基于矩阵快速填充的P-FFT分析目标电磁散射问题研究

针对预修正快速傅里叶变换(P-FFT)方法的近场矩阵填充速度和效率不高的问题,利用快速填充技术减少近场矩阵的计算时间,分析电大目标的电磁特性。采用预修正快速傅里叶变换方法,不仅能够减少存储需求,而且能够加快远场的矩阵矢量积。重点研究了基于三角形配对的快速填充方法,通过提取基函数测试配对积分过程中的共享积分部分,对近场矩阵元素进行填充,提高了计算效率。数值结果表明,基于三角形配对的预修正快速傅里叶变换方法可以减少近场部分的计算时间,从而提高算法的效率。     

基于混合粒子群算法的二维导体柱目标识别

从电磁场的积分方程出发,采用矩量法（ＭＯＭ）计算导体柱电磁散射的过程;以实际测量的散射场与计算散射场的偏差程度作为目标函数;将带优化变量设置为描述导体柱轮廓的形状函数的傅里叶展开式系数,通过混合粒子群算法（HPSO）对带优化变量进行优化,使目标函数的最小值用来进行电磁成像。仿真结果表明：HPSO简单、通用,具有较强的抗随机噪声干扰的能力。     

应用ACA算法快速分析导体目标电磁散射特性

提出了一种分析导体目标电磁散射特性的有效数值方法,该方法以矩量法为基础,将自适应交叉近似算法应用于远场组阻抗矩阵的低秩压缩计算,并且结合等效偶极子法加速抽取阻抗矩阵元素的填充。与传统矩量法相比,计算时间和内存消耗都得到了有效缩减,数值结果证明了该方法的精确性和有效性。     

电大尺寸复杂目标散射问题的并行矩量法分析

目前飞机和导弹等电大尺寸复杂目标的电磁散射特性采用高频分析法精度较低,本文研究在PC集群环境下三维导体散射问题矩量法的并行化,并应用于复杂目标的RCS计算.本文使用混合积分方程,再用RWG基函数进行离散,阻抗矩阵元素按行分解,并行共轭梯度法进行求解,通过MPI通信库实现.最后使用基准目标NASA杏仁核验证了该并行计算的...     

基于雷达散射特性的复杂目标SAR图像仿真

高频区复杂目标宽带雷达特征信号仿真,尤其是两维SAR图像的仿真对雷达目标识别和SAR图像解译具有重要意义.根据复杂目标三维模型运用物理光学(PO)法与增量长度绕射系数(ILDC)法结合的改进图形电磁算法快速计算目标雷达散射截面,而后通过对不同SAR成像模式的研究建立SAR仿真成像系统,从而分别仿真得到StripSAR、SpotSAR、ISAR图像.仿真结果与真实图像相比具有较好的相似度,验证了方法的有效性.     

超声逆散射成像方法研究

在研究奇异值分解、最小二乘法的基础上,采用空间域方法研究超声逆散射成像问题。通过脉冲基和点匹配的方法将泛函方程转换为代数方程,运用迭代算法解决方程的非线性问题。利用Picard准则判断方程的不适定程度,并采用均值处理和截断奇异值分解正则化2种方法对方程进行求解。实验结果证明,该方法可以较好地滤除噪声,提高重建图像的质量和可信度,减少迭代过程中的计算量。     

复杂目标电磁散射仿真与频率步进雷达对三维目标的重构

提出下视频率步进雷达对电大复杂三维体目标电磁散射数值模拟、成像,以及几何特征的重构.采用双向射线解析跟踪BART方法(bidirectional analytic ray tracing method),数值计算随机粗糙面上电大复杂三维目标的极化散射场;基于下视聚束模式的频率步进雷达合成二维圆弧形孔径,获取包含幅度与相...     

高分辨率SAR图像目标属性散射中心特征提取方法

目标属性散射中心模型是基于物理光学和几何绕射理论解的散射中心模型,该模型中提供了可供目标识别的属性散射中心特征。为了能从高分辨率SAR图像中获得这些特征,讨论了目标属性散射中心模型,研究了从高分辨率SAR图像中提取目标属性散射中心特征参数的方法。该方法是一种基于图像域的参数估计方法,它通过图像分割、模型类别选择、参数初值选择和参数优化4个步骤,得到单个散射中心的7个参数。循环进行上面的步骤,就可以从SAR图像中提取出目标所有的散射中心特征。仿真结果验证了该算法的有效性。     

高分辨率极化合成孔径雷达成像研究进展

合成孔径雷达（Synthetic aperture radar,SAR）是一种有效的地球遥感技术,对观测区域进行全天时、全天候的高分辨率大范围成像,在军事侦察、环境监测和地质测绘等领域有着十分广泛的应用。随着雷达技术和地球科学的发展,人们期望能够获取更多的目标特性,传统的单极化SAR已经难以满足越来越多元化的实际应用需求。极化合成孔径雷达（Polarimetric synthetic aperture radar,PolSAR）基于多个极化通道获取目标不同极化状态下的散射特性丰富了SAR图像的信息量,拓展了SAR的应用领域。从极化数据中准确地解译目标的物理特性是PolSAR应用的重要前提。本文对PolSAR的研究进展进行了总结,重点介绍了极化目标分解算法,给出了高分辨率PolSAR实测数据处理结果,并对未来研究方向进行了展望。     

雷达成像仿真研究综述

用于军事飞行模拟器训练的雷达成像,具有不受时间和空间的限制、可控、保密等特点,在模拟训练中起着重要的作用。本文概述机载火控雷达采用的RBM、DBS、AR这3种主要对地测绘方法,国内外战斗机雷达型号及其成像系统;总结国外雷达成像模拟软件及国内雷达仿真器研发的现状,对已有产品的优缺点、适用范围、所用技术做详细说明;介绍雷达成像模拟的主要方法及实现过程,将目前的雷达成像模拟方法划分为3大类：回波信号模拟、传递函数和雷达图像特征的融合;并预测雷达模拟仿真将向建立通用数据库、扩大成像范围、提高实时性和逼真度的方向发展。     

基于混沌的随机信号雷达成像

为了提高雷达信号的分辨率和抗干扰能力,分析了两种基于混沌映射生成随机抽样的方法.进一步证实了高斯抽样可以通过两类随机数产生器结合混沌映射生成.利用高斯抽样,得到了高斯调频雷达信号,利用该调频信号作为雷达发射信号进行雷达(SAR)成像,其重构图像具有极佳的图像分辨率,尤其是在距离域上.仿真结果证实了两种方法的有效性.     

混沌信号雷达SAR成像的新方法

针对现有的合成孔径雷达(SAR)成像方法,介绍了隐抽样平均算法的基本原理及时延确定的方法;进一步,将隐抽样平均算法用于SAR成像中,提出了基于隐抽样平均的SAR成像算法;该成像算法利用二元混沌信号作为雷达发射信号,通过产生一个特征波形来指示目标的时延;与传统的SAR相关成像算法相比,该成像算法不仅简单易行,运算量小,成像时间短,成像效率高,而且重构图像具有较高的图像分辨率;仿真结果表明,图像中的目标轮廓清晰,图像品质较高。     

基于SAR成像算法的高性能信号处理模块

针对SAR成像算法高速实时处理、宽幅海量存储的特点,设计并实现一种基于多PowerPC处理器的高性能并行信号处理模块.该处理模块利用多种高速串行总线构成不同层次的互联网络以适应不同类型的数据流传输,结合具有混合并行结构的底层处理节点以完成SAR成像算法在该处理模块上的映射.应用结果表明,基于该处理模块构建的信号处理系统...     

基于角度域谱分析的雷达成像研究

传统小角度雷达成像算法为获得高质量目标像,需要在角度域及频域具有高采样率.针对此问题,提出了一种基于角度域谱分析、频域聚焦的高信噪比小角度雷达成像算法,严格推导了最大不模糊距离以及分辨率计算公式.较传统小角度成像算法,有效地降低了角度域及频域采样率,并且显著地提高了图像信噪比.最后,在Ka波段下通过仿真对该算法进行了验证.仿真结果表明,转台成像方法能够得到高质量高分辨率的目标二维像,并具有有效降低角度域及频域采样率和提高图像信噪比的能力.     

二面角的双基地散射特性分析

二面角效应是高分辨率 SAR 图像非常重要的特征,其主要是建筑物的墙面和地面及其他人造物体形成的二面角造成的强反射。为了减小二面角的雷达散射截面积(Radar cross section,RCS) ,常用的技术是改变二面角的几何结构。双基地雷达是一种几何配置灵活的雷达,具有一定的反隐身能力。本文主要利用几何光学分析了不同张角二面角的散射特性及其SAR图像表现形式。针对二面角的多次散射问题,计算了散射次数和最终出射角度的通项公式,并给出了双基地条件下二面角RCS的定量计算公式。仿真结果表明,不同张角的二面角RCS和双基地雷达的几何结构密切相关,在特定的双基地雷达几何配置下,二面角在双基地SAR图像中 表现为角点处的强点。     

宽带雷达目标散射中心类型参数估计性能分析

采用几何绕射理论（GTD）模型描述宽带雷达测量数据,其中类型参数α反映散射中心的局部几何特征。通过采用衰减指数和（DE）模型近似GTD模型并推导和化简类型参数估计的克拉美-罗限（CRB）,得出可靠鉴别类型参数的条件。结果表明,增大相对带宽是提高散射中心类型参数估计精度的有效手段;另外,鉴别散射中心类型要求非常高的信噪比,在复杂环境下难以实现。最后采用仿真数据和实测数据验证了以上结论。     

中段目标宽带雷达回波仿真及分析

优化雷达自动识别中段目标,对中段目标宽带雷达回波信号进行建模,为研究中段目标散射特性,实现雷达自动识别中段目标的重要基础,提出建立了微进动目标数学描述方程,采用一种移动散射点模型的散射中心位置计算方法,根据几何绕射理论计算了各散射中心的散射强度,得到了宽带雷达中段目标的回波模型,并针对两种典型目标运用该模型进行回波仿真,获得给定目标在特定战情下的回波仿真信号.仿真结果较好地反映出目标特征,为进一步进行中段目标的识别提供了理论分析依据.