宽带直接采样接收机的高速运动补偿方法

针对宽带直接采样数字接收机,建立高速运动目标回波的解释表达方法,分析目标高速运动对一维距离像和逆合成孔径雷达(inverse synthetic aperture radar,ISAR)成像的影响.提出一种自适应匹配滤波的高速运动补偿方法,该方法利用雷达测距、测速系统得到的目标速度估计值构造新的匹配滤波器,补偿目标高速运动对回波信号幅度和相位的影响,从而消除一维距离像的畸变,提高ISAR成像的质量.仿真试验和实测数据处理结果验证了该方法的有效性.     

复杂探测背景下的LFMCW雷达动目标二维检测方法

为了提高线性调频连续波雷达在复杂探测背景下的动目标检测能力,分析了线性调频连续波雷达回波信号的一维和二维频谱特点,提出了一种基于二维信号变换的动目标检测处理方法.该方法对雷达回波信号进行距离-速度二维变换,将变换结果作为二维恒虚警检测器的输入参考单元来检测淹没在一维距离谱中的运动目标,降低了复杂探测背景对动目标检测的影响,并在目标检测后利用二维变换信息提取了目标距离、速度和方位角度,测量了目标运动轨迹.     

综合脉冲孔径雷达的一种长时间相参积累方法

针对综合脉冲孔径雷达(SIAR)长时间相参积累处理中运动补偿处理复杂和运算量太大问题,提出通过适当增大距离分辨单元,将距离走动和多普勒走动二维补偿处理简化为多普勒走动的一维补偿处理方法.首先建立了多普勒频率变化与目标运动加速度、角速度的关系模型,分析了加速度、角速度对多普勒频率的影响;然后提出一种基于多普勒频率变化的运动补偿方法,并对补偿前后的相参积累脉冲数进行了仿真分析.仿真结果表明,该方法可使SIAR相参积累时间延长数十倍,运算量减少为数百分之一.     

LFMCW雷达的距离/多普勒处理

基于线性调频连续波雷达可提取目标的距离信息和多普勒频率,分析了线性调频连续波在高频雷达中的应用,推导出差频信号的表达式和利用二维快速傅里叶变换进行距离/多普勒处理的理论。提出了将距离/多普勒处理技术与自适应数字波束形成技术相结合,对杂波和干扰进行抑制的同时提取回波目标信息的方法。经计算机仿真结果表明,其方法有效可行。     

双载频线性调频连续波雷达测距研究

一般线性调频连续波雷达在对运动目标测距时,采用增加调频斜率的方法来消除运动目标多普勒频移的影响,但这种方法会增加系统处理时间,实时性较差.为缩短数据处理的时间,增加系统探测目标的实时性,研究了一种新的调频测距方法.通过分析,使用双载频线性调频连续波可以实现对运动目标的快速探测,大大缩短了数据处理时间,并且提高了雷达系统对目标的发现概率和综合抗干扰能力.新方法提高了测距雷达的整体性能,在对高速运动目标的精确探测与打击等领域有着很好的应用前景.     

临近空间慢速平台SAR地面动目标检测与成像

临近空间慢速平台SAR具有生存能力强、持续工作时间长、机动性能好等特点。该文提出了一种临近空间慢速平台SAR地面动目标检测与成像方法。由于平台运动速度较慢,地面静止杂波多普勒展宽较窄,有利于将地面杂波与动目标回波进行分离。首先利用多普勒滤波器实现地面动目标回波与静止杂波的分离,提取出动目标回波;然后将一阶Keystone变换与变分辨多普勒调频率估计方法相结合,在动目标速度未知的情况下完成距离走动校正和距离弯曲校正,解决了动目标回波距离徙动校正难的问题。利用估计出的多普勒调频率设计出方位压缩函数进行方位聚焦,从而完成动目标的检测与成像。该方法不仅适用于地面慢速运动目标,同时也适用于快速运动目标。计算机仿真验证了该方法的有效性。     

基于猫眼效应的激光主动探测系统探测能力分析

为分析基于猫眼效应的激光主动探测系统的探测能力,设计了一个离轴探测系统,并利用ZEMAX光学设计软件,建立了发射系统-猫眼目标系统-接收系统的一体化模型,且进行了仿真分析.在此探测系统满足成像质量的条件下,分析了其对猫眼目标反射信号的探测能力,得出探测系统在其探测视场内的最小分辨角;并针对特定发射功率和特定猫眼目标,以最小可探测功率为指标,得出了系统的最大探测距离.设计及探测能力分析结果表明,系统最小分辨角可达0.002°,最大探测距离可达83 km,可以满足激光主动探测系统的定位和跟踪需求.     

调频连续波雷达频谱配对信号处理方法

通过分析线性调频连续波雷达回波差拍信号的频谱特点，提出了一种目标差拍回波频谱配对和固定目标对消、多普勒测距误差校正及解决距离-速度耦合的方法，并进行了计算机仿真．     

高速运动环境下的调频步进信号运动参数估计

针对高速运动环境下调频步进信号的速度补偿问题,提出了包络相关法和最小脉组误差法相结合的测速方法,首先用包络相关法对目标速度进行粗测,然后以粗测速度为中心,在一个速度周期内利用最小脉组误差法对速度进行精测,从而避免了最小脉组误差法可能存在的局部极小值问题.仿真结果表明,该方法测速精度高,并且具有较好的抗噪性.     

大时宽带宽积信号匹配滤波研究

针对高速机动目标在观察时间内通常跨越多个距离单元,使得目标检测时进行能量相关积累变得困难的问题,对大时宽高速机动目标雷达回波信号进行了建模,分析了拉伸效应、加速度等因素对匹配滤波的影响．鉴于传统速度补偿仅补偿了多普勒损失而对跨距离损失未能有效补偿,提出了一种预失配速度补偿的新方法,解决了距离跨越情况下相参积累检测问题．通过仿真和实际数据分析,验证了该方法的有效性．     

宽带雷达中消除“盲速”的动显方法研究

动目标显示雷达中通常存在多普勒频率所引起的"盲速"现象,常采用参差脉冲重复频率的方法来克服这种不利影响。在宽带雷达中,也可采用一种通过雷达回波信号的瞬时位移来检测运动目标的非相干动目标显示方法,在完全克服"盲速"影响并简化系统设计的同时,亦能够实现对包括低速目标在内的不同速度目标的有效检测。该文分别对这两种杂波抑制方法进行了研究,最后得出了宽带高分辨雷达进行杂波抑制的有效实现方法。     

一种采用盖尔圆半径修正特征值的信息论判源方法

结合盖尔圆定理与信息论准则提出了一种新的信息论判源准则(MAIC)。对信号采样协方差矩阵进行盖尔圆变换,利用信号协方差矩阵的特征值与对应的盖尔圆半径在区分信号和噪声方面的一致性,用盖尔圆半径修正特征值,并将修正后的特征值及新的罚函数应用于信息论方法得到MAIC判源准则。理论分析表明,由MAIC方法估计得到的目标数目接近真实数目的一致估计,克服了AIC方法在高信噪比下容易出现高估的问题。计算机仿真和湖上试验数据处理结果表明MAIC是一种在高、低信噪比下都能取得良好检测效果的稳健的多目标检测算法。     

一种基于FrFT的ISAR多目标成像方法

针对逆合成孔径雷达（IsAR）同一波束内多个运动目标在距离上重叠时的成像问题,提出了一种基于分数阶傅里叶变换（FrFT）的ISAR多目标成像新算法．首先建立多目标回波模型,通过分析各目标平动多普勒历程差异,得出各目标回波在同一距离门内均可近似为一组线性调频信号的结论．然后结合FrFT和Clean思想（FrFT-Clean）对多目标回波信号中各个目标的回波分量进行分离,最后用常规算法对各个单目标分别进行成像．仿真结果验证了该方法的有效性．     

一种视频图像中运动目标检测方法研究

针对序列图像中的运动目标检测问题,在独立分量分析的基本理论和算法的基础上,提出采用基于正交对称矩阵的快速定点算法对实际视频图像中的运动目标进行运动检测的方法。实验结果表明:该方法不仅能检测运动轨迹,还能提取运动目标的轮廓,并判断运动方向,是一种有效的运动目标检测方法。     

基于时域解线性调频的步进频率雷达动目标检测方法

针对步进频率雷达中运动目标高分辨距离像发散而引起的检测性能下降,以及速度补偿法无法完成多个不同速度目标检测的问题,提出了一种运用时域解线性调频法进行步进频率雷达动目标检测的新方法,该方法对所有子脉冲的回波信号进行时频变换处理,将处理结果进行二维搜索以得到目标参数的估计值。描述了基于该方法的检测步骤,并严格推导了速度分辨力和交叉项峰值的数学表达式。仿真实验表明,该方法能够同时检测多个运动目标,并验证了其检测性能。     

互补增强式空间运动目标高精度检测与分割

针对空间监视系统中的运动目标自主高精度的检测问题,提出一种显著性计算与光流检测互补增强式算法.以mean shift初检结果为导引,通过显著性区域检测与光流检测的互补增强而实现空间运动目标的高精度检测.首先通过梯度信息和频率调谐滤波的互补方式分别计算整幅图像和mean shift分割后各个分块区域的显著性,再以整幅图像显著性均值为参考,确定合理的阈值以检测候选目标;与此相并行,也采用光流计算及相应的阈值检测方法获取候选目标.进而通过对显著性计算与光流检测分别得到的两个不同候选目标分布图的合取运算进行目标确认,最后再辅之以形态学滤波使确认目标得以增强,从而实现空间运动目标的高精度检测与分割.研究结果表明,在无需知道任何场景和目标先验信息,也无需人工干预的条件下,所提算法能够有效实现空间运动目标的精确检测和分割,对光照变化和噪声干扰也有很强的适应能力.     

天波超视距雷达弹道目标检测判别问题研究

弹道目标（运载火箭、弹道导弹等）助推段的弹体RCS较小,属于高速高机动小目标,天波超视距雷达（Skywave OTHR）很难通过相干积累来检测弹体回波,然而高空中尾焰回波的RCS值比弹体RCS值大1-2个数量级,Skywave OTHR可以通过探测尾焰回波来实现弹道目标检测。为此分析比较了常规目标、流星余迹和弹道目标特别是尾焰回波信号的频域特性,系统归纳了导弹目标尾焰特有的频域特性,提出了二维十字窗S-CFAR检测判别弹道目标的方法。研究结果表明,该方法不但可以抑制噪声,而且可以减小多普勒频率展宽和距离展宽。     

基于雷达图像的运动目标形态检测及跟踪技术

运动目标的检测与跟踪在实际中应用广泛。对于低空高速运动目标的检测与跟踪常常面临目标信号微弱和地物干扰严重等问题。基于某型飞机着陆雷达回波图像,提出并采用滑动窗口形态匹配算法对帧差的灰度图像进行目标检测,同时采用二次匹配算法分离出微弱信号目标,去除假目标干扰。之后再结合多帧图像进行航迹关联,去除静止地物等目标干扰,实现运动目标的跟踪。实际测试表明:该处理流程算法简单,处理一帧的时间短,可以检测到极其微弱的目标信号,有效抑制各种干扰,捕捉目标的反应时间短,实现了运动目标的实时检测、准确定位和无丢失跟踪。     

组合定位抗距离模糊技术及性能分析

为了更好地描述高速运动目标的轨迹特征,多采用高帧率的定位系统.但因受到基线长短和高帧率的影响而会出现距离模糊问题.以此为背景,针对时延测量的水声同步声信标定位系统中的距离模糊问题作了创新性研究.研究基于时延测量的水声同步声信标定位系统中的距离模糊问题,从主动球面交汇定位模型和被动双曲面交汇定位模型出发,推导出新的软件抗距离模糊算法,该算法既不增加系统硬件开销,又无需其他的辅助信息,应用更灵活.该方法已通过湖上试验,验证了理论和工程上的可行性和稳定性.