宽带雷达三维干涉测量弹道目标微动参数估计

宽带雷达微动目标3维干涉测量可为目标运动几何参数估计提供重要信息。该文针对宽带雷达斜视3维干涉测量微动目标参数估计,提出一种斜视校正干涉测量微动几何参数估计方法。方法对L型天线阵列中各天线接收回波进行干涉测距测角,通过建立2元2次非线性方程和坐标变换实现斜视扭曲校正,得到目标散射中心3维运动轨迹,继而采用滤波和优化求解实现目标微动几何参数估计,有效提高了微动目标运动几何参数估计准确性和平滑稳健性。

     

基于游标测距的微动参数估计

精确地估计微动参数有利于对微动目标进行分类识别。本文根据目标微动在全相参脉冲多普勒雷达体制下的回波特点,提出了一种基于游标测距(Range Vernier)的微动参数估计方法。首先建立微动目标雷达回波模型,主要是进动目标回波模型。以某一回波脉冲为参考,采用游标测距技术测量后续回波脉冲接收时刻目标的距离,该距离与时间的关系反映了目标的运动规律,最后通过正弦基分解(Sin FM Basis Decomposition)的方法从测量结果中估计出微动参数,包括振幅、角频率和初始相位。参数估计过程中峰值搜索的范围由经验知识和雷达测量信息确定。算法性能分析推导了雷达测速误差、测相位误差以及脉冲重复频率(PRF)和载频之间的约束关系,以保证游标测距正常进行。仿真结果验证了在现有雷达体制和测量精度条件下,游标测距可以正常应用,并且微动参数估计的精度非常高。      

弹道目标宽带雷达干涉式三维成像与微动特征提取

基于微多普勒效应理论的弹道目标3维成像与3维微动特征提取技术可为目标识别,导弹防御提供重要特征信息。该文将干涉式逆合成孔径雷达(InISAR)中多天线干涉处理的思想引入到弹道目标3维成像与3维微动特征提取研究中,将微多普勒效应理论与多天线干涉处理技术相结合,重构出散射点在各时刻的3维坐标,实现弹道目标的真实3维成像,并在此基础上解算出弹道目标的微动参数与结构参数。仿真实验验证了所提方法的有效性与鲁棒性。     

基于微多普勒特征的目标微动参数估计

本文首先建立了锥体目标微动模型,分析了其微多普勒特征,从理论上预测了多普勒谱宽与微动参数和目标几何参数的线性关系,然后由目标雷达回波模型,利用数值解的方法验证了多普勒谱宽与微动参数的线性关系,由此提出了一种新的锥体目标雷达特征提取和参数估计的方法.最后使用软件对目标进行电磁散射建模,并利用静态建模数据完成准动态的建模,使用仿真数据估计微动和目标几何参数,最后通过仿真结果证明本文提出的方法的效果.     

基于高阶矩函数的宽带雷达微动特征提取

雷达目标部件的旋转运动引起的微多普勒效应为目标精确识别提供了新的技术途径,近年来获得了广泛研究。该文以含旋转部件目标为例,提出一种基于高阶矩函数的宽带雷达微动特征快速提取方法。首先对经参考信号共轭相乘后的旋转散射点回波信号进行了分析,并得到了其关于不同快时间及慢时间的高阶矩函数,然后,通过检测该函数虚部傅里叶变换累积结果的峰值位置,实现了目标部件微动特征的快速提取。仿真实验验证了该方法的有效性。     

基于高阶矩函数的雷达目标微动参数估计方法

提出了一种适用于窄带雷达信号的微动参数快速估计方法.该方法首先对目标回波信号进行混频处理,并去除直流分量后计算高阶矩函数,通过检测不同时延下高阶矩虚数部分傅里叶变换累积结果的峰值位置,可快速获得目标部件的旋转频率.然后结合串行消除的方法实现对旋转半径和初相的快速准确估计.最后,仿真验证了该方法的有效性.     

基于雷达宽带回波的目标测距和测速方法

目标特性测量雷达一般采用宽窄带交替的工作方式,宽带用于获得目标高分辨特征信息,窄带用于目标检测和跟踪.如果雷达只采用宽带工作方式就能够既进行目标检测和跟踪,又能获得目标高分辨特征,则可以降低雷达系统的复杂性,并节约雷达的时间能量.文中提出了一种基于雷达宽带回波的目标测昔方法,该方法利用多个宽带回波的幅度和相位信息测苗目标距离和速度,实际数据的实验结果验证了该方法具有较高的测距和测速精度.     

外辐射源雷达目标旋转部件微动参数估计

大多数飞机目标具有旋转部件, 对其微动参数进行估计可为雷达目标分类识别提供重要信息.外辐射源雷达因其体制上的特点, 在微多普勒效应探测及其利用等方面具有独特优势.文中结合压缩感知理论提出了一种目标旋转部件微动参数估计新方法, 该方法基于微多普勒信号内在特性来构造字典矩阵, 将常规的微动参数估计问题转化为稀疏信号恢复问题.仿真与实测数据处理结果验证了所提方法的有效性和鲁棒性.     

太赫兹雷达目标微动特征提取研究进展

微动特征是目标探测与识别的重要辅助特征。随着近年来太赫兹研究的兴起,太赫兹雷达目标微动特征提取正在逐渐凸显出其特殊优势。本文首先对近年来国内外太赫兹频段雷达目标微动特征提取方面的研究进行整理总结,从太赫兹频段微动特性分析、微动特征提取和微动目标成像等几个方面进行了深入的介绍和分析。然后针对太赫兹频段的优势和特殊性,介绍了本单位在太赫兹微动目标特性分析、特征提取和高分辨高帧频成像方面的工作。最后对太赫兹雷达目标微动特征提取的发展趋势进行了展望,并分析了本领域值得进一步深入研究的技术方向和有待解决的技术难题。      

基于一维距离像序列的雷达目标微动参数估计

雷达目标微动参数估计是微动特征用于目标识别必须首先解决的一个问题。以典型的转动模型为例,分析了微动对一维距离像的影响,推导了不同情况下微动补偿需满足的精度要求,提出了利用自相关法、峰谷值检测法及单脉冲测角原理联合估计微动参数。仿真实验验证了所提算法在信噪比为-5 dB时仍有效。     

曲线交叠外推的微动多目标宽带分辨算法

针对传统的微多普勒特征提取技术难以解决多目标分辨和微动参数估计这一问题,该文针对进动多目标,提出一种曲线交叠外推的微动多目标宽带分辨算法。该算法以各个滤波数据点间的相对距离为准则,结合各曲线的历史斜率信息,对交叠点后的点迹进行外推估计,实现各个分量信号微动曲线的区分关联。在此基础上,通过分析各曲线的微动特性差异实现多目标分辨。仿真实验验证了所提算法的有效性和稳定性。     

空间旋转目标窄带雷达干涉式三维成像与微动特征提取

该文根据干涉式逆合成孔径雷达(InISAR)中多天线干涉处理的思想,提出一种基于L型3天线模型的空间旋转目标3维成像与3维微动特征提取方法。将微多普勒效应理论与多天线干涉处理技术相结合,在时频面上通过Viterbi算法分离散射点并进行干涉处理获取目标在各时刻沿基线方向的2维投影坐标;根据目标微动特性,采用非迭代椭圆拟合方法重构出散射点的高度维信息,实现目标的真实3维成像,并在成像过程中提取目标的3维微动特征参数。仿真实验验证了所提方法的有效性与鲁棒性。

     

空间进动目标微动参数估计方法

该文提出了基于窄带雷达估计空间进动目标微动参数的新方法。该方法首先依据进动目标回波信号的微多普勒特性,应用傅里叶变换对目标的进动参数进行粗估计;然后根据回波信号的时频谱特性,通过相干积累的方法得到目标的高分辨率3维分布。最后,利用图像熵的概念在特定范围内对微动参数进行搜索,获得了较高的估计精度。使用仿真数据验证了算法的性能,证明了参数估计的高精度。     

基于微动特征关联的空间非对称自旋目标雷达三维成像方法

由于非对称自旋目标在不同视角下宽带雷达观测到的散射点分布存在较大差异,因而需要单独研究其组网雷达成像算法。该文利用位于不同位置的两部宽带雷达获得的自旋目标1维距离像序列,基于非对称自旋目标多个散射中心的微动特征不变性,实现了自旋目标同一散射中心的关联,进而得到与目标真实尺寸相一致的3维像。仿真结果表明该算法重构精度好,对于散射中心的遮挡效应及RCS闪烁均不敏感。     

一种空间微动目标宽带雷达干涉三维成像方法

空间微动目标3维成像在目标特征信息感知方面具有优势,对于实施空间目标成像、分类、识别等任务具有重要现实意义。据此,该文针对L型天线阵列成像系统,提出一种基于改进的粒子群优化的空间微动目标宽带雷达干涉式3维成像方法。首先,分析了目标回波信号的微多普勒特性,建立参数化表征模型。其次,基于所提优化算法重构各天线回波信号的微多普勒相位项,通过对各回波信号相位项的干涉处理,获得干涉相位差,并推导干涉相位差与目标空间坐标的关系,从而重构真实3维坐标,获得微动目标3维图像。相较于已有方法,所提方法基于干涉式成像思想,在无遮挡和有遮挡效应的条件下,均可重构微动目标真实空间坐标和3维图像,并且具有较好的鲁棒性。最后,仿真计算验证了该方法的有效性。     

基于HRRP序列的钝头倒角锥目标微动特性分析及参数估计

合适的弹头结构建模是正确估计弹头参数的基础。该文提出一种描述弹头的钝头倒角锥模型,该模型将球冠散射中心和倒角散射中心看作是滑动散射中心,并引入锥体侧面遮挡效应对散射中心位置的影响,给出散射中心位置变化的一般形式;接着分析了钝头倒角锥模型各个散射中心的微动特性;在此基础上,提出了一种估计目标运动参数和结构参数的非线性优化的方法;最后,仿真结果验证了该文模型的正确性及参数估计方法的有效性。     

“数字信号处理”测角与测距实验设计

“数字信号处理”课程的理论性强、公式繁琐,课程实验设计有助于提升学生对抽象理论的理解。针对目前课程实验与实际工程问题联系性不强,本文设计了基于Matlab仿真平台的声源方位角估计与探地雷达地表探测实验。实验内容涵盖信号卷积与相关、频谱分析以及快速傅里叶变换等重要基础知识。实验效果表明学生加深了对基本理论知识的理解,提高了理论联系实际和解决复杂工程问题的能力。