基于谱分析的分布式无源雷达非均匀成像

分布式无源雷达空间构型不规则,导致目标回波采样在空间谱域分布不均匀,目标反演质量较差。首先构建三维投影模式下的二维成像模型;对非均匀谱域进行量化分析,建立空间谱支撑域、扭曲度和RMSE三项指标评价空间谱填充非均匀度;然后提出一种快速高斯网格NUFFT的成像方法,通过高斯卷积核对非均匀采样回波在空间谱上进行平滑处理并进行过采样FFT,同时对高斯核进行分裂处理实现快速重构。仿真实验表明,本文评价指标合理评估了空间谱非均匀性,成像方法进一步改善成像质量,且大幅提高计算速度,验证了空间谱非均匀度对成像质量的影响。     

一种基于WiFi信号的运动目标无源雷达成像方法

近些年无线局域网快速发展,覆盖范围增加,该文研究基于WiFi (Wireless Fidelity)信号的运动目标成像,扩展无源雷达的应用。首先探讨分析WiFi信号模糊函数特性,结果表明其具有良好的距离分辨率,可以用作无源雷达的外辐射源。然后采用分布式孔径,借助广义似然比估计理论进行成像,重建运动目标在2维空间的分布与速度,并分析了成像分辨率。仿真结果验证了给出的基于WiFi信号的无源雷达运动目标成像方法的有效性。      

基于GPS信号的无源雷达性能分析

由于具有隐蔽性好、抗干扰能力强、系统可靠简单等优点,基于外辐射源的无源雷达近年来受到国内外的重视,成为研究热点。本文论述了基于GPS的无源雷达系统优势,以及基于系统的几何构型和未来发展能力的GPS信号的探测距离。分析了GPS信号的双基地模糊函数,并给出仿真结果。研究表明,基于GPS信号的无源雷达具有广阔的发展前景。     

基于外辐射源的运动目标成像技术

基于外辐射源的运动目标探测、定位与成像技术是目前新体制雷达研究的热点之一。文中介绍了基于外辐射源的无源雷达对运动目标成像的研究现状，分析了利用电视或调频广播等外辐射源信号作为机会照射源的多基地无源雷达成像系统的构成和基本原理，并且选取了12个电台信号作为外辐射源，利用无源雷达成像技术对运动目标进行了仿真实验，最后探讨了该无源雷达成像体制的若干关键技术和应用前景。     

一种新的采用分布式孔径的无源雷达成像方法

该文提出一种新的利用机会照射源的无源分布式雷达目标成像方法。首先基于波方程建立接收回波信号模型。然后建立新的无源回波模型,该模型将所有接收单元(或接收机)处的回波信号用某一基准接收单元处的接收信号来描述,无需发射源信息。基于分布式孔径获得的数据有限,成像被描述为目标位置未知的二元假设检验。采用无源回波模型,依据最大信噪比准则构造空间可分辨的检测统计量,对观测区域每个位置进行检测,最终形成关于成像区域的检测统计量图像,获知目标位置信息。在给出该成像方法分辨率的理论分析的基础上,进一步通过仿真实验验证了理论分析结果和成像方法的有效性。     

基于空间谱域填充的MIMO雷达成像研究

 雷达成像需要获得目标空间谱域一定范围和密度的采样以重建目标图像,目标空间谱域的填充方式与雷达成像的质量有直接关系.论文首先阐述了MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)雷达收发信号模型的空间卷积效应,基于电磁逆散射原理,推导出一种MIMO雷达成像方法,详细论述了成像性能与空间谱域填充的关系.讨论了收/发阵列配置对空间谱域填充的影响,得到阵列排布的基本准则,最后对成像算法的有效性和理论分析结果进行仿真验证.     

基于GPS无源雷达干扰抑制研究

基于GPS辐射源的无源雷达,利用目标对非合作GPS信号的反射工作,具有很强的反侦察、抗隐身及生存能力.由于基于GPS的无源雷达系统,回波信号非常弱,故回波信号的干扰抑制及有效信号的获取是其信号处理非常重要的内容.对基于GPS辐射源的无源雷达回波信号中的直达干扰采用自适应滤波的方法进行抑制,对多径干扰提出采用功率倒谱分析...     

一种基于回波相关的无源合成孔径雷达成像方法

利用机会照射源的无源雷达因为可以解决频带拥挤和具有良好的电子对抗性能,是雷达领域的一个研究热点。鉴于大多数机会照射源发射窄带或超窄带的连续波信号,该文研究采用窄带连续波信号的无源合成孔径雷达(SAR)成像。通过不同接收机回波之间进行相关,建立成像的数据模型,并给出一种滤波反投影(FBP)成像算法,详细分析了影响该成像方法分辨率的因素。通过仿真实验,验证了基于回波相关和FBP的无源SAR成像方法。该方法无需发射机位置信息,适用于任意载机飞行轨迹。     

噪声条件下雷达关联成像误差分析

雷达关联成像是一种新的凝视高分辨率成像方法。该文针对参数化关联成像方法,建立了噪声条件下雷达关联成像模型,推导了噪声条件下关联成像理论误差限,分析了估计误差的影响因素。采用稀疏重构算法对不同参数条件下的雷达关联成像进行数值模拟,讨论了噪声条件下信号带宽、阵列构型、成像单元尺寸以及目标复杂度对成像误差的影响。研究结果为雷达关联成像系统的参数选取和信噪比要求提供了理论参考。      

基于GPS的外辐射源雷达研究

基于GPS的外辐射源雷达具有覆盖面积广、全天候、抗隐身和抗摧毁等优点，日益受到人们的关注。分析了利用GPS卫星作为外辐射源雷达探测的照射源的可行性，并提出了该外辐射源雷达系统的研究重点。     

分布式无源雷达接收机配置优化及其成像技术

由于其较低的成像成本和较强的鲁棒性,使得利用多发射机和多接收机对目标进行有效观测的分布式无源雷达成为雷达技术研究的热门领域。本文在分布式雷达稀疏成像模型基础上,提出一种分布式无源雷达成像接收机配置优化方法,以成像分辨率最高为优化目标函数,针对不同发射机布局采用遗传算法计算出最优接收机布局。同时针对正交匹配追踪（Orthogonal Matching Pursuit, OMP）算法在低信噪比下成像精度较低,信号估计不准确的情况,推导出用协方差稀疏表示接收信号,利用稀疏贝叶斯学习（Sparse Bayesian Learning, SBL）进行信号重构的成像算法,并通过仿真实验对成像性能的改善进行了验证。      

Homodyne detection of infrared radiation from a moving diffuse target

Experiments have been performed in which the radiation from a CO2laser was coherently detected after being scattered from a moving diffuse reflector. This is generally the configuration of an infrared laser radar. The power-spectral-density of the heterodyne signal was measured and its width was shown to agree with the calculated value based on a theoretical model for the process. Expressions are obtained for the ratio of heterodyne signal bandwidth to heterodyne frequency for the cases of focused radiation, unfocused radiation, and for a typical radar configuration. In most cases, the heterodyne signal is found to possess a narrow-band character. The probability density of the signal envelope was also measured for a known scatterer (providing Gaussian scattered radiation) and was found to be Rayleigh distributed, as expected. The power-spectral-density and envelope probability distribution provide information about a scattering medium or target which cannot be obtained from average-value measurements of the heterodyne signal-to-noise ratio. This information is useful for communications applications, infrared radar, and heterodyne spectroscopy experiments. Finally, a simple and direct method of obtaining information about the statistics of an incident radiation field (which does not involve photocounting) is discussed.     

基于IAPES的分布式SAR高分辨成像

分布式SAR成像通常采用FFT估计信号频率参数,但其估计精度差且旁瓣高,在多目标的情况下会产生严重的相互干扰,降低成像质量。对此提出一种分布式SAR干涉幅度相位估计融合成像方法。该方法通过构造全局自适应FIR滤波器对分布式SAR信号进行分维滤波,同时应用干涉技术估计相位差完成相位校正,进而估计出带宽展宽的融合信号频谱,提高成像分辨率。而且IAPES频率估计精度高并能抑制旁瓣,从而精确估计目标的散射强度,达到改善成像质量的目的。实验仿真验证了该方法的有效性。     

CMOS有源像素图像传感器的辐照损伤效应

互补金属氧化物半导体(CMOS)有源像素(APS)图像传感器作为光电成像系统的核心器件,被广泛应用在空间辐射或核辐射环境中,辐照损伤是导致其性能退化,甚至功能失效的主要原因之一。阐述了不同辐射粒子或射线辐照损伤诱发CMOS APS图像传感器产生位移效应、总剂量效应和单粒子效应的损伤物理机制。综述和分析了辐照损伤诱发CMOS APS图像传感器暗信号增大、量子效率减小、饱和输出电压减小、噪声增大以及暗信号尖峰和随机电码信号(RTS)产生的实验规律和损伤机理。归纳并提出了CMOS APS图像传感器辐照损伤效应研究亟待解决的问题。     

基于小波变换的中红外多波长辐射测温的信号处理

介绍了用小波变换实现中红外多波长辐射测温信号的处理方法，该方法基于信号和白噪声在小波变换下具有不同的传播特性，采用软阈值方法有效地去除信号中的噪声，方便地用软件实现辐射测温信号的处理。为将小波变换引入辐射测温领域进行了探讨。     

基于长合成孔径的辐射源成像定位算法

考虑到单平台测角的定位精度随目标的距离增加而下降、远距离处的方位定位精度有待提高的问题,该文提出了一种基于长合成孔径的辐射源定位算法。该算法将合成孔径成像的概念引入到辐射源无源定位中,通过平台的移动形成长的虚拟孔径,以合成孔径雷达的方式处理数据,获得很高的方位定位精度。对于单频辐射源,接收信号在方位上等效为线性调频信号,其调频率与辐射源的距离成反比,通过距离搜索和方位聚焦的方法在距离-方位域完成信号聚焦,直接获得辐射源2维成像定位结果。针对宽波束侦察的特点,分析了低采样率下调频率距离-方位的耦合关系,并提出了信号角度估计和2维成像定位的方法。理论推导和实测数据处理结果验证了该定位算法的有效性。      

一种基于距离补偿的分布式小卫星双基SAR成像方法

在一定条件下,分布式小卫星双基SAR可近似认为是一种信号发射器与接收器平行运动的双基SAR系统。针对其结构特点,该文提出一种基于距离补偿的成像方法。通过该方法可把双基SAR的相位信息以单基SAR 的形式表示,这样就可利用单基SAR的成像算法对双基SAR进行研究。本文结合波数域算法对这一方法进行了阐述,并给出了仿真结果。仿真结果表明,该方法可有效应用于分布式小卫星双基SAR的成像中。     

长焦区光声成像系统中的信号补偿

信号衰减问题在许多领域都备受关注,在光声成像系统中各种原因引起的信号衰减同样在很大程度上影响了系统的成像质量以及成像深度。从组织光学、声传输与接收等方面讨论了长焦区光声成像系统中引起信号衰减的因素及其特点,并在此基础上提出相应的补偿策略。补偿策略考虑到光声形成与传输过程中的光衰减与声衰减两方面因素对光声信号的影响,实现了从光与声两方面对检测信号综合补偿。信号补偿实验分别从模拟样品补偿成像与离体甲状腺成像展开。实验结果表明,补偿策略能够较好地对光声信号进行补偿,从而提高了系统的成像深度及成像质量。     

红外系统自身热辐射导致的分布式探测距离变化分析

探测距离是红外系统应用的重要评价指标,随着制冷型红外探测器的发展,红外系统自身热辐射已成为探测距离提升的重要限制性因素,冷光学设计是抑制自身热辐射的必然选择,因此对冷光学制冷温度指标进行评估和优化成为红外系统设计分析的新问题。文中从红外系统自身热辐射和经典探测距离理论出发,推导了包含系统噪声项的红外系统探测距离计算公式,提出了分布式探测距离的分析方法。以透射式光学系统为例,进行了影响因素灵敏度分析。通过对探测器焦平面进行分区域数据处理,得到了对应探测距离的主要影响表面。在此基础上,分析了在对主要影响表面进行低温处理前后(293.15 K制冷到173.15 K)探测距离的变化。结果表明,探测距离最大提升量达到43.32%,提升效果显著。该方法可为红外系统冷光学设计和评估提供参考。     

基于雷达及其信号信息数据库的被动辐射源识别技术

介绍了雷达及其信号参数数据库的设计思路,论述了该数据库设计思路的科学性和有效性。详细描述了基于雷达信号信息数据库的被动辐射源识别方法。讨论了被动辐射源识别程序进行被动辐射源信息接收、存储和识别的稳定性和效率。