转台模式的近场微波成像研究

针对转台模式的这场微波成像进行了深入研究。首先给出了转台模式下图像函数（描述目标的几何特征）与球投影的积分变换关系，并导出了图像函数的精确解。然后从线性系统的角度出发，研究了理想情况和实际情况下转台模式近场微波成像的分辨特性，理想情况下成像系统的点扩散函数（ＰＳＦ）就是狄拉克－函数。ＰＳＦ的数值模拟结果表明：实际情况下，扫描频带越宽分辨率越高。     

采用格林函数分解的太赫兹逆合成孔径雷达近场成像算法

针对太赫兹逆合成孔径雷达(ISAR)近场成像的问题,本文提出了采用格林函数分解的ISAR成像算法。文中结合太赫兹雷达超外差接收模式,构建和分析了近场条件下的目标回波模型。通过对回波模型中格林函数的分解,将表征球面波前的格林函数分解为二维平面波的叠加;并在频域完成对回波信号的滤波补偿和二维逆变换后,获得了太赫兹ISAR近场目标的图像。文中通过与二维FFT算法和本文算法进行的数值仿真结果对比,验证了该算法的可行性。最后利用太赫兹雷达转台实测数据对本文算法进行了验证和对比分析,结果表明该算法具有良好的成像性能。      

基于层析投影算法的空间旋转目标窄带雷达成像

窄带雷达受发射波形的带宽限制,距离向分辨率低,通常应用于目标检测、跟踪以及运动参数的提取.对于空间旋转类目标,窄带雷达通过对目标长时间照射,利用层析投影算法,可以实现目标散射点二维分辨.这种成像方法降低了对雷达宽带的限制,在成像体制上具有优势.本文首先阐述了基于层析投影算法的窄带雷达空间目标成像机理,推导得到窄带成像算法的分辨率,给出了散射点目标的成像试验结果,从理论和实验两方面验证了特征散射点较少的空间目标窄带成像的可行性.     

基于距离补偿的毫米波近场成像算法

毫米波全息成像采用远场成像的近似模型,导致最终成像质量下降。针对上述问题,提出了一种基于距离补偿的毫米波近场成像算法。该算法用近场条件下的精确模型改进了传统成像算法的近似模型,利用成像平面与天线阵元的距离进行成像补偿,然后通过最大值投影和Lee滤波进行成像。实验结果表明,与毫米波全息成像算法相比,该算法在提高图像清晰度的同时,能够保留成像目标的更多信息。     

基于改进球面投影模型的鱼眼图像校正算法的研究

鱼眼镜头视角广，但鱼眼图像存在严重的桶形畸变，要使用鱼眼图像的信息就需要对鱼眼图像进行校正，球面透视投影模型的鱼眼图像校正算法原理简单、实现方便，且视觉效果改善显著，但存在丢失鱼眼图像周边物景的问题。针对此问题，提出了一种改进算法，通过引入系数来量化选定的缩小区域，再予以加权算法，有效保留图像所有信息?提高了校正图像的质量，实验结果表明在不增加算法运行时间前提下，改进算法能够有效改善鱼眼图像校正效果，有较强的实用价值。     

近场毫米波三维成像与异物检测方法

主动式毫米波阵列3维成像系统是人体安检成像系统的研究热点,该文对主动式毫米波阵列3维系统工作模式、信号模型和成像算法进行了介绍,并将深度学习中的卷积神经网络(CNN)热图检测方法和边框回归检测技术应用于人体安检成像异物检测。研究表明,基于热图的检测方法和基于YOLO的检测方法均可实现异物检测。基于热图的检测方法网络结构简单、易训练,但由于需要遍历整幅待检测图像,运算时间长,且生成的检测框尺寸固定,无法适应异物尺寸变化。基于YOLO的检测算法网络结构复杂、训练耗时长,但该方法在检测速度与检测框精度上优势明显,更利于机场安检等对实时性要求较高的检测应用。      

一种近场条件下散射成像算法的研究

近场测量是散射特性测量方法中一个常用的方法。为了由散射数据得到待测目标的散射分布,提出了一种成像算法,并对一维目标进行了详细的推导。在对一维目标推导正确的基础上,对二维目标也进行了算法推导,从理论上验证了算法在二维空间的适用性。     

空间目标逆合成孔径成像实验研究

逆合成孔径雷达(ISAR),由于其良好的空间分辨能力,非常适合于空间目标的探测研究。它通过采用宽带信号来获得高距离分辨能力,通过对目标不同方向上接收回波进行相干处理来获得精细的横向距离(方位)分辨能力。这种雷达得到的高分辨二维图像提供了更好的目标特征探测性能。文中给出了一种用于空间目标逆合成孔径成像的实验研究。     

基于投影-切片定理的转台成像算法

在ISAR成像中,目标经过运动补偿等处理后均可看作转台目标,因此分析转台目标成像的原理和性能具有重要的意义。本文首先根据运动相对性原理,建立了转台目标回波信号模型。接着在计算机层析成像技术框架下详细推导了基于投影-切片定理的转台成像公式以及三种实现算法:二重积分法、极坐标格式算法和卷积逆投影算法,指出远场近似是投影-切片定理得以运用于转台成像的关键。最后通过MATLAB仿真实现了转台目标散射中心位置的二维重构,并从适用性和成像效果两方面,对三种实现算法进行了分析比较,所得结果可为实际应用中不同成像要求下成像算法的选择提供一定的理论依据。      

一种改进的主动式近场毫米波成像算法

近年来在机场等公共场合屡屡发生恐怖袭击事件,一种安全有效的毫米波安检成像技术应运而生,但是该技术采用的传统波数域算法存在从加载后向散射数据到重建图像耗时较大,无法完全满足快速安检成像的要求。故提出一种改进的主动式近场毫米波成像算法,该算法对近场毫米波成像首先进行邻近聚焦再结合一致聚焦函数来代替传统的匹配滤波函数和插值部分,所提算法可提高成像效率,使其更具实用性。通过大量的仿真实验和实测实验证实了所提算法的高分辨率和图像保真度。     

近距离大转角目标超宽带ISAR成像

该文采用冲激体制超宽带时域方法,研究近距离大转角目标的高分辨率逆合成孔径成像,针对目标大转角带来的严重的散射点越分辨单元走动、固有的转动角度离散化带来的数据误差以及接收回波过程中的噪声污染等问题,提出了具有强鲁棒性的频域加窗滤波球后向投影算法(Windowing Filtered Spherical Back Projection, WFSBP),从几何上阐明了滤波对转动角度离散化带来的数据误差的补偿作用,分析了大转角目标成像点扩散函数,进而讨论了发射单频信号时的高分辨成像,通过仿真和实测数据进行验证,结果表明,该算法优于传统的后向投影算法,对大转角目标能得到高质量高分辨率的图像。     

近海面电波传播试验与损耗模型分析

介绍了青岛近海海域开展的不同微波波段（L波段、S波段、C波段、X波段）传播试验。给出了不同的海上传播模型,其中包括统计性的Hata模型、Longly-Rice模型以及确定性的抛物方程模型。实测值与模型值比较发现：在L波段,实测损耗数据与Hata模型较为接近,但大部分要大于Hata模型;在S波段,实测数据亦与Hata模型较为接近,但在远距离上,实测损耗数据要小于Hata模型计算值;在C波段,实测数据与确定性蒸发波导传播损耗模型极为一致,Hata模型不再适用;而在X波段,实测数据与标准大气传播模型以及Longly-Rice模型较为接近,但低估了实际传输损耗值,Hata模型亦不再适用。     

复杂地形中的电波传播损耗预测研究

远距离不规则复杂地形中,电波传播损耗计算精度较低,对此,文中提出了一种基于地理信息系统并根据实际地形提高电波传播损耗计算精度的算法模型,构建了可视化的软件显示平台。首先,根据国际电信联盟(ITU-R)的P系列电波传播建议书,结合实际地理信息情况获取了地形和环境因子的数据。然后,通过数字地图模型,针对传播路径上各种不同地形区域,分别建立传播模型来计算电波传播损耗,并完成仿真计算界面的设计和实现。最后,给定收发天线高度和频率,依据实际地形,建立完整的电波传播模型进行仿真实验。结果表明,该算法模型不仅能得到传播路径上每一个点的损耗,而且与传统的Hata模型对比,该算法在不同区域和地形中敏感度更高,可以有效提升传播损耗计算精度,更适用于计算实际地形中远距离不规则复杂地形下的电波传播损耗,帮助改善通信质量。     

A 3‐D Propagation Model Considering Building Transmission Loss for Indoor Wireless Communications

In the development of a new wireless communications system, a versatile and accurate radio channel for indoor communications is needed. In particular, the investigation of radio transmission into buildings is very important. In this letter, we present an improved three‐dimensional electromagnetic wave propagation prediction model for indoor wireless communications that takes into consideration building penetration loss. A ray tracing technique based on an image method is also employed in this study. Three‐dimensional models can predict any complex indoor environment composed of arbitrarily shaped walls. A speed‐up algorithm, which is a modified deterministic ray tube method, is also introduced for efficient prediction and computation.     

平流层通信传播损耗预测

提出了一种基于地形信息的平流层通信系统传播损耗预测算法，给出了预测算法的计算机实现，并且对平流层通信传播与地形关系的仿真结果进行了分析，研究得出的结果对于当前没有平流层通信实测数据的情况下仿真通信系统性能具有重要意义。     

探地雷达近场三维距离偏移成像算法

在距离偏移算法基础上提出了近场条件下的探地雷达三维成像方法,同时对后向投影钟法进行了讨论。理论分析表明：近场三维距离偏移算法与后向投影算法相比,能在较大程度上减少运算量。利用试验数据对两种算法分别做了成像研究,验证了近场三维距离偏移箅法的正确性及其实时处理能力。     

基于传播损耗模型的最大似然估计室内定位算法

基于对数正态分布的室内传播损耗模型,本文利用最大似然估计算法,通过迭代估计得到用户与各个接收机之间的距离和相应的传播损耗模型中的遮蔽因子,并由此估计得到室内用户的位置。仿真结果表明,本算法收敛速度快,并有较高估计精度。     

基于标签传播算法的海面漂浮小目标检测方法

在高分辨体制下海杂波与海面小目标具有复杂的特性,特别是对于雷达散射截面积较小的海面漂浮目标,传统的检测方法性能不佳。为了突破临界信杂比情况下的检测性能,可以提取雷达回波的一种或者多种特征,从而进行特征检测,该方法是实现临界信杂比情况下有效检测的重要途经。目前,在3维及以下的特征空间中可以使用凸包学习算法计算判决区域并有效地控制虚警概率,但是在3维以上的特征空间中凸包学习算法计算复杂度提高,难以进行检测。针对这个问题,该文提出一种基于标签传播算法的海面小目标检测方法,它突破了凸包学习算法的维数限制和决策域必须为凸集的形状限制,能够在高维特征空间进行检测并有效地控制虚警。经过实测数据集验证,基于标签传播算法的海面小目标检测方法在0.512 s和1.024 s的观测时间内分别获得了88.4%和92.0%的检测概率,相比于基于K近邻(KNN)的检测器有了3.3%和2.8%的检测概率提升。     

对流层散射传播中的偏移损耗分析

针对对流层超视距无源探测中可能遇到收发天线波束不能对准的情形,该文给出了对流层散射传播偏移损耗的理论计算方法。利用收发天线窄波束的特点,假定高斯型的天线方向性函数,建立了对流层散射传播接收功率中的方位项函数,得到了散射传播偏移损耗理论公式。与文献中的试验数据比较发现：二者具有较好的一致性。另外对收发天线均偏离大圆路径情形下的偏移损耗进行了仿真。此种传播损耗计算方法,可为对流层超视距传播的无源定位与探测系统设计提供参考。