X波段雷达对海探测试验与数据获取

针对雷达对海上目标探测技术研究的数据需求以及目前公开的雷达对海探测数据缺乏的问题,该文提出一项“雷达对海探测数据共享计划”,旨在利用X波段固态全相参雷达等多型雷达开展对海探测试验,获取不同海况、分辨率、擦地角条件下目标和海杂波数据,并同步获取海洋气象水文数据、目标位置与轨迹的真实数据,实现雷达实测数据的标准化、规范化管理,推进数据集公开共享,服务于海杂波特性研究,有力地支持海杂波抑制和目标检测技术研究。      

雷达海杂波测量试验回顾与展望

在复杂海洋环境条件下,海上目标探测性能受海杂波的影响很大。海杂波影响因素众多,机理复杂,特征描述和抑制难度大,需要开展长期、系统、持续、深入研究。开展海杂波测量试验并获取不同参数影响下的测量数据,是有效支撑该研究的重要前提。该文重点围绕海杂波测量试验情况,从岸基试验和机载试验两个方面,对加拿大、南非、澳大利亚、美国、西班牙、德国等国家开展的典型外场试验进行了归类梳理和总结,回顾了美国和日本开展的造浪池海杂波测量试验,并简要介绍了国内开展的海杂波测量试验和烟台的海上目标探测试验中心建设情况。最后,对后续试验仍需重点关注的方向做了展望,包括系统性、持续性的海杂波测量试验仍需进一步开展,任务背景牵引的海杂波测量试验及数据分析仍需强化,面向智能雷达应用的海杂波和目标回波数据集亟需构建。      

对海探测雷达多目标跟踪技术综述

多目标跟踪(MTT)是雷达数据处理领域的难点.相较于一般场景,海上多目标跟踪(MMTT)面临的挑战更大.一方面,复杂的海洋环境和较低的信杂比使得海面小型目标的检测性能受限,检测得到的点迹存在漏检并包含大量虚警,导致多目标跟踪处理的难度大大增加;另一方面,当海面目标以多群形式编队运动,或采用高分辨率雷达对海探测时,目标量...     

对海监视雷达方案研究

简述了缉私用对海监视雷达应用需求,针对应用需求对雷达工作频率、数据率确定和发射机、接收机、天馈系统方案选择进行论述,分析海杂波的相关性和杂波强度决定因素,探讨适用于该雷达海杂波抑制方法,并通过信杂比仿真验证了设计方案的可行性。     

一种新型岸基对海监视雷达海杂波抑制方法

论述的新型岸基对海监视雷达能够同时实现海面舰船目标的两维定位与空中目标的三维定位,具有较强的空海一体战能力。结合该雷达战技术特点,通过实测数据与仿真分析海杂波特性分布情况,设计合适的海杂波抑制方法实现对杂波背景中有用目标的有效检测。试验表明雷达时域杂波平滑、脉间捷变频、宽带信号检测以及非相参视频积累处理等杂波抑制措施具有较好的效果。     

基于海杂波的雷达探测效能估计技术

介绍了基于海杂波的雷达探测效能估计技术的基本原理,并与目前国内常用的雷达探测效能估计方法进行了比较,讨论了该技术实现过程中的3个关键问题：环境模型、电磁波传播模型和海杂波模型,重点分析了该技术的实现方法。     

海杂波的分数维测量在对海面目标探测中的应用研究

简要地介绍了分形几何的有关概念,提出了一种利用海杂波的分数维估计检测海上目标的方法。实验证明,本文所述方法具有一定的实用价值。     

Ku波段实验雷达海杂波实测数据分析

利用高分辨雷达进行海面目标探测具有独特优势,但此时的海面回波不再服从高斯分布,基于经典理论的检测方法存在一定性能损失。因此,需要在充分了解海杂波特性的基础上,进行检测算法的优化。文章基于实测数据,对海杂波幅度分布、功率谱及空时相关性等特性进行分析;在此的基础上,对传统CA CFAR与OS CFAR检测器的性能进行了分析与比较;最后,针对处理结果中的虚警问题,提出一种子帧积累的工程处理方法,可以在SCR满足检测要求的前提下,有效降低虚警率。      

高频地波雷达探测距离估算

高频地波雷达探测距离主要受环境噪声和海杂波的制约.对于环境噪声占领优或海杂波占优的情况,已有相应的距离估算公式.但对环境噪声或海杂波可比拟的情况,使用上述公式所算得的结果误差较大,对雷达总体设计会产生一定影响.文中根据环境噪声和二阶海杂波的特性,从理论上推导了噪声与二阶海杂波共同作用下,通用高频地波超视距雷达探测距离估算公式,并在给定参数情况下计算了不同时段、不同海态下雷达对舰船目标的探测距离,从而为地波雷达总体设计提供依据.     

基于海面场景感知的雷达目标检测方法

空域上非均匀海杂波使得参考单元内数据难以服从独立同分布,致使参数估计不准确而往往导致杂波抑制能力下降和弱小目标丢失。针对非平稳海杂波下雷达目标检测难题,文中提出了一种基于海面场景感知的雷达目标检测算法。首先,采用启发式分割法依据回波幅度均值将整个场景的距离门分离为多个区域间非平稳、区域内平稳的回波区域;之后,感知各平稳区域回波类型及波动程度,即利用地杂波具有回波直流分量高的特点,识别出岛屿区域及其边界,对纯海杂波进行K分布拟合提取出其起伏参数;然后,利用从海杂波区域提取的波动参数,按恒警率法获取幅度阈值提取出可疑目标;最后,提取可疑目标的信号特征来甄别目标。基于《雷达学报》公开X波段岸基对海监测雷达数据的测试试验表明,本算法不仅能有效识别出海面场景,而且能大幅度提升非平稳海杂波下弱目标检测能力。     

雷达目标特性数据自动采集技术研究

本文讨论了一种用于雷达目标识别系统的雷达目标自动数据采集系统,该采集系统包括数据采集电路和目标检测跟踪电路,在系统软件的控制下,采集电路根据目标检测跟踪电路得到的目标空间位置信息在观测空域对需采样的目标进行开窗筛选、拾取目标视频回波数据。采集系统可以自动地对多个目标连续采集,形成带有数据标志的回波数据流,由此建立目标原始回波特性数据库供分析、处理、识别。     

低空雷达导引头海面目标检测性能分析

该文以雷达导引头低空检测海面目标为背景,综合分析了多径环境和海杂波环境对雷达导引头目标检测的影响。通过对目标回波、多径散射的镜反射、漫反射以及海杂波进行建模,结合具体场景,仿真分析了镜反射、漫反射以及海杂波对雷达导引头接收信号的影响,进而分析了多径散射和海杂波对雷达导引头检测不同大小目标时检测性能的影响效果。仿真结果表明：雷达导引头检测RCS低于1 m2的小目标时,海杂波是影响雷达导引头检测性能的主要因素;雷达导引头检测RCS大于10 m2的目标时,多径效应是影响雷达导引头检测性能的主要因素;雷达导引头检测RCS大于104 m2的目标时,雷达导引头的检测性能不受海杂波和多径效应影响。     

雷达大擦地角海杂波特性与目标检测研究综述

海杂波作为影响海用雷达目标探测性能的主要制约因素之一,其在小擦地角下的物理机理和特性被广泛研究。由于产生机理上与小擦地角的差异,大擦地角下海杂波特性认知研究难以直接采用现有的多样化小擦地角海杂波模型与特性结论,大擦地角海杂波特性规律及目标检测技术研究依旧是一项极其复杂的系统工程。该文从雷达大擦地角对海探测试验数据集出发,围绕大擦地角海杂波建模、海杂波特性影响因素和海杂波中目标检测技术3个方面,回顾总结了大擦地角下海杂波特性认知与抑制的研究进展,梳理了大擦地角海杂波机理与特性研究的主要结论,并对技术发展方向进行了展望。     

基于海杂波先验知识的雷达目标自适应Rao检测

针对非高斯非均匀海杂波背景下雷达海面目标检测性能改善的问题,该文基于海杂波的先验知识提出了一种自适应Rao雷达目标检测方法。首先将海杂波的纹理分量和散斑协方差矩阵分别建模为逆高斯随机变量和逆复Wishart分布的随机矩阵,然后基于Rao检验和未知参数估计,设计了一种匹配海杂波特性的雷达目标自适应Rao检测方法。通过理论推导和实验验证了所提检测方法对杂波平均功率和协方差均值矩阵具有恒虚警特性。仿真数据和实测数据实验结果表明,在非高斯非均匀环境下所提检测方法优于已有检测方法,并且具有良好的鲁棒性。     

基于Alpha稳定分布杂波模型的雷达目标检测方法

针对非高斯相关杂波背景下,移动目标检测(MTD)技术的检测性能严重下降的问题,该文基于Alpha稳定分布杂波模型和本征滤波理论,提出一种非高斯相关杂波背景下的雷达目标检测方法。该方法基于Alpha稳定分布杂波模型,通过幂变换抑制杂波的非高斯特性,以及通过分数低阶相关矩阵白化杂波,在此基础上应用本征滤波实现对目标信号的有效积累,可提高信杂比。仿真实验和实测数据验证表明,该方法在非高斯相关杂波背景下的检测性能明显优于MTD方法的性能。     

基于CHMM的雷达海面回波建模与分析方法

高分辨率雷达以低擦地角观测粗糙海表面时杂波幅度明显增强,产生海尖峰效应。海尖峰与平稳海杂波的统计特性差别显著,使用单一概率密度函数(PDF)的传统统计建模方法难以精确描述回波特性,尤其在回波中包含目标信号时,这种不适应更为严重。该文将连续型隐马尔可夫模型(CHMM)用于海杂波建模,把海面回波分为平稳海杂波、海尖峰和目标回波3个状态,使用高斯混合密度模型(GMDM)建立各状态观测值的连续PDF表达式,使用Baum-Welch算法对CHMM的参数进行计算和重估。同时,修正了基于GMDM的CHMM观测值状态联合概率公式,解决了GMDM参数迭代求解过程中的分母下溢出问题,为海杂波建模与分析提供了一种新的方法。最后对实际雷达采集数据的分析证明了该方法的有效性。     

扫描模式下海杂波的多分形布朗运动模型

为了提高航海雷达目标检测性能,该文主要研究多分形布朗运动在扫描模式下雷达海杂波分形建模中的应用。该文验证实测海杂波数据具有非对称和尖峰厚尾的非高斯统计分布,并且具有分形特性;同时也证实实测数据在一定的情况下满足多分形布朗运动的假设条件。在此基础上,利用多分形布朗运动对实测数据进行建模,计算得到随时间变化的Hlder函数,结果显示不同距离区域的Hlder指数是不同的,目标处的Hlder指数大于海杂波处的H?lder指数。该文研究结果对后续目标检测方法的提出具有很大的帮助作用。     

用VToolsD开发Windows 95下的雷达数据采集程序

详细地介绍了使用VToolsD类库进行Windows95下雷达数据采集的关键技术和方法,如信号处理硬件中断的捕获、系统全局事件的调度等。     

基于FPGA的雷达信号高速实时采集和显示系统设计

雷达回波采集的目的是为雷达数据处理和目标检测、定位、跟踪做必要的准备。本系统采用带有RAID适配卡的工控机作雷达视频回波采集的主控设备,设计了基于FPGA的雷达信号高速采集卡。利用FPGA内部双口RAM的乒乓切换与缓冲区环行存储技术保证了连续采集。采用数据抽取、坐标查表映射等技术在微机显示器上以PPI（平面位置）方式进行实时显示。试验结果表明本系统能够对每秒50万点的雷达回波信号进行实时高速连续采集、存储和实时显示。