探地雷达数据实时成像和预处理系统设计

探地雷达作为目前分辨率、效率最高的地下目标探测设备之一在城建、交通、地质、考古、国防等部门得到越来越广泛的应用。将雷达主机采集到的大量数据高速地传输到PC机上实时地显示,并对数据进行预处理以消除部分干扰,得到更准确、清晰的地质图像,对雷达系统而言是非常必要的。论文即介绍了作者自行设计和实现的探地雷达高速传输数据的实时显示并使用克希霍夫偏移算法进行数据预处理的软件系统,给出了该系统的工作原理和实现方法。     

D-S证据理论在探地雷达目标识别中的应用

为解决探地雷达的目标识别问题,提出了一种基于雷达扫描数据、实地探测情况、历史信息和已有水文地质信息,并利用D-S证据理论这一具有解决多数据源不确定信息推理和融合特点的理论对目标进行综合识别的方法.实现了探地雷达目标在不确定条件下获得较高可信度的识别.试验结果验证了该理论在探地雷达目标识别上的有效性和可行性.     

潜射导弹出筒过程水动力计算

研究导弹出筒弹道和姿态优化问题,针对潜射导弹出筒过程所受水动力直接影响导弹的结构载荷和水下弹道,使出筒姿态受到影响.根据势流理论和拉格朗日力学原理,为保证发射的有效精度,提出了潜射导弹出筒过程的模型和水动力计算方法.应用赫斯-史密斯方法,计算了出筒过程的潜射导弹时变附加质量;应用在克希霍夫方程的基础上推导的包含时变附加...     

车载探地雷达技术在地铁隧道检测中的应用

车载探地雷达技术在地铁隧道中的检测得到广泛应用,对保障地铁隧道的安全性和可靠性起到重要的作用。为了对地铁隧道缺陷进行精确检测,并提升检测的效率,构建基于Yolov5模型的车载探地雷达检测系统。首先采用零时校正、去直流、背景去除和图像增益方法对信号和图像进行去噪。然后基于Yolov5目标检测模型,引入SPP-Bottleneck模块进行改进,最后构建基于Yolov5模型的车载探地雷达检测系统。结果显示,改进后的Yolov5模型在置信度相同的条件下,相较于原始模型具有更高的F1值。在实例应用中,基于Yolov5模型的车载探地雷达检测系统F1、精确度、召回率平均值分别为0.884、0.873和0.895,该模型对于隧道中的缺陷检测具有有效性。Yolov5目标检测模型的检测时间为0.3s,相较于其他三种检测模型,效率分别提升了93.75%、84.2%和50.0%,更具有实际应用价值。此次研究解决了传统车载探地雷达技术存在的问题,对地铁的运营和维护具有重要的意义。     

鲁棒性研究的进展与系统族

鲁棒性研究的进展与系统族黄琳，王龙（北京大学力学系，１００８７１）１引言在物理学研究中，为了寻求物理量之间的规律，总是对研究对象和它所处的环境进行理想化，然后得到物理定律或其它的一些关系，例如牛顿定律，克希霍夫定律．气体状态方程以及各种实验曲线等．这...     

基于小波能量特征的探雷方法研究

根据对探地雷达回波信号的分析，提出了利用小波域能量特征进行地雷探测的新方法。整个过程包括预处理、特征提取及目标分类三个步骤。在预处理阶段，使用波头相关法进行延时校正，设计了维纳滤波器滤除系统及环境噪声，并采用瞬时频率估计选取含有目标的信号；在特征提取阶段，采用小波包分解方法并按频段的能量和形成目标的特征提取；在识别阶段，利用Fisher线性判别函数和Mahalanobis距离对目标进行分类研究。将地雷目标及大小与其相近的物体对比试验的数据进行分析处理，结果表明，提取的特征能有效地将地雷目标与干扰物区分开，提高了地雷目标的探测率。     

基于小波包的去噪方法在地雷识别中的应用

作为一种新的探雷方法,探地雷达在探雷领域得到了广泛的应用。由于雷达回波信号包含有很多杂散信号,目标信号很容易被强噪声信号所淹没,为了提高雷达回波信号的信噪比,有利于地雷的识别和检测,提出了一种基于信息熵的最优基选择与小波包阈值去噪相结合的方法对回波信号进行杂波抑制,采用该方法对DeTeC的数据进行分析的实验结果表明,该方法在有效地去除了直达波的同时,抑制了背景噪声,分离出目标信号。     

地雷对地表声阻抗率的影响研究

设计一种基于地震检波器的实验系统,分析地雷对地表声阻抗率的影响。用音响发射扫频的正弦声波穿透到地下土壤,用声级计和地震检波器分别测得地表声压级和振动速度。测试数据显示,没有地雷的地表声阻抗率与有地雷的比值在72,140Hz处出现2个极大值,用相长干涉原理和地雷与其上方土壤的谐振作用解释了这一现象。结果表明:地雷能在较宽频带内减小地面声阻抗率,所设计的实验系统可用于声波探雷的进一步研究。     

机器人在国际人道主义扫雷行动中的应用

1.引言 地雷是一种爆炸性武器,通常布设在地面下或地面上,当目标进入其作用范围满足其动作条件时,即自行发火或由人工操纵爆炸.我国是使用地雷最早的国家,其使用历史可追溯到唐代,宋代由生铁铸成的震天雷已得到广泛使用,在明代中期就有了触发地雷的应用.     

KDDA在高分辨雷达目标识别中的应用

文章研究了核直接判别分析(kernel direct discriminant analysis ,KDDA)在高分辨雷达目标特征提取与识别中的应用.KDDA算法是传统的LDA算法与核方法的结合,文中讨论了KDDA算法原理,首先将KDDA应用于雷达目标距离像特征提取,求取更易于分类的核投影向量,然后采用支持向量机进行分类,提出了基于核直接判别分析的高分辨雷达目标特征提取与识别方法.用四类目标数据进行了实验,实验结果表明,该方法能够提高目标识别性能.     

基于DTW 距离的探地雷达数据可视化

提出一种基于动态时间弯曲算法距离度量的探地雷达数据可视化方法,利用动态 时间弯曲算法在时间轴方向上伸缩的优越性,结合可指定类数的聚类算法对探地雷达数据进行 聚类和可视化分析。可用于实测的探地雷达数据集,实验结果表明,相对于传统的聚类算法, 本文算法能得到更好的聚类结果。     

基于FPGA平台的光电编码器在探地雷达中的应用

针对传统的光电编码器测距精度受不同应用场景的限制,提出了一种应用于探地雷达,可灵活控制测距精度的现场可编程门阵列（ FPGA）平台的设计方案,通过FPGA平台完成对信号采集、辨向、分频、计数、锁存、传输等功能,并给出了在探地雷达应用中的实验结果,实测数据表明：该编码器能够实现准确的脉冲计数和显示距离。     

基于 D-S 证据理论的地质雷达目标识别

D-S证据理论提供了一种解决多数据源不确定信息推理和融合的有效方法。为解决地质雷达目标识别信息的融合问题,采用D-S证据理论方法,先对目标进行雷达扫描,然后对可能的目标类型进行基本概率分配,最后利用D-S组合公式进行融合识别。试验结果验证了该理论在地质雷达目标识别上的有效性和可行性。     

新体制民用雷达与实时信息处理研究

随着天线制造技术、超宽带技术、合成孔径技术和信息处理技术的发展,雷达的体积不断减小,探测精度和成像分辨率大大提升,雷达开始在民用领域中活跃起来,尤其是应用于穿透成像、微波遥感成像、滑坡监测和机场异物检测等领域的民用雷达发展十分迅速。为了让民用雷达在复杂的自然环境中具有更高、更稳定的性能,雷达信息处理技术一直在不断创新。本文介绍了民用雷达的新趋势和新技术,以及探墙雷达、微型SAR、边坡雷达和异物检测（Foreign object debris,FOD)雷达实时信息处理的关键问题和解决方案。     

基于非负矩阵分解的GPR高频杂波抑制

针对探地雷达（ground penetrating radar,GPR）采集数据时会产生高频杂波影响地下目标自动识别的问题。提出了一种基于变分贝叶斯的GPR图像非负矩阵分解方法（probability nonnegative matrix factorization,PNMF）。该方法使用变分贝叶斯模型对非负矩阵分解的基矩阵和系数矩阵进行近似推理,得到杂波成分的低秩矩阵表示,进而将杂波从图像中分离出来。实验过程采用模拟和实测数据进行对比分析,通过信噪比和视觉质量结果验证了PNMF对杂波有较好的抑制作用,具有较好的鲁棒性。     

Design and performance analysis of orthogonal coding signal in MIMO-SAR

Multi-input multi-output (MIMO) radar which has evident advantages in many applications is a new radar system.Applying the MIMO technique to the earth observing synthetic aperture radar (SAR) system offers effective ways for the improvement of high resolution and wide swath imaging and ground moving target indication (GMTI) systems.Designing the optimal orthogonal waveform is a crucial problem in the research on MIMO radar.First,the index definition of synthetic integrated side-lobe level ratio (ISLR) is pr...     

机载脉冲多普勒雷达DBS成像实验研究

脉冲多普勒雷达是现代战斗机普遍采用的一种典型雷达体制。多普勒波束锐化（DBS）已成为机载脉冲多普勒雷达在空／地工作模式中对地面进行高分辨成像的有效途径,因而受到了国内外广泛的重视。本文首先分析了DBS技术的基本原理及其实现步骤,针对载机惯导参数误差较大的实际情况,应用本文提出的新的多普勒质心估计算法－－“曲线拟合相位较正叠代算法”,对某型脉冲多普勒雷达的实测数据进行了成像处理实验研究,给出了实测数据的DBS成像结果,证明了处理过程的有效性。