一种距离向偏移的SAR运动补偿方法

分析了载机距离向偏移对SAR图像质量的影响，提出了一种距离向非定点的运动补偿方法。建立了距离向偏移的回波信号模型。通过分析回波信号存在距离向偏移时的频谱得出距离向偏移对SAR图像的影响。即当载机沿正弦曲线运动时，SAR图像主瓣峰值降低，并且有成对回波产生。将运动误差分解为与斜距无关量和有关量，对无关量进行补偿，利用合理近似，对有关量进行补偿。该方法不但可以补偿景物中心的运动误差，而且可以补偿整个距离向的运动误差。仿真结果验证了该方法的可行性。     

利用回波数据的高分宽测机载SAR运动误差提取方法

为实现高分辨宽测绘带SAR成像,提出一种基于回波数据的高分辨宽测绘带机载SAR运动误差提取方法,有效弥补了基于惯性测量单元/全球定位系统(INS/GPS)提取的运动误差精度低的问题.首先采用一种基于图像对比度最优的方法对SAR回波数据进行相位误差估计,然后利用加权总体最小二乘(WTLS)基于空变相位误差模型反演运动轨迹...     

舰船纵摇运动函数变换型GM(1,1)模型研究

以往曾有人利用时间序列法、周期图法、神经网络法及灰色系统理论等方法来研究船的运动,目前还没有一种有效的方法解决船的纵摇,针对船的纵摇运动利用灰色系统理论建立系统模型,在灰色系统模型的基础上,通过函数变换法（三角变换及平移变换）对纵摇角度数据的周期振荡性进行处理,得到单调增加的数列,再利用灰色GM（1,1）模型建模预报,数值试验表明,这种改进方法较GM（1,1）模型效果好。     

气象雷达中雨滴谱回波参数建模技术研究

针对双极化雷达的主要回波参数差分折射率Zdr和线性退振比LDR与雨滴关系的问题,该文重点研究了雨滴的形状轴比,取向分布对这两个参数的影响。与以往不同的是,该文采用了更贴近实际的fisher分布取代了原有的高斯分布的取向情况。同时在一定滴谱分布下也就是确定了轴比分布的条件下,仿真得到了LDR和Zdr然后与其他文献进行了比较。仿真表明,这两个参数既取决于折射率因子加权轴比,又同时取决于取向角分布的均值和方差。     

虚拟环境下参数化建模和运动仿真的研究与实现

在VC编程环境下,运用OpenGL实现机械齿轮的三维参数化建模,并运用有向包围盒技术实现其运动仿真.分别采用显示列表技术和双缓存技术克服了传统动态模拟显示中仿真速度慢和闪动现象,所实现的零件三维模型逼真,仿真显示速度快,为进一步设计齿轮减速器和其他多子体连接系统的三维动态仿真提供参考和借鉴.     

深V型艇系列模型纵向运动试验研究

为了研究艇底艉部斜升角对深V型艇纵向运动的影响规律,采用系列模型试验方法,在高速拖曳水池中开展了舯部斜升角为24.6°的深V型艇模型规则波中纵向运动试验.结果表明:迎浪规则波中,艇艉斜升角10°的阻力最小.在长波范围内,艉部斜升角增加导致垂荡幅值减少,最大降幅达9.8%,艇体容积傅氏数F为1.18时,艉部斜升角15°所对应的纵摇幅值最小;F为2.2时艉部斜升角10°时的纵摇值最小.艉部斜升角变化对垂向运动加速度的影响较小.     

基于改进的混合高斯背景模型的运动目标检测研究

针对传统混合高斯背景建模（GMM）在一些复杂场景下未能有效地描述背景,目标容易出现错误的检测,本文提出一种改进算法。该算法先对视频帧进行分块处理,然后对单模区域和多模区域采用不同的更新速率进行更新,最后在空域上对检测结果进行数学形态学的处理,从而提取运动目标。实验结果表明,该算法能够提高背景建立和运动目标检测的速率,在多种场景下运动目标的检测都具有良好的鲁棒性。     

我院在全国机电学会组织的年度“电工杯”数学建模比赛中获二等奖

<正>2014年5月,我院学生首次参加全国机电学会组织的年度电工杯数学建模比赛,荣获二等奖。本届赛事有198所高校2417支队伍参赛,我院建模队在专业老师的指导下,强化基本数学建模能力,加强专业建模模型训练,在比赛中发挥出色,收获佳绩。     

基于GeoDEM的三维城市规划软件开发中快速建模方法的研究

在传统的城市规划设计中,大多是采用平面设计软件如AutoCAD和PHOTOSHOP等软件来进行设计的.3S集成技术、虚拟现实技术以及数据库技术的高度发展为三维城市规划软件的开发提供了很好的技术支持.在软件开发过程中,三维地物的建模技术是关键,因此必须提出一种新的快速建模方法.本文首先介绍了快速建模的构想,然后阐明了快速建模的方法及其实现.     

一种视频图像中运动目标检测方法研究

针对序列图像中的运动目标检测问题,在独立分量分析的基本理论和算法的基础上,提出采用基于正交对称矩阵的快速定点算法对实际视频图像中的运动目标进行运动检测的方法。实验结果表明:该方法不仅能检测运动轨迹,还能提取运动目标的轮廓,并判断运动方向,是一种有效的运动目标检测方法。     

星载SAR动目标模拟研究

通过分析星载合成孔径雷达的工作原理，建立了静止目标和动目标的斜视等效距离模型；在此基础上提出一种星载SAR动目标模拟方法，即在真实星载SAR数据中加入目标模拟回波信号；最后利用RD算法对静止和运动目标模拟成像，结果证明该方法是可行的，从而为星载SAR动目标检测和成像算法提供了有效简洁的数据源。     

临近空间慢速平台SAR地面动目标检测与成像

临近空间慢速平台SAR具有生存能力强、持续工作时间长、机动性能好等特点。该文提出了一种临近空间慢速平台SAR地面动目标检测与成像方法。由于平台运动速度较慢,地面静止杂波多普勒展宽较窄,有利于将地面杂波与动目标回波进行分离。首先利用多普勒滤波器实现地面动目标回波与静止杂波的分离,提取出动目标回波;然后将一阶Keystone变换与变分辨多普勒调频率估计方法相结合,在动目标速度未知的情况下完成距离走动校正和距离弯曲校正,解决了动目标回波距离徙动校正难的问题。利用估计出的多普勒调频率设计出方位压缩函数进行方位聚焦,从而完成动目标的检测与成像。该方法不仅适用于地面慢速运动目标,同时也适用于快速运动目标。计算机仿真验证了该方法的有效性。     

运用和差波束与ADPCA的机载SAR动目标检测

针对偏置相位中心天线（DPCA）技术由于载机运动速度、孔径中心间距和脉冲重复频率之间的严格限制条件，使其很难得到实蒜应用，利用和差波束和ADPCA的方法进行杂波抑制是一种好的方法.仿真结果表明，在强杂波的背景下，能有效抑制杂波，改善了弱目标的检测性能．     

一种非均匀环境下多通道SAR动目标检测算法

针对非均匀环境中SAR-GMTI动目标检测性能下降的问题,提出了一种新的动目标检测算法。该算法首先通过广义内积（GIP）来修正杂波的协方差矩阵,从而达到抑制均匀杂波的目的,然后利用恒虚警（CFAR）检测技术提取动目标及强干扰目标,最后根据杂波抑制剩余信号的多普勒中心来剔除强干扰目标。理论分析及实验结果表明,该方法不仅能够很好地抑制均匀杂波,且能剔除强干扰目标,适用于强干扰存在的非均匀环境。     

近程SAR图像中的地面运动目标检测

探讨了单天线单通道近程合成孔径雷达(SAR)中的地面运动目标检测问题。利用KEYSTONE变换完成地面运动目标线性距离走动的校正，利用DECHIRP处理完成SAR聚焦后信号的Radon—Wigner变换，实现对运动目标信号的“聚集”。根据近程SAR的特点，在多卜勒频率-调频率平面将地面静止目标信号和运动目标信号分离并采用CLEAN技术，去除强静止目标信号对弱运动目标信号检测的影响，从而对运动目标信号进行有效的检测。仿真和实测数据的处理结果表明了这种方法的有效性。     

基于WVHT 的合成孔径雷达运动目标检测与成像

目的针对合成孔径雷达（ＳＡＲ）的运动目标检测和成像提出了一种通用、完整的ＷｉｇｎｅｒＶｉｌｅＨｏｕｇｈ变换（ＷＶＨＴ）．方法基于线积分,将ＷＶＤ和Ｈｏｕｇｈ变换结合起来,推导出ＷＶＨ变换,并利用计算机仿真的ＳＡＲ回波数据对该新ＷＶＨ变换作了验证．结果与结论计算机仿真结果证明了该变换的正确性和有效性．和传统的ＷＶＤＨＴ方法相比,这种基于ＷＶＨＴ的ＳＡＲ运动目标检测和成像的新方法,可以将多目标回波的ｃｈｉｒｐ信号从时间域直接转换到参数域,同时完成了ＷＶＤＨＴ方法中的交叉项抑制和运动参数的估计,进而对多目标成像,简化了处理过程．这种新ＷＶＨ变换还可以应用于其它场合的ｃｈｉｒｐ信号检测中．     

分数阶Fourier变换在SAR动目标检测中的应用

基于分数阶Fourier变换与时频分布的关系，利用合成孔径雷达运动目标回波信号本质上为线性调频信号的特点，在分数阶Fourier域对运动目标进行检测和多普勒参数估计，并通过理论分析和计算机仿真证明了该方法的有效性。     

Improved Ship Target Detection Accuracy in SAR Image Based on Modified CFAR Algorithm

基于修正CFAR算法的高精度SAR图像舰船目标检测

王勇,郭天骄

(哈尔滨工业大学 电子与信息工程学院,哈尔滨 150001)

创新点说明：

本文基于舰船目标实测数据SAR成像结果,提出一种新的二维SAR图像舰船目标检测算法,具体创新性可说明如下：

1）首先使用Otsu算法大致确定舰船目标的大小,进而自适应地确定CFAR滑动窗的尺寸,使算法更有普适性。

2）介绍了CFAR算法的改进形式,在提高运算速度的同时大大提升了检测效率。

3）所用的综合算法包含了形态学分割算法,解决了传统Otsu、CFAR算法不能处理多目标融合、角反射过强等问题,降低了漏警概率。

研究目的：

传统CFAR舰船检测算法效率低、无法根据图像分辨率和舰船目标大小来确定滑动窗大小,而且无法解决多目标融合等问题,基于此,本文设计一种综合算法可解决基于SAR图像的舰船目标检测问题。

研究方法：

1）对图像进行Otsu二值分割处理,量取分割后的每个区域的尺寸;

2）采用改进的CFAR算法,将积分运算简化为求和迭代运算,将阈值初始化为二倍窗内灰度值均值,窗大小根据Otsu算法分割后的每个区域的长宽来确定;

3）对经过CFAR算法后的图像进行形态学开运算处理。开运算算子采用一条线段,长度同样根据Otsu算法分割后的每个区域的长宽来确定。

结果：

1）说明了SAR图像进行Otsu处理后的图像特点,以及Otsu算法可以迅速获得舰船目标大小的优点。

2）给出了改进的CFAR算法的计算流程,此算法能够根据上一步估计的舰船目标大小来调整滑动窗大小,计算高效迅速,而且比较精确。

3）采用形态学开运算算法,并能根据Otsu算法分割后的每个区域大小来确定开运算算子,开运算处理后融合的多目标彼此分离,强角反射得到了去除,降低了漏警概率和虚警概率。

结论：

对于一幅含有舰船目标的SAR图像,可以通过Otsu、CFAR、开运算处理来进行舰船目标检测,降低漏警概率和虚警概率,提高算法的普适性和精确性。此外,通过对CFAR算法改进可大大提升运算效率。本文的研究结果对SAR舰船目标检测算法的实际应用奠定了良好的理论和实验基础。

关键词：舰船检测,Otsu算法,恒虚警检测,开运算

     

双站系统对监测低仰角固定航路目标的建模

利用几何分析的方法,针对低空固定航路目标的特点,建立了目标沿双基地系统基线中点方向运动的回波信号模型,并对模型的适用范围和精度进行了分析,为建立双站系统对低仰角固定航路目标的模糊函数及其监测性能分析提供了一条新思路.     

一种低分辨率雷达编队目标回波仿真方法

针对低分辨率雷达回波含有架次特征信息的状况,提出一种回波仿真方法.选用辛格函数作为散射中心函数,由多个散射中心函数的加权和逼近目标冲激响应,将发射信号与目标冲激响应卷积得到仿真回波.仿真回波对基于波形特征的编队目标架次判别的算法研究提供一定的数据支持.