一种适用于宽带条带式合成孔径声纳的相位梯度自聚焦算法

传统的相位梯度自聚焦(PGA,phase gradient autofocus)算法仅适用于窄带聚束式合成孔径成像。提出了一种适用于宽带条带式合成孔径声纳的相位梯度自聚焦(SPGA,stripmap phase gradient autofocus)算法。SPGA算法通过多普勒频移估计线性侧摆;SPGA算法消除了侧摆对回波信号包络的影响,使成像模糊仅仅是由方位向相位误差引起的,这样才可以由Dechirp后的距离压缩域数据的相位误差梯度得到侧摆的估计;SPGA算法利用估计得到的侧摆对距离徙动校正前的回波数据进行包络和相位补偿。仿真表明该算法有效地估计出了侧摆,提高了成像质量,且成像没有发生方位向偏移,明确地确定出了目标的位置。     

基于ICPF的步进频率雷达机动目标高分辨率成像处理

针对机动目标步进频率回波信号一维距离像模糊的问题,本文提出了基于求和立方相位函数（Integrated cubic phase function,ICPF）的运动参数估计和补偿方法。首先,构建机动目标的步进频率回波三阶相位信号模型,采用一阶差分处理实现相位降阶。其次,计算降阶信号的ICPF,依次估计和补偿加速度以及速度引入的误差相位。然后,对运动补偿后信号进行IFFT处理可以获得目标高分辨一维距离像。其中,对加速度和速度的估计只需要进行一维搜索,算法运算量很小。最后,分别在无噪声和较低信噪比的情况下进行计算机仿真,实验结果验证了本文所提方法的有效性。     

大斜视双基地SAR的二维可分离成像算法

提出了大斜视双基地SAR的二维可分离成像算法.首先建立了大斜视双基地SAR回波信号模型,并对其距离徙动和方位调频率的变化特性进行了分析;在此基础上,将二维可分离成像算法推广应用到了双基地SAR领域,解决了大斜视双基地SAR回波信号线性距离徙动补偿后方位调频率在方位向出现的空变性问题.算法采用了由平移不变双基地SAR几何关系所确定的新匹配函数,并考虑了3次相位项对成像效果的影响,改善了成像的效果.最后通过点目标仿真验证了算法的有效性.     

地球同步轨道双基SAR成像方法

地球同步轨道发射、低地球轨道接收体制的天基雷达系统具有观测范围广、抗摧毁和抗干扰能力强、组网灵活等优点.分析发现,该系统中回波的包络不仅与地表场景的斜距有关,还与其方位位置有关,传统的单基SAR成像方法不再适用.本文分析了回波包络的历程,给出了适用于该系统的SAR成像方法.该方法根据多普勒参数以及目标像的几何形变量随接收卫星与发射卫星几何位置关系的变化特征对数据沿方位以及距离向进行分块,并重新构造距离徙动校正和方位匹配函数对回波信号聚焦,最后进行几何形变校正.仿真数据的成像结果证明了方法的可行性.     

接收机固定的双基SAR的CS算法

分析了接收机固定的双基SAR系统的回波信号模型,结合单基SAR的CS成像算法思想,推导和提出了接收机固定的双基SAR系统的CS成像算法.该算法可以很好的解决包络徙动及其空变问题,且不需要插值,运算量小,与波数域算法相比,效率更高,而且相位保持性好.最后用该算法对仿真的点目标双基回波进行成像处理,得到了点目标的聚焦图像,验证了本文算法的有效性.     

基于多信号分类法SAR动目标检测研究

在运动目标检测问题的研究中,动目标的图像会因为存在径向速度而产生方位偏移,造成图像偏离真实位置.为了解决不同径向速度的运动目标在SAR图像中的成像偏移位置可能位于同一分辨单元而难以检测的难点,提出一种基于MU-SIC(多信号分类)算法的双通道SAR动目标检测新方法.方法采用高分辨率MUSIC谱估计算法代替传统傅里叶变换进行运动目标的检测及运动参数的估计,通过对动目标重新聚焦得到其偏移矫正后的图像,完成运动目标的定位.仿真结果表明,方法改善了成像偏移位置在多个动目标的检测能力,提高了参数估计的精确度.     

提高频域合成孔径超声阵列成像质量的方法

随着工业制造水平的不断提升,对于工业无损检测的要求也越来越高。为了实现更快更准确的检测,基于相位迁移算法的频域合成孔径超声成像方法在实际成像检测中应用越来越多。针对该成像理论,提出一种提高成像质量的方法。首先对时域阵列检测信号,依次进行卷积滤波、波形包络提取及信号锐化处理,提高信号信噪比。然后再将这些信号进行二维傅里叶变换,并通过相位迁移算法重建声场。最后使用二维傅里叶反变换对检测区域进行逐层成像,用多缺陷试块进行检测成像实验。结果表明,经过该方法处理,成像质量得到提高,与未预处理的成像结果比较,在相同实验条件下,信噪比平均提高3.9dB。     

空中机动目标参数估计优化方法仿真

研究空中机动目标参数估计优化方法.在进行被动式空中机动目标跟踪过程中,由于空中环境干扰较大且机动目标信号具有一定的隐蔽性、多样性,采用传统的算法进行目标参数估计,跟踪的精确度不高,严重影响跟踪效果.为此,提出基于改进非线性最小二乘的空中机动目标参数估计优化方法.针对机动目标相关参数数据进行降维处理,以减少跟踪过程的计算量,依据改进非线性最小二乘理论,构建目标信号模型,从而确定目标搜索范围,构造代价函数,获取参数估计结果,实现对空中机动目标的有效检测与跟踪.实验结果表明,利用改进算法进行空中机动目标参数估计优化,能够获得较好的目标参数估计效果,提高空中机动目标跟踪的准确率.     

机载雷达长相参积累机动目标速度补偿方法

载机与空中目标间的相对高机动,会引起机载脉冲多普勒雷达长时间相参积累时目标在频率上跨越多个多普勒滤波器单元,导致目标的相参积累能量降低;利用目标航迹预测加速度或载机自身加速度,在目标回波的距离频域进行线性相位补偿的方法,实现了机动目标的速度走动补偿,有效地提高了目标相参积累信噪比;该方法显著改善了雷达对机动目标的检测性能,具有运算量小、易于工程实时处理等特点;仿真数据验证了理论分析的结果和算法的有效性。     

一种精确的多接收阵合成孔径声纳距离多普勒成像算法

针对现有多接收阵合成孔径声纳算法没有考虑或低估了"停走停"近似在宽测绘带和高平台运动速度情况下带来的图像失真的现象,本文在深入分析多接收阵系统误差产生机理的基础上,提出了一种适用于宽测绘带成像的精确多接收阵合成孔径声纳距离多普勒成像算法,它舍弃了目前普遍采用的等效相位中心(DPC)近似,采用多接收子阵的精确延迟模型.算法首先对各接收子阵数据单独处理求得方位谱并进行方位向扩展,随后分别进行距离徙动校正和方位向脉压,最后将各通道的方位谱相干叠加,反傅里叶变换后得到了高分辨图像.通过点目标仿真比较,该算法在峰值旁瓣比及目标的定位等方面优于现有算法.     

高速机动目标检测算法研究

研究机载雷达高速机动目标检测问题,指出目标的高机动性带来回波包络走动以及多普勒频率展宽,导致传统相参积累效果下降、检测概率降低.为了解决上述问题,提出了一种随机Hough变换的检测方法,将多脉冲观测时长内的高速机动目标回波能量积累问题转化为图像域的直线与曲线检测问题,使得未知速度、加速度的目标包络走动及弯曲得到积累,实现了匀速和匀加速度运动目标的有效检测,并获得速度与加速度的估计值.仿真结果证明了该方法的有效性.     

基于LVD变换的大时宽带宽信号雷达高速目标检测方法

随着电子战及超高速武器的快速发展,在现有雷达体制下,传统目标探测技术面临着严峻的挑战。为了在提高雷达高速目标的检测性能的同时,兼顾雷达抗干扰能力和战场生存能力,雷达发射需具有低截获特性的大时宽带宽信号。这种情况下,高速运动目标产生尺度效应和脉内多普勒使得匹配滤波失效。针对该问题,提出一种基于吕氏分布(LVD)的大时宽带雷达信号高速多目标检测方法。该方法对高速目标回波的自相关函数进行尺度变换,消除时间变量与延迟变量之间的耦合;再通过2D-FFT变换将回波能量在变换域中积累成峰值;最后通过峰值检测实现对高速目标的检测与参数估计。仿真分析表明,该方法不仅在低信噪比(SNR)下具有较高的检测性能,并且在复杂场景中能够检测多个目标,同时具有较高的参数估计精度。     

基于信息融合度传递的频域徙动入侵特征挖掘算法

在功率自激混合组合网络中,路由之间的相群特征相异性会产生谐振信号,因此需要有效挖掘入侵信号的频域徙动特征来实现对入侵信号的拦截。传统方法采用混合蛙跳算法挖掘入侵特征并且聚类中心矢量向模糊边缘贴近,因此搜索和挖掘精度不高。提出了一种基于混合蛙跳最优模因组信息融合度传递的频域徙动入侵特征挖掘算法。构建功率自激组合网络的系统模型和入侵信号数学模型,基于频域谐振慢变衰落幅度均衡原理,得到多源网络攻击源信号在相干点积功率累积尺度坐标,采用多普勒频移模糊搜索对入侵信号进行平滑处理,计算入侵信号的多普勒频移状态空间固有模态函数,得到入侵信号的频域特征包络幅度估计值。采用IIR滤波算法,对信号进行降噪滤波处理,提高信号的纯度,提出基于信息融合度传递的混合蛙跳入侵信号检测算法,优化特征挖掘结果,完成入侵信号的频域徙动特征挖掘算法改进。仿真实验结果表明,该算法能准确挖掘入侵信号的频域徙动特征,特征的波脊亮点明显,在低信噪比下提高了入侵信号的检测性能。     

一种改进的前斜视SAR距离多普勒成像算法

根据大斜视角SAR成像的空间几何模型和回波信号特点,提出了一种改进的适用于前斜视场景的距离-多普勒成像算法;对补偿二维频域耦合相位项的条件进行了分析,分析表明只需根据设计参数决定是否补偿到三阶耦合相位即可,且不必补偿更高阶的耦合相位;对距离徙动的校正方法进行了研究,通过在频域直接对距离徙动进行校正可以避免使用传统的插值方法,有效减小了计算量,提高了算法的运算效率,有助于算法的实时性实现;对改进的距离-多普勒算法的仿真表明,其成像性能能够满足前斜视条件下SAR实时成像处理的要求。     

弹载SAR俯冲段斜视成像算法

弹载SAR在俯冲段具有较大的下降速度和加速度,这使得距离徙动校正(Range cell migration correction,RCMC)变得困难,并且由于导弹在攻击目标前需要有一定的转弯机动时间,弹载SAR还往往工作在斜视模式下,此时常规的SAR成像算法不再适用.本文提出了一种弹载SAR俯冲段斜视成像算法,该方法在建立弹载SAR回波信号模型的基础上,首先在距离频域-方位时间域校正距离走动的主要部分,然后结合级数反演思想,推导出SAR回波信号的二维频域表达式,在距离频域-方位多普勒域进行剩余的距离走动和距离弯曲的校正,最后完成二维脉冲压缩,得到聚焦的图像.运算量的定量分析和实验仿真的结果验证了该算法的可行性和有效性.     

合成孔径声纳频率变标成像算法

对小距离幅宽场景成像时,可以采用解线频调技术降低回波信号的带宽,从而降低距离向的采样率.线频调变标算法要求回波信号在距离向是线性调频的,因此无法直接处理这一数据形式.文中采用频率变标(FS)算法对解线频调后的回波信号进行处理,应用频率变标技术,在消除回波信号剩余视频相位项的同时校正距离徙动,整个成像过程不需要插值处理.最后用该算法处理了合成孔径声纳斜侧视工作模式下的仿真点目标的解线频调回波数据,得到了良好的成像结果.     

机动目标双基地ISAR越距离单元徙动校正算法

逆合成孔径雷达（Inverse syn thetic aperture radar, ISAR）使用距离多普勒算法成像时,当目标尺寸较大或转角过大 ,会发生越距离单元徙动（Migration through resolution cells, MTRC）现象,严重影 响 目标成像效果。基于双基地ISAR转台模型,针对成像的MTRC问题,对解线频调后的目标回波 进行研究,分析了机动目标MTRC的产生机理,并将匹配傅里叶变换（Match Fourier trans f orm, MFT）应用到MTRC的校正中,消除了快时间频率与慢时间的耦合项,有效解决了MTRC引 起的ISAR图像散焦问题。仿真结果表明,基于MFT的双基地ISAR MTRC校正算法能够有效校正 机动目标的距离徙动,提高ISAR成像质量。     

近地轨道多目标ISAR成像方法研究

空间目标的逆合成孔径雷达(ISAR)图像包含丰富的信息.但足当雷达波束中包含多个运动目标且目标在距离维无法分辨时,很难得到多目标ISAR图像.通过对回波信号的分析,建立了宽带线性调频雷达信号的近地轨道多目标ISAR成像模型.在分析了空间目标的高速运动对多目标成像的影响后,提出了用商阶模糊度函数积进行多分量多项式相位信号参数估计的方法.利用估计的参数进行同波分离、速度补偿,消除目标高速运动对多目标成像的影响.最后通过仿真验证了分析结果的正确和算法的有效.并提出了近地轨道多目标成像的一般方法.     

盲源分离与高分辨融合的DOA估计与信号恢复方法

目标方位估计(Direction of arrival, DOA)和信号恢复分别是水下目标定位、跟踪与识别的前提.基于盲源分离方法可以得到含有阵列流形信息的解混矩阵, 融合成熟的高分辨方法提出了一种新的方位估计、信号恢复模型和方法. 在宽带信号背景下进行了仿真实验, 结果表明该方法可实现目标方位的实时估计和目标信号的恢复. 在同等条件下完成同样的目标方位分辨率, 比单纯的高分辨方法要求的阵元数和快拍数较少, 要求的信噪比要低. 海上实测数据检验也表明, 比常规的最小方差无失真响应(Minimum variance distortionless response, MVDR)方法得到了更好的结果, 明显提高了弱目标信号的空间谱能量, 增强了检测弱目标信号的能力.     

直接序列扩频信号(DS-SS)的检测与参数估计

为了解决在低信噪比的情况下,直接序列扩频信号（DS-SS）的检测与参数估计问题,本文讨论了基于高阶统计理论的DS-SS的检测方法以及对DS-SS扩频码码型的估计.在仿真实验中,提出了一种将接收信号分段,利用数据累积窗技术来提高接收信号信噪比的方法.理论分析和计算机仿真结果表明本文的方法鲁棒性强,即使在信噪比很低的情况下,仍然能够检测出DS-SS,并能够对其参数进行准确有效地估计.