宽带目标回波模型的物理解释及小波变换表示

在点目标回波模型基础上，通过对理想运动体目标的分析，引入了距离-速度联合分布密度和时延-时间伸缩联合分布密度函数的概念，详细推导了延展目标的宽带回波模型，解释了各密度函数和宽带扩展函数的物理意义及相互关系，最后给出了宽带回波模型的小波变换表示方法。     

广义边缘CWD-Hough变换在宽带声成像中的应用

提出了一种基于广义边缘CWD—Hough（GMCWD—Hough）变换的宽带声成像方法。分析了基于时间伸缩-时延的宽带相关声成像的基本模型,介绍了广义边缘CWD—Hough变换。根据目标回波的时频分布特点,该方法基于时间一频率联合分析法,提取信号在时频域的分布特性参数进行时间伸缩时延的声成像。通过设计合理的广义边缘核函数,能有效避免常用的WVD方法产生的交叉项影响,检测性能优于常用的Wigner—ville分布方法。实验结果表明该声成像方法的有效性,不仅适合水声宽带成像,而且对于低信噪比条件下的其它成像方式也具有参考价值。     

低速目标宽带时延-尺度声成像的新方法

分析了宽带时延-时间伸缩声成像的基本理论,介绍了广义边缘CWD-Hough变换。根据目标回波的时频分布特点,提出了一种针对低速运动目标的基于广义边缘CWD-Hough变换的宽带时延一时间伸缩声成像方法。利用该方法能有效避免常用的WVD方法产生的交叉项影响,从而能对低速运动目标进行更好地检测及成像。计算机仿真结果表明了该声成像方法的有效性。     

利用交互小波变换进行目标方位估计研究

小波变换是近年来信号处理中的一个重要工具，由于其优良的时频局域性，在检测、估计以及识别等方面都得到了重视和研究，而将小波变换与传统的一些信号处理方法结合起来处理有关问题也是人们研究的一个方向，文章主要考虑到交互小波变换中的两参数(时延与尺度)与不同接收器目标回波间的时延及频率成对应关系，采用对两路LFM回波信号作小波交互相关，从而获得两回波的相对时延估计，继而得到方位估计。针对算法运算量较大的问题，文章采取先估计尺度与时延的大致范围，再将时延-尺度网格进一步细化得到精确结果，最后给出了部分计算机仿真结果。     

基于分布式时延矢量联合估计的血流检测算法

依据超声血流散射回波信号的产生机理,引入更精确的分布式回波阵列模型来代替传统的点目标模型.基于散射子的运动效应对序列脉冲串激励信号的检测回波之间产生的附加时延效应,定义函数形式已知的分布式时延矢量,该矢量含有两个未知参数:中心速度和分布参数,利用其与回波阵列协方差矩阵的噪声子空间的正交特性,进行二维参数的联合搜索.搜索...     

分裂波束双通道方位走向的空间模糊问题

目标回波的空间方位走向是重要的目标空间特性，其特性和特征是水下体目标识别的重要依据。讨论了基于分裂波束双通道方位走向方法目标尺度识别中的方位走向的扩展特性，给出了目标走向的理论统计趋势结果。进一步给出了分裂波束双通道方位走向的空间视角扩展的模糊范围。同时讨论了不同发射信号形式和参数对目标尺度张角模糊范围的影响。结果表明：短CW脉冲和LFM发射信号形式下，目标尺度方位扩展角模糊程度要小于长CW脉冲发射信号形式下的目标方位扩展角模糊程度，识别舷角范围增大。     

基于相关函数包络峰细化的高精度超声测距法

建立了超声测距时延估计模型,由于窄带超声回波参考信号与接收信号的相关函数在极值点附近具有慢衰减高频振荡特性,所以有必要将搜索直接相关函数的极值点转化为搜索相关函数包络的极值点.针对相关峰常规插值方法在多倍插值的情况下存在计算复杂、时延估计精度不高等缺点,结合超声回波信号的窄带带通特性和相关峰细化(Fine Interpolation of Correlation Peak)原理,提出了直接提取相关函数包络及包络峰细化方法,并分析了其计算复杂度.仿真与实验研究表明,该方法能大大提高相关函数包络峰值分辨率,适用于类超声回波信号的带通信号精细时延估计问题.     

复合材料超声检测中的回波时延估计方法

在用超声脉冲回波法检测金属-非金属粘接结构的质量以及测量非金属层厚度时,需要提取出各界面回波间的延迟时间作为特征值.当非金属层较薄时,各回波信号间会产生严重混叠,难以准确获得时延估值.提出了一种多界面粘接结构的高分辨率时延估计方法,综合利用了维纳滤波解卷积技术和最大熵谱估计方法,从混叠信号中得到精确的时延估值,很好地解决了特征值提取困难的问题,并用模拟信号和实验信号验证了该方法.     

利用Radon-Wigner变换的空间目标测距算法

针对雷达对运动目标的测距问题,根据运动目标在宽带线性调频脉冲照射下的回波特点,提出了一种采用Radon-Wigner变换进行运动目标测距的方法。该方法首先研究了运动目标多散射点回波信号经Stretch处理的数学模型,然后针对处理后回波的叠加性和线性调频特点,利用Radon-Wigner变换的时频聚集特性,对其进行调频参数的估计,进而实现匀速运动目标的测距。仿真结果表明,该方法对运动目标的测距是有效的。     

宽带体制下混响和目标空时分布特征研究

传统的空时自适应处理(Space-Time Adaptive Processing,STAP)利用窄带混响和目标在空时平面的可分辨特征抑制窄带混响。对宽带混响和目标在空时平面分布特征进行研究,并通过理论推导,得出带宽对混响和目标空时分辨特征的影响公式。结果表明:宽带混响和目标在空时平面分布特征部分重叠,导致传统STAP效果不佳。在此基础上,借鉴STAP思想,并利用线性调频(Linear Frequency Modulation,LFM)信号在分数阶Fourier变换域上的聚焦性,分析了在空-分数阶Fourier域三维空间上抑制宽带LFM混响的可行性。     

An Accurate Delay-Time Measuring Equipment in the 50-GHz Region

An accurate delay-time measuring equipment operating in the 50-GHz region has been developed. The equipment can measure wide-band delay-time characteristics of millimeter wave component and waveguide line. Sweep frequency range is variable from 0 to 1.5 GHz at any of the 46 to 52 GHz. The measurement method employs the usual comparison method and a newly developed rapid automatic switching method. The accuracy of the equipment is 0.1 ns at 20-dB insertion loss. Finally, some measured results are described.     

合成孔径雷达线性调频信号的线性度约束研究

合成孔径雷达(SAR)发射的信号为线性调频信号，由于受系统的影响，频率和时间并不满足线性关系，可能会发生某种畸变．这样就会存在一个线性度的问题．本文描述了线性度对于调频信号的压缩产生的影响，并且利用压缩信号的特点得到了对于线性度的具体约束，然后通过仿真验证了约束的正确性．     

Separation of overlapping linear frequency modulated (LFM) signals using the fractional fourier transform

Linear frequency modulated (LFM) excitation combined with pulse compression provides an increase in SNR at the receiver. LFM signals are of longer duration than pulsed signals of the same bandwidth; consequently, in many practical situations, maintaining temporal separation between echoes is not possible. Where analysis is performed on individual LFM signals, a separation technique is required. Time windowing is unable to separate signals overlapping in time. Frequency domain filtering is unable to separate signals with overlapping spectra. This paper describes a method to separate time-overlapping LFM signals through the application of the fractional Fourier transform (FrFT), a transform operating in both time and frequency domains. A short introduction to the FrFT and its operation and calculation are presented. The proposed signal separation method is illustrated by application to a simulated ultrasound signal, created by the summation of multiple time-overlapping LFM signals and the component signals recovered with ±0.6% spectral error. The results of an experimental investigation are presented in which the proposed separation method is applied to time-overlapping LFM signals created by the transmission of a LFM signal through a stainless steel plate and water-filled pipe.     

基于线性调频信号二次相位变换的主动声呐目标速度估计

分数阶傅里叶变换常用于主动声呐线性调频信号的分析,通过搜索变换参数可以估计目标的相对速度.但是由于其参数搜索计算量偏大,在自主式水下航行器等计算力有限的小平台难以实时处理.针对该问题提出了一种基于二次相位变换的线性调频信号速度估计方法,根据多普勒频移后线性调频信号的二次相位变换的解析解,分析了二次相位变换后变换域频谱展...     

谱修正技术在脉冲压缩信号检测中的应用

脉冲压缩是信号检测的一个重要技术,在多目标水声环境下,为避免强目标脉冲压缩输出的旁瓣掩埋弱目标的主瓣,引入窗函数加权技术来抑制旁瓣,提高对目标的空间分辨率。同时考虑到实验中声呐系统的带宽和时宽受限制,对于小时宽带宽积的脉冲压缩信号,引入谱修正技术,进一步提高主旁瓣比。利用Matlab给出理论仿真结果,并通过实验验证该技术在噪声背景下对观测小目标的实用性。     

Time-constant control analysis of microwave differentiators

A model describing the time constant of a wide-band microwave differentiator is presented. The time constant combined with the amplitude response dictates the circuit behaviour of a microwave differentiator. By representing the formulations of differentiators in the discrete-time (or Z) domain, the authors implement the differentiators with equal-length transmission lines. The approach method consists of discrete signal processing techniques, transfer functions in the Z domain and optimisation algorithms. Three differentiators with different time constants and frequency bands are built and tested. The experimental results are in good agreement with theoretical values.