基于微多普勒特征的运动步态识别

人的肢体运动会产生微多普勒特征,利用这一特征可以进行人体步态识别。首先对人体进行建模,并利用运动捕捉数据模拟了人运动时的雷达回波。然后利用Chirplet变换对人体躯干的平动和肢体微动部分的回波进行了分离,从肢体部分回波中提取了人体运动的步频,并将其作为特征量进行人的运动步态识别。仿真结果表明了利用步频特征识别人体运动步态的有效性,且这一特征不受雷达视线方向与人体运动方向夹角的影响,可以应用于城市反恐等领域。     

基于有限分布参数的地面多普勒回波模型

针对目前地面弹目交会的多普勒回波信号实测数据的获取耗时耗力,而基于分布参数法的目标多普勒回波信号生成模型计算效率又低,提出了基于有限分布参数的地面多普勒回波模型生成方法。该方法以地面目标为分布参数目标,选取目标有限个反射较强的散射点作为目标质点,把目标各质点和地面分别对电磁波的反射都放到一起考虑,即有限分布参数法,建立对地目标模型。仿真表明,该方法兼顾模型精度和计算效率,可简捷有效地得到背景为地杂波的多普勒回波信号。     

基于四元数的人运动雷达回波计算方法

人运动的雷达散射回波的获取是研究人微多普勒特征的关键问题。在计算运动人体各部件位置时,常用的欧拉角方法存在复杂矩阵运算等问题,因此针对一个常用的运动模型特点,提出利用四元数方法进行各部件位置计算。四元数法可以有效地减少矩阵运算。应用该方法仿真获得的人体运动散射回波与国外实测数据对比结果表明了其正确性。对合成回波的时频分析结果表明,人运动的微运动特征可以提供有价值的信息,并有望用于人体目标的识别。     

目标在窄姿态角范围内的近似特征不变性

通过试验获取目标模型的近似冲激响应,然后分析目标模型的回波特征相对于目标姿态角的变化敏感度,提出回波特征在较窄的姿态角范围内能维持相对稳定性,可将目标在比较窄的姿态角范围内的近似特征不变性应用到无线电引信领域.     

水下小尺度目标宽带亮点回波建模及实验验证

准确、有效的目标回波模型是声纳目标,特别是小尺度目标探测与识别的基础.基于声纳目标亮点回波3参数模型以及时域特征分析在声纳目标探测与识别中的有效性,将反映目标回波时域特征的参量作为声纳目标回波模型的建模参数,优化了目标亮点回波模型.针对单频水声探测在小尺度目标识别中无法兼顾距离与精度的局限性,提出了基于频带划分算法的宽带回波模型建模方法,为水下小尺度目标的宽带探测与识别提供了理论基础.通过设计验证试验,将所建模型仿真数据与实物模型消声水池试验回波数据进行对比分析,结果表明,模型仿真回波与试验回波数据具有一致性,验证了所建回波模型的准确性与有效性.     

基于微动特征的弹道导弹目标识别仿真分析

为解决弹道导弹防御系统中真假目标识别的问题,引入了微多普勒概念,分析了弹道目标微动的原理;建立了目标不同微动情况下的雷达回波和微多普勒模型,针对不同的微动给出了相应的微动参数提取方法。通过仿真得到的目标微动特征为弹道导弹真假目标识别提出了依据。     

基于STFT和EMD的多普勒信号分离算法

针对近场区多普勒信号的识别问题,提出了基于短时傅里叶变换(STFT)和经验模态分解(EMD)的多普勒信号分离算法。该算法利用STFT时频分布,通过极值滤波法并结合EMD算法将回波信号分解成若干个窄带子信号,实现了对多普勒信号的分离和多普勒信号瞬时频率的估计。实测验证表明,该算法能够将频率成分相近的多普勒回波信号分解成若干个窄带的子信号,有助于实现对近场区多普勒信号的提取和识别。     

一种毫米波脉冲压缩雷达角跟踪新方法

舰船目标的雷达回波经脉冲压缩、MTD后形成RD图,一般使用回波信号的最大值点作为跟踪点,但舰船目标一般要跨越几个多普勒单元,选信号的最大点作为跟踪点不能完全使用RD图信息,而合理使用RD图信息才可减小目标的幅度起伏、角闪烁等的影响,为此本文研究了在RD图上区域加权跟踪点选择方法。实验说明:当目标有起伏或角闪烁时,本文方法优于最大值法。     

用两点模型研究雷达目标特性

用两点模型讨论了单脉冲主动雷达导引头目标回波特性，包括多普勒频谱展宽、幅度起伏、角闪烁等，还分析对目标回波的频率、平均功率、幅度起伏、角闪烁的模拟方法作了探讨。     

一种无线电脉冲多普勒定高引信波束足迹仿真计算方法

在无线电脉冲多普勒定高引信实际工作中,由于受等多普勒线、等距离线以及波束线相互限制,其面目标回波信号的能量、频谱分量均随着时间变化,因此成为回波信号仿真及模拟的一道难题。在不考虑地形起伏的前提下,对定高引信波束足迹的数学方程进行推导。通过分析等多普勒线、等距离线、波束的相互限制,给出了脉冲多普勒定高引信面目标多普勒信号的基本变化规律。     

目标回波时频分布的几何结构图像形态特征

沉底目标识别的关键在于从混响背景中提取出稳定的目标回波信号特征。目标的棱角散射能够携带目标的几何形状信息,在时频域内具有较规则的分布特性,但是各棱角散射回波声程差小,而且淹没在混响中。已有的时频分析方法局限于其抗混响能力及时频分辨力,为得到一种有效的目标几何特征提取方法,提出将一维几何回波时域信号在二维时频域中的几何分布特征作为图像特征进行特征提取,通过研究几何亮点回波和混响在时频平面上的形态特征,构造与几何亮点时频特性匹配的结构元并对时频分布图像进行形态滤波。通过仿真与湖试数据分析,相比已有方法,文中所提方法能够在实现目标几何亮点结构的识别同时进一步抑制混响。     

无线电引信近场目标特性研究

阻无线电引信近炸、碰炸的自适应控制为应用背景,建立了目标近场散射特性模型,旨在得出引信处于目标电磁散射近区时,近炸和碰炸情况下的多普勒信号及其频谱的变化规律。针对连续波多普勒体制引信,讨论了点目标情况多普勒信号以及频谱的变化规律,进而研究多点目标,给出了多点目标回波信号以及多普勒频率的仿真结果。采用物理光学法和物理绕射法建立体目标的散射特性模型,并给出了多普勒频谱特性分析方法。     

参数化时频分析在连续波有源探测中的应用

针对双曲调频信号在连续波有源探测中的目标回波检测和直达波干扰抑制问题,提出了基于参数化时频分析的连续波信号处理算法。首先,通过分析双曲调频连续波的信号时频特性,结合参数化时频分析思想,提出了适于有源探测的频域参数化时频变换和针对双曲调频信号的核函数设计。然后,为抑制接收信号中的直达波干扰,采用参数化旋转时频变换处理接收信号,并进行时频域滤波以分离信号分量,再利用反变换重构回波信号。数值仿真和海上实验结果表明,所提算法不仅能准确估计信号时频特征、有效获取双曲调频连续波信号的时频增益、提升检测性能,还可以有效抑制直达波干扰。     

基于双谱分析的毫米波多普勒引信目标检测

双谱分析在雷达信号处理中已得到了应用,但未见在毫米波引信中应用,因此,提出将双谱分析法引入毫米波多普勒引信的目标检测中。该方法通过采用双谱及双谱对角切片进行毫米波回波信号的特征分析及特征提取,利用提取的特征进行有无目标的判别。试验表明:双谱分析用于毫米波多普勒引信对复杂背景中地面目标检测的识别率高于短时傅里叶变换(STFT)对信号的检测识别。     

无线电引信频域恒虚警率目标检测算法

针对无线电引信时域信号处理在小目标检测中的不足,根据CA-CFAR(单元平均恒虚警率)检测理论以及PD(脉冲多普勒)雷达回波频谱特性,设计了频域CFAR(Constant False Alarm Rate恒虚警率)目标检测算法。算法通过对回波信号作时频域变换,在频域上,以频率为单元对当前检测与历史平均检测作比较来检测目标存在。以FPGA+DSP搭建的硬件信号处理平台对算法的半实物仿真表明:该目标检测算法对小目标信号具有较好的检测效果。     

弹丸在膛内运动的回波信号瞬时频率估计方法研究

微波干涉仪可获取含内弹道运动信息的多普勒回波信号,为有效地估计回波信号的瞬时频率,利用短时傅里叶变换、Wigner-Ville变换、多项式调频小波变换（PCT）等方法对含有不同噪声的模拟弹丸回波信号和真实的弹丸回波信号进行分析和对比。研究结果表明：多项式调频小波构造匹配变换核的PCT方法时频聚集性最好,瞬时频率估计精度最高,并具有一定的抗干扰能力,说明PCT方法适合于弹丸在膛内运动回波信号的瞬时频率估计。     

基于匹配傅立叶变换的超高速运动目标检测

超高速运动目标是现代雷达目标检测中遇到的新情况。建立了超高速运动目标的回波模型,分析了其对目标检测中脉冲多普勒处理的影响,并提出了基于匹配傅立叶变换的脉冲多普勒处理方法。针对回波模型的特点,提出了一种计算量较小、物理含义清晰、搜索范围针对性强的超高速运动目标检测的实现算法,并对理论分析进行了仿真验证。     

基于模糊c-均值增量更新的脉冲多普勒引信干扰与目标信号识别

针对脉冲多普勒（PD）引信在复杂战场电磁环境中对目标回波信号识别效率不足问题,提出了一种具有自适应增量更新功能的模糊c-均值(FCM)聚类算法,以有效地提高引信对干扰和目标信号的识别率。在对引信距离门选通输出信号分析的基础上,利用信号时域与频域熵特征,借助FCM算法对干扰与目标信号进行分类识别,并针对信噪比不断恶化的情况,通过改进的增量更新算法实现引信FCM分类模型自适应更新调整,从而保持引信对干扰和目标信号的高识别率。仿真实验结果表明：改进的增量更新算法在降低更新耗时的同时,可使引信在-15 dB信噪比条件下对干扰与目标信号识别正确率达到96.43%,显著地提高了PD引信抗有源噪声干扰能力。     

一种尺度目标模拟器的模拟逼真度分析

从潜艇回波特性研究一般性结论和鱼雷常用目标识别方法入手,以一种单收多发尺度目标模拟器为例,分析了尺度目标模拟器的工程模型及工程实现中的关键参数,仿真结果表明,该模拟器在多亮点结构回波的多普勒频移模拟、时延模拟和目标强度模拟等方面都存在一定的不足,还有较大的提升空间,该研究为尺度目标模拟技术的进一步优化提供了参考。     

基于短时傅里叶变换的毫米波引信地面目标识别

针对毫米波引信对地面背景中目标时域检测时地杂波影响较大影响识别的问题,提出基于短时傅里叶变换(STFT)的毫米波(MMW)地面目标识别算法。该算法的实质是提取毫米波引信信号频谱中的有效多普勒频率特征信息,用短时傅里叶变换分析实测的引信多普勒信号。在MATLAB软件下用外场实测数据进行试验验证,验证结果表明了短时傅里叶变换方法对地面目标检测、识别的可行性,可以有效地判断出背景信号中有无目标。