基于辅助天线的目标极化散射矩阵估算方法

探讨了利用雷达主天线变极化特性和辅助天线结合测量目标极化散射矩阵的可行性。首先给出了雷达主天线不同变极化方式下的接收信号模型和辅助天线的接收信号模型，其次根据主天线变极化方式的不同，提出了两种估计雷达目标极化散射矩阵的方法，并简要分析了其估计的精度。最后，结合暗室测量数据仿真分析了雷达目标极化散射矩阵估计的精度，验证了本估计算法的有效性。     

雷达目标极化散射特征提取的研究进展

极化雷达可以直接测量出雷达目标的2×2散射矩阵信息，与传统雷达相比，极化雷达的突出优点在于测量数据包含的信息量远大于传统雷达，因而在很多领域都获得了重要应用.本文将对目标极化散射特征提取的发展概况进行综述，包括基于矩阵分解的目标特征参数提取以及直接提取目标极化散射特征的方法等，并对其中存在的问题进行评论，对未来的发展进行展望.     

雷达虚拟极化的实现

雷达回波的极化信息是目标的一个重要信息,近年来,雷达目标极化信息的开发和利用受到了普遍的重视。虚拟极化技术可以实现信号的任意极化,且可以极化捷变。本文主要研究虚拟极化的理论和方法,并通过试验证明了利用目标的极化信息可以有效地提高雷达对目标的检测得益。     

极化通道编码数字阵列雷达系统设计

文中设计了一种利用通道编码进行全极化信息获取的雷达系统。该系统突破了传统极化雷达不同极化信号需通过各自对应的数字接收通道进行模数变换的思路,使用通道编码技术将来自不同天线单元的不同极化信号进行编码调制,使之能够使用单一数字通道采样,并在数字域对不同极化信号进行高保真恢复,从而合成任意极化、任意指向的雷达接收波束。分析结果表明：该系统解决了多极化雷达数字接收通道数量多、设计制造成本高的问题,促进了极化信息在雷达中的普遍应用,在不增加成本和系统规模的基础上,提升了雷达在极化域的灵活性,具有广泛的应用前景。     

极化测量误差对人造目标散射解译性能的影响研究北大核心CSCD

极化雷达具有全天时全天候对目标和场景进行观测的优势,在诸多领域得到广泛应用。极化雷达作为一种多通道系统,不同极化通道间的交叉耦合和通道不平衡等非理想因素会使目标极化散射矩阵存在测量误差,进而影响对目标散射的解译性能。文中以人造目标为研究对象,利用极化测量误差模型和相干极化目标分解开展了极化测量误差对散射解译性能的影响研究。以Krogager分解为例,推导了三面角、二面角、偶极子和螺旋体等基本散射体的极化目标分解分量与测量误差源的解析表达式,给出了分解特征参数的变化曲线图,揭示了极化测量误差对散射解译性能的影响机理。在此基础上,基于"开拓者"无人机暗室实测数据开展定量分析。当Krogager分解误差小于10%时,要求极化隔离度小于-23 dB,极化通道幅度不平衡和极化通道相位不平衡分别小于3 dB和8.4°。研究工作为极化雷达系统参数设计等提供了指导。     

雷达极化技术研究现状与展望

雷达极化学是研究雷达波与目标相互作用过程中的变极化效应、揭示其作用机理的一门应用基础科学,在微波遥感、对地勘察、气象探测、战场侦察、抗干扰、目标识别等领域有重大应用前景。该文简要回顾了雷达极化理论与技术的发展历程,综述了雷达极化信息精确获取、极化敏感阵列信号处理、目标极化特性、极化抗干扰、目标极化分类识别等关键技术的研究现状,最后对雷达极化技术的发展做了展望。      

基于极化特征的雷达目标识别技术

极化特性是雷达目标散射回波的重要特性之一,极化特征能够解析目标的粗细、大小、对称性等信息。随着雷达极化测量技术的逐步成熟,基于极化特征的雷达目标识别日益引起国内外学术界的高度重视。以电磁散射计算仿真的飞机模型为研究对象,在极化不变量理论基础上对这些飞机目标的极化特性进行了试验分析研究,以SVM为分类器,通过功率矩阵的迹和去极化系数可以实现对三个目标的区分。结果表明,该方法可以有效地将三个目标进行分类识别。     

雷达目标极化散射矩阵测量的新方法研究

立足现有的单极化雷达,通过充分利用天线极化在空间并非一成不变而是空域指向的函数这一固有属性(简称"天线的空域极化特性"),提出了一种目标极化散射矩阵(PSM)测量的新方法.该方法无需两个极化通道,仅通过利用天线的空域极化特性以及对雷达接收回波进行处理,完成目标的PSM测量.首先分析了均匀矩形口径天线的空域极化特性;在此基础上,通过对天线扫描过程中多个接收回波的空域处理,导出了雷达目标PSM的估计方法,并详细分析了其估计性能;最后进行了计算机仿真,实验结果验证了算法的有效性.     

用最佳极化合成孔径雷达特征来增强目标的识别能力

基于相关目标／物体的最佳极化雷达特征给出了一种新型的自动目标／物体的识别方法。目前的雷达目标识别方法是以采用一对非最佳极化特征,或预置的４对正交极化特征为基础。这些设计方法只在改进目标探测方面有效果,对提高目标分类／识别性能还看不出有什么效果。本文探讨如何利用最佳极化特征来增强合成孔径雷达的目标识别能力。     

基于相控阵雷达回波极化信息的检测研究

在相控阵雷达中采用序列检测可提高雷达信号检测性能和改善数据库，本文利用雷达极化信息对三种典型序列检测方法进行了改进研究。并对这三种改进算法在相控阵雷达中的应用性能作了详细的分析，同时进行了相干视频仿真实验。仿真结果表明：极化信息的利用使雷达搜索目标能力得到明显改善，同时双幅度门限检测法的应用使相控阵雷达的检测性能更加优越。     

近三年来雷达极化研究的进展

综合介绍了近三年来对雷达极化问题的最新研究成果，包括极化理论方面在目标检测，抗干扰，目标识别方面的应用。     

瞬态极化雷达接收滤波器的优化设计

 针对瞬态极化雷达发射波形自相关和互相关特性相互制约的矛盾,本文对瞬态极化雷达的接收滤波器进行优化设计,以减小相同极化通道的距离旁瓣和不同极化通道之间的相互串扰,提高全极化雷达的检测和估计性能.建立了瞬态极化雷达回波信号模型,分析了目标极化散射矩阵估计的误差来源,根据估计误差函数建立优化模型,通过凸优化求解对不同极化通道的滤波器进行优化设计.分析了单个静止点目标、运动目标和多目标情况下滤波器的性能,并给出了仿真结果.最后,利用实测数据验证了本文方法的有效性.     

W波段数字变极化目标特性测量雷达

提出一种新型的W波段数字变极化目标特性测量雷达.该雷达由两子阵变极化天馈、两通道TR模块与数字处理单元构成, 采用空间波束合成任意极化发射、数字方式实现任意极化接收.通过目标实验结果表明, 该雷达能在多种极化体制下准确提取目标极化散射矩阵, 具备测量目标全极化RCS能力以及可用于目标极化特性分析与研究.     

三维极化旋转域解译工具及舰船检测研究

极化雷达有利于获取目标完整的极化信息,在许多应用领域得到了广泛应用。然而,目标相对于雷达视线的几何位置通常会对散射机制产生显著影响。近年来,极化旋转域解译方法成功地表征和利用了这种目标散射多样性。值得注意的是,极化响应同时受到极化方位角和极化椭圆率角的影响。对此,本文将极化旋转域解译方法沿极化椭圆率角维度进行拓展,旨在探索和利用更为完整的目标散射多样性。其主要思想是提出一种三维极化相关方向图,能够同时表征极化相关特征随极化方位角和极化椭圆率角的变化情况。通过研究揭示了不同典型散射体的三维极化相关方向图存在显著差异,着重表现在极值点的分布和曲面起伏程度的不同。在此基础上,本文引入了微分几何中的曲率来描述这种三维流形的性质,并提出了高斯曲率最大值这一新极化特征。结合星载极化合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)实测数据验证了高斯曲率最大值特征能够有效地区分舰船和海杂波。结合该特征,本文提出了一种阈值分割的舰船检测方法。与传统的恒虚警率方法和新近提出的NPNF方法相比,本文方法表现出更好的舰船检测性能。尤其是在近岸舰船密集区域,检测性能得到明显提升。     

雷达目标高分辨率距离—极化结构成像方法研究

在高频区（光学区），雷达目标回波可模型化为多个散射中心回波的合成，稳含着目标精密的几何形状信息；宽带高频雷达可以获得目标多散射中心在径向距离轴上的投影分布，即目标的一维距离像；对距离像上孤立的每个强散射中心进行极化描述，可获得其对应的单元散射体的几何结构特性；由多个单元散射体可构造出目标的结构图像，即距离－极化结构图像，文中主要给出了强杂背景下目标结构成像的原理，方法及其计算机仿真结果。     

基于极化频率稳定度的目标识别

以宽带极化雷达体制为背景，定义了极化频率稳定度的概念。按极化状态在坡印卡勒极化球旧的动态分布信息，提取了目标的极化特征。对五种飞机目标进行了识别实验研究，取得了优良的目标分类或识别效果。     

干扰背景下瞬时极化测量雷达的目标识别预处理技术

该文以瞬时极化测量雷达的攻防对抗为背景,分析了单极化有源干扰机形成的假目标的极化散射特性。分析结果表明,在同样的干扰样式下,干扰机在分时极化测量雷达和瞬时极化测量雷达下生成的假目标具有不同的散射特性。在单极化有源假目标极化散射特性分析基础上,针对对抗条件下极化雷达无法准确测量目标散射矩阵的情况,提出了一种基于不完整极化测量的目标识别预处理方法。该方法能够有效获取目标三个极化散射矩阵序列,它们可以用作目标识别的稳健特征量。     

基于多测量向量模型的极化探地雷达成像算法

针对极化探地雷达( GPR)工作过程中目标成像空间的联合稀疏性,提出了一种基于多测量向量模型的极化探地雷达成像算法。在建立极化探地雷达回波信号模型的基础上,利用各极化通道测量数据的联合稀疏性将各个极化通道的测量数据等效成多测量向量( MMV ),通过多任务贝叶斯压缩感知( MT-BCS)算法对各个极化通道的测量数据进行联合处理从而实现各个极化通道对应的探测场景反射率的重建。基于时域有限差分( FDTD)法的仿真数据处理结果表明所提成像算法在目标位置重建的准确性和背景杂波抑制能力上均优于单测量向量( SMV)模型的极化探地雷达成像算法。     

极化信息在雷达目标检测中的得益分析

极化是电磁波的基本属性之一,目标在反射电磁波的同时会改变电磁波的极化状态,其变极化效应蕴含了目标的特征信息,充分利用极化信息可以有效提高雷达系统的反杂波、反隐身、目标识别和抗干扰性能。文中针对雷达单极化、双极化和全极化测量体制,从目标的散射结构出发分析了极化信息对雷达目标检测信噪比的改善程度,为雷达极化方式和极化测量体制的选择、极化检测算法的优化设计等应用提供了有益参考和理论指导。     

基于改进退火法拟合参数估计的极化雷达目标识别

在全极化、高分辨力雷达体制背景下，提出了雷达目标极化状态变化率的概念，用以描述光学区雷达目标极化结构的频域动态分布特性，采用了改进的模拟退火技术对这种分布特性进行全局最优拟合曲线参数估计，在此基础上，对四类军用飞机目标进行了分类识别研究，取得了良好的结果。