷达自身的要求，结合实际应用给出了测量雷达测量接收机的组成，并对影响测量精度的几个因素进行了分析，以求得合理的设计。     

统计MIMO雷达目标跟踪技术研究

首先研究了统计多输入多输出(MIMO)雷达对运动目标参数的估计(也称雷达测量),以雷达估计性能为依据设定其工作参数,提出了一种统计MIMO雷达对运动目标跟踪与参数估计相结合的交互式跟踪方法。理论分析表明,所提方法在目标雷达横截面积(RCS)闪烁严重的情况下仍能很好地进行跟踪,并保持很高的跟踪精度;而且论文中所提出的参数估计法可以有效地降低MIMO雷达参数估计的运算复杂度,解决了参数估计中一大难题。仿真实验也验证了该方法的有效性。