毫米波雷达机场跑道异物分层检测算法

强杂波背景下的弱小静止目标检测是毫米波机场跑道异物(FOD)检测雷达面临的核心问题。该文提出一种基于功率谱特征和支持向量域描述(SVDD)一类分类器的FOD分层检测算法。该算法首先利用杂波图恒虚警率(CFAR)检测器对复杂背景杂波进行杂波对消处理,针对对消后虚警过多的问题,对对消后的数据提取功率谱特征,将其转换到特征域,最后利用SVDD一类分类器在特征域实现对FOD和虚警的分类。基于实测数据的试验结果表明所提方法可以获得较好的检测性能。     

机场跑道异物监测雷达关键技术

机场道面的异物(FOD)监测是保障民航飞机安全的重要措施之一,毫米波调频连续波(FM-CW)雷达可全天候、全天时自动监测机场跑道的异物,是近几年出现的新兴技术.介绍了FOD监测系统的国内外现状和美国联邦航空局(FAA)最新发布的FOD监测设备标准,分析了FOD监测雷达组成和原理,在此基础上,讨论了FOD监测雷达天线、微...     

基于加权广义匹配滤波联合SVDD的FOD检测算法

利用毫米波雷达进行机场跑道异物(FOD)检测是当前民航安全领域的一种流行解决方案。由于非均匀杂波的存在,传统基于恒虚警率的检测方法存在虚警率过高、检测性能较差的问题。文中提出一种加权广义匹配滤波(WGMF)联合支撑向量数据描述(SVDD)的FOD检测方法。首先,利用WGMF对雷达记录的FOD回波数据进行预处理,实现杂波抑制的同时降低虚警概率;然后,对回波数据提取双谱特征,实现数据由原始回波域向差异性更大的特征域的转变;最后,利用SVDD一类分类器实现FOD检测。在某机场跑道真实场景开展验证实验,结果表明所提方法能够有效降低虚警概率,提升检测性能。     

基于特征谱特征的机场跑道异物分层检测算法

强杂波背景下的弱静止目标检测是机场跑道异物(Foreign Object Debris, FOD)监测雷达面临的关键问题。该文提出一种基于特征谱特征和最小最大概率机(Minimax Probability Machine, MPM)的FOD分层检测算法,首先利用杂波图恒虚警(Constant False Alarm Rate, CFAR)将雷达录取回波中的背景杂波和FOD回波(包含虚警)区分开,然后提取特征谱特征将在回波域中差异较小的FOD回波和虚警回波转换到区分性更大的特征域,最后利用MPM分类器实现对FOD和虚警的分类,从而达到降低虚警次数的目的。基于实测数据的试验结果表明,所提方法可以获得较好的检测性能。     

机场跑道异物监测雷达回波建模

跑道异物严重影响飞机的安全,有效检测跑道异物是保障飞机安全急需解决的问题。根据跑道监测雷达固定工作环境,采用坐标系统变换的方法建立几何模型,为简化运算,对模型参数做了近似表示。在此基础上,运用统计模型法模拟跑道杂波,并建立目标回波模型。杂波主要来自草地和跑道,结合几何模型计算该复合场景的后散射系数,对杂波随机序列和回波分别进行了仿真,给出了仿真结果。     

机场跑道异物检测系统设计与算法研究

机场跑道异物检测系统能够快速精确地检测和识别跑道异物,对于保障机场飞行安全意义重大。针对单一传感器探测系统表现出的弊端,文中提出结合小型高分辨率毫米波雷达和高清夜视摄像机的新型系统方案,发挥多传感器数据融合的优势,获取机场跑道异物多种特征信息。并重点探讨了数据处理分系统在目标检测模块中采用的自适应双阈值Canny边缘检测、混合高斯模型背景建模、局部阈值背景减除等算法,有效提高机场跑道异物检测的效率和精度。     

双谱用于毫米波雷达目标特征提取的研究

在毫米波雷达系统中，信噪比对作用距离的影响很大，本文利用双谱技术提取出目标信号双谱的局部相位信息作为特征矢量；该特征良好的抗噪性大大降低了目标识别对雷达系统信噪比的要求，从而提高了毫米波雷达的灵敏度及作用距离。     

一种改进的毫米波雷达多目标检测算法

智能驾驶主要依据前视雷达进行目标探测,基于毫米波雷达的多目标检测算法是目前的研究热点。但现有的基于FMCW的雷达多目标检测算法存在大量虚警、漏检的问题,且无法获得目标的方位信息,很难应用到复杂多变的道路环境中。提出了一种改进的毫米波雷达多目标检测算法。该算法在传统FMCW算法的基础上,提出相位差和功率差联合匹配模型进行频率匹配的思想,较好地解决了FMCW算法中频率匹配差错、无法得到目标方位信息等问题。对该算法进行了多目标模拟仿真和实测道路试验,仿真和实验结果表明,基本上能正确检测出多目标的距离、速度、方位角,且性能可靠稳定。     

分布式机场异物检测雷达处理算法研究

微弱目标检测是机场异物监测系统面临的关键问题。小尺寸异物回波弱、信杂比低,传统异物检测雷达对其探测能力有限。本文从实测数据出发对机场环境地杂波展开分析,并由此提出杂波空间去相关约束条件。在此基础上,本文提出分布式机场异物检测雷达的设想,其核心是利用目标与道面杂波不同的空间相关特性,通过多站回波相参积累提高微弱目标信杂比,并由此改善机场异物检测雷达的探测能力。考虑到非理想正交信号带来的性能恶化问题以及结合机场跑道异物的目标特性,本文针对机场特定环境提出“乒乓”相参模型。相参参数估计问题是分布式体制的共性问题之一,本文针对传统峰值法在低信杂比条件下估计精度差的问题提出引导信息预估计方法,并且在“乒乓”相参模型中定量分析了时延参数估计误差与相位参数估计误差引起信杂比增益损失的边界条件。最后,本文基于实测杂波数据开展仿真实验,仿真结果表明,本文所提及的分布式机场异物检测信号处理方法可以有效提高弱型异物的信杂比。     

基于双时间点检测的毫米波雷达人流量监测方法

针对现有基于视频监控的人流量统计方案成本高、算法复杂且不利于个人隐私保护的局限性,利用毫米波雷达体积小、成本低、分辨率高的特点,提出了一种基于双时间点检测的人流量监测方法。该方法先获取人体目标散射点位置和多普勒频移信息来构成点云数据,然后根据多普勒频移正负来判断人体的运动方向,并筛选具有高多普勒频移值的点云数据以降低干扰点对聚类结果的影响;在双时间点对特定区域内人员数量进行统计,并根据双时间点之间所获取的点云数据聚类结果对所统计人员数据进行修正。实验结果表明,该方法能够用匿名的方式以较高的正确率统计人员进出。     

基于视觉和毫米波雷达的车辆检测

根据智能车辆主动驾驶辅助系统中的重要性,提出了一种融合毫米波雷达数据和视觉多特征的车辆检测算法。车辆检测算法通过三个步骤实现,首先,提出一种空间对准算法实现毫米波雷达和视觉的空间对准;其次,根据空间对准结果和搜索策略提取目标车辆的感兴趣区域;最后,融合车底阴影、对称轴、左右边缘等车辆特征实现车辆检测,其中,为了准确得到目标车辆的车底阴影,提出一种改进的车底阴影分割算法。算法的性能在不同的场景下得到证实,实验结果表明该车辆检测算法是有效和可靠的。     

A novel millimeter wave gunn oscillator

It is described that the design, configuration and the performance of a novel millimeter wave Gunn oscillator stabilized by external cavity and temperature compensation in this paper. The frequency stability is 3.6 × 10^?6 at 52 GHz over the teperature range from ?10 to 50 °C. An output power of more than 100mW has been obtained in the frequency range from 51.5 to 52.8 GHz.     

基于车载毫米波雷达的目标检测CFAR算法研究

汽车雷达信号处理的一个重要任务是可靠地探测汽车前方及周边的目标,通过比较雷达反射信号的频谱来判断频谱信号是否达到特定的检测门限值,使用恒定的门限值会导致大量虚警目标被检测,如果虚警目标太多,会使计算机的处理能力达到饱和,势必影响正常目标的检测。因此,一种自适应噪声阈值的恒虚警率(CFAR)算法被广泛的应用在雷达信号处理中。本文针对汽车FMCW雷达常用的两种CFAR算法,从原理上对算法进行阐述,并通过仿真软件和实验数据对算法性能进行分析比较。     

用于防撞的三维毫米波雷达设计

受波束调度灵活性、接收通道数目限制,目前分集相控毫米波防撞雷达主要采用距离/方位二维扫描.由于缺乏目标高度信息,若雷达前方出现不影响载体通行的高/低目标,容易造成防撞雷达的障碍误报.针对这一问题,本文提出基于MIMO和分集相控雷达结合的天线排布和信号处理方法,实现对场景的三维检测.与二维防撞雷达相比,该方法在不增加雷达接收通道数且几乎不增加雷达尺寸的前提下能有效实现方位和俯仰的联合测角.与二维稀布接收阵雷达相比,本文设计雷达不会产生方位栅瓣,适合复杂背景下的多目标检测.     

Ka波段毫米波云雷达数据质量控制方法

针对国内首部固态、多观测模式体制的Ka波段毫米波云雷达观测资料,提出速度模糊、噪点-径向干扰杂波和悬浮物杂波的质量控制方法,并对方法效果进行了检验和分析.结果表明,该方法具有很好的成功率和稳定性,15个云过程检验的退模糊成功率都达到100%;能准确判断出速度模糊和类型并纠正平均多普勒速度和谱宽;能较好地滤除噪点和径向干扰杂波,并对缺测进行补值;能较好去除低空悬浮物杂波,同时保留小尺度的云.     

A model based technique for recognizing targets by using millimeter wave radar signatures

A technique for recognizing real targets by millimeter wave (MMW) radar at 35 GHz and 94 GHz is presented. The recognition is performed by a model based technique in which real targets are represented by their high range resolution (HRR) profiles in hierarchical fashion. The unknown signal is classified by a model matching method and a coarse-fine searching technique. The advantages of this model based method are in low storage capacity, fast processing time and high recognition performance. Moreover this technique is very easily modifiable to incorporate multi sensor processing. We will present the results of the several experiments that we have conducted.     

基于帧间DBSCAN聚类的毫米波雷达交通多目标跟踪方法

毫米波雷达已成为车联网中的主流传感器之一,可用于交通场景的多目标跟踪。本文将毫米波雷达安装于道路上方进行交通目标跟踪,针对基于帧内DBSCAN(Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise)聚类的多目标跟踪中,在该安装场景下多径噪点难以去除和纵向的交通目标点云难以区分的问题,提出了基于帧间DBSCAN聚类的毫米波雷达交通多目标跟踪方法。该算法使用多帧合并处理的方式,利用帧序特征用于解决多径噪点问题,并利用空间纵向分段的方法改善了原算法在纵向上目标区分度不足的缺点。本文通过六组不同的实际场景实验,证明了本方法在不同场景下,均相比原方法对跟踪结果有不同程度的改善。      

基于毫米波雷达的汽车近程防撞系统设计

采用24GHzmm波雷达传感器,设计了一种汽车近程测距与防撞系统。系统通过对运动物体上载有的雷达射频前端输出信号的处理,可以得到该传感器与目标物体的距离和速度信息,根据此信息来判断载有该传感器的物体与目标物体是否有碰撞危险。若有危险,则通过声音报警提醒运动物体如汽车驾驶者,以减小事故发生的概率。该设计首先对雷达射频前端输出的差频信号进行滤波和输入匹配,然后用STM32F407处理器来完成实时测距和测速算法。经实验验证,该系统工作稳定,测量距离可达20m,可将其应用到倒车雷达和盲点检测中,弥补了当前防撞雷达探测距离短的缺点。     

基于ZYNQ的毫米波雷达高速数据采集系统设计

随着毫米波射频传感器在工艺上的突破,毫米波雷达在行业中的应用越来越广泛。为了实现毫米波雷达的高速数据采集,提出一种基于ZYNQ的毫米波雷达高速数据采集系统。该系统面向AWR1243毫米波雷达,基于ZYNQ构建,利用PL和PS软硬件协同工作的灵活性实现雷达自主可控、雷达2.4 Gb/s高速CSI2数据解析以及千兆以太网数据上传功能。实验结果表明,该系统运行稳定,千兆以太网数据上传速率高达350 Mb/s,丢帧率为零,并且能满足实时性要求。有效解决了已有采集系统成本高、体积大、功能单一、实时性差等问题,为自动驾驶、无人机避障、手势识别等应用提供了一套低成本、小体积、易操作的数据采集系统。