多径环境中目标参量的估计

提出了一种多径环境中目标参量估计的新方法，这种方法以时延估计为基础，将目标的方位信息以及速度信息作为状态参量，利用卡尔曼滤波对各个参量进行估计。作者对该方法进行了理论分析，并利用解卷积时延估计技术在ＰＣ机上做了仿真仿真结果表明，这种方法能够准确地估计出多径环境中目标的方位信息和速度信息。     

散射信道多径展宽概率分布的数学模型

本文根据几种典型散射通信中电波传播的基本特点,利用随机过程概率模型建立的数学分析方法,推断出对流层散射通信、流星佘迹散射通信和电离层散射通信的多径展宽概率分布的理论模型。     

舰船目标三维散射中心建模及SAR快速仿真方法

直接合成孔径雷达成像仿真方法在实现大型舰船目标回波仿真和合成孔径雷达成像时时效偏低,难以满足对海探测制导闭环验证过程中对合成孔径雷达快速生成的需求.因此,提出了基于三维散射中心的舰船目标合成孔径雷达回波和成像仿真方法.首先通过射线管积分三维快速成像和CLEAN三维散射中心提取得到不同视角下目标三维散射中心;然后通过对应...     

水下目标二维散射特性测量方法

基于合成孔径原理,提出一种水下目标二维散射特性测量方法,该方法采用声呐基阵静止而目标作合作匀速直线运动的模式.推导了前述模式下的目标回波信号模型.对回波信号进行二维成像处理,利用反投逐点算法进行方位向的聚焦处理,进而得到目标在距离和方位维的二维散射特性.给出计算机仿真和水池试验的回波数据处理结果,得到水下目标散射特性的二维空间分布,方位向理论分辨率达到0.04 m,且分辨率与距离和频率无关.该方法可用于目标特征缩减和目标识别.     

水声信道多径传播的仿真

该文简要分析了水声信道的传播特性,建立了水声时变多径信道的数学模型,给出了一种水声信道多径传播的计算机仿真方法.仿真中没有考虑噪声的影响,直接采用调制后的数字信号进行多径传播,同时在信道中加入了时变的条件,并对ASK、FSK、PSK 3种调制方式在水声多径信道中的传播进行了比较.通过仿真结果,分析了水声信道多径传播的特点,有助于对水声信道的了解及相关问题的设计.     

海天背景典型舰船目标红外特性测量方法研究

针对水面红外靶标自身特性,通过红外测量设备的组合,形成了红外特性定量测量能力。利用外场便携式黑体辐射源、单/多点热成像坐标变换解算方法,实现了外场实时定标,非合作目标位置信息解算;分析红外定量测量的不确定度,验证该方案有效地保证了红外特性定量测量的精度。利用所设计的测量方法对海天背景下典型舰艇的红外特性进行分析,并在测量过程中,同步获取大气参数,为后续目标红外特性定量处理分析提供了原始数据保障。     

激光在水下多径传输的蒙特卡罗模拟

该文采用蒙特卡罗方法模拟光子在海水中的传输并进行分析,详细地阐述了模拟光子在多次散射介质中传输的蒙特卡罗方法和步骤,建立了激光水下多径传输的蒙特卡罗模型,并利用这一方法成功的模拟了海洋激光通信过程中激光接收信号的波形,比较直观的观察到激光在水下传输的多径化现象.     

超宽带室内多径信道仿真与特性分析

信道模型是无线通信系统研究和设计的基础。本文在一般无线通信信道模型的基础上,主要分析了超宽带无线通信信道模型S-V模型及IEEE 802.15.3a模型的UWB信道模型的建模方法,给出了几种不同室内环境下的仿真结果,根据仿真结果对超宽带室内多径信道特性进行了分析。     

空间目标的可见光散射特性建模与仿真研究

提出了一种计算目标散射特性的方法．利用辐射理论建立了太阳辐射和地球及其大气反射光辐射的数学模型．采用Davies双向反射分布函数,计算了卫星目标的漫反射,通过仿真实验分析了空间目标在可见光波段的光谱辐照度与入射角、反射角和波长的关系．确定了卫星辐照度最大时的反射角为39．28°．     

利用散射矩阵提取目标的几何特征

本文首次提出了利用散射矩阵提取目标旋转对称特征的具体方法.首先,引入了度量目标旋转对称特征的两个参数——目标的旋转对称参数,然后给出了它们的计算公式以及与散射矩阵元素的关系,并讨论了这些参数随目标特征参数的变化情况,最后求出了一些特殊目标的旋转对称参数的大小,从而为根据散射矩阵去分析目标的形状特征提供了重要的依据.     

偏振状态下船舰尾流的光散射特性

为了研究船舰尾流的偏振光散射特性,本文用Mie散射理论计算了偏振极化角在0～90°之间分别取6个不同值时船舰尾流气泡（包括单个气泡及气泡幕）的散射相位函数．结果表明：不同极化角偏振入射光的船舰尾流散射相位函数随散射角分布趋势基本相似;散射角在80-140°之间时,不同极化角偏振入射光的船舰尾流散射相位函数曲线分离可辨．     

船舶尾流目标识别的随机梯度遗传算法研究

船舶尾流形貌包含着船舶类型、船舶吨位、船舶航速等方面的信息,对尾流目标的识别是船舶识别的一种有用途径.论述了随机梯度遗传算法的原理、特点及运算步骤,将该算法应用于船舶尾流目标的识别问题,对三个航速下船舶尾流目标的分类及识别.随机梯度遗传算法进化代数从5增加到10以及从10增加到15时,三个航速下的目标识别率按照接近20%的比例增加.而当进化代数从15增加到20及以上时,目标识别率增加缓慢,即进化代数达到15时,算法基本收敛.识别结果表明随机梯度遗传算法可用于船舶尾流目标的识别.标准遗传算法逼近全局最优值比较慢,有时会陷入局部最优,在全局最优值附近出现波动现象,算法收敛性较差.     

靶载光电脱靶量测量系统设计

针对靶场试验需求,在靶船上设计了脱靶量测量系统。基于双站交会测量方法,采用4台高速摄像系统,将其分别布置在靶船的艏艉,实现方位360°周视成像;不同作用距离下对成像大小进行了计算,得出在50m作用距离下,最小交汇角达10°时,交会测量误差不大于3m;计算了靶船摇摆带来的系统误差。该系统实现了对试验中目标着靶末段落点偏差测量。     

水下目标探测中的激光技术

通过对声波与光波在水中传播特点的分析以及声、光两种探测方式的比较,表明了激光在水下目标探测中的独特优势和应用前景。根据存在的问题,对水下探测中采用的关键技术进行了具体分析。     

Novel and Comprehensive Approach for the Feature Extraction and Recognition Method Based on ISAR Images of Ship Target

一种舰船目标实测数据ISAR像的特征提取与识别新方法

王勇,朱鹏凯

（哈尔滨工业大学 电子工程技术研究所,哈尔滨 150001）

创新点说明：

本文基于舰船目标实测数据ISAR成像结果,提出一种新的二维ISAR像特征提取与分类识别方法,具体创新性可说明如下：

1） 舰船目标ISAR像特征提取新方法。包括ISAR像的图像预处理方法,同时给出六种不同特征的提取方法,包括一阶不变矩、二阶不变矩、舰船目标面积、距离单元最大均方偏差、舰船目标长度和桅杆高度。

2） 针对提取出的舰船目标ISAR像特征,文中采用Fisher线性分类器来进行舰船目标的分类识别。以两种不同类型的舰船目标为例,其正确的识别率已超过90%。

研究目的：

为解决基于实测数据ISAR成像结果的舰船目标特征提取与分类识别问题。与仿真数据相比,依据实测数据成像结果进行特征提取与分类识别难度很大,因此本文首先提出有效的图像特征提取方法,进而采用线性分类器完成对舰船目标的分类识别。

研究方法：

1） 舰船目标ISAR像的预处理,包括抑制条纹干扰、中值滤波、数学形态学等,使ISAR像的质量得到进一步提高,便于特征提取。

2） 舰船目标ISAR像的特征提取。分别提取了图像的一阶不变矩、二阶不变矩、舰船目标面积、距离单元最大均方偏差、舰船目标长度和桅杆高度。

3） 舰船目标分类识别。采用Fisher线性分类器来进行舰船目标的分类识别。以两种不同类型的舰船目标为例,其正确的识别率已超过90%。

结果：

1） 文中给出了舰船目标ISAR像的预处理流程,如正文中图3和图4所示。此时ISAR像的质量得到进一步提高。

2） 文中给出了舰船目标ISAR像的特征提取结果,如正文中图5、图6和图7所示。根据这些特征提取结果,可完成对舰船目标的分类识别。

3） 文中选取两种不同类型舰船目标的外场实测数据,并给出相应的识别结果,如正文中表2所示。相应的结果验证了所提特征的有效性。

结论：

对于舰船目标实测数据的ISAR成像结果来说,可通过图像预处理的方法进一步提高图像质量,进而可对舰船目标进行特征提取,并采用分类器完成对不同类型舰船目标的分类识别。本文的研究结果对ISAR成像技术的实际应用奠定了良好的理论和实验基础。

关键词：ISAR图像,特征提取,识别,舰船目标

     

母船和潜器水声通信技术研究

给出一种母船和潜器Ｍ制跳频编码水声通信的方法及试验结果。采用信道标校码实时测试水声道的频响特性，并据此实时调整检测门限，可大大减小通信误码率，测试给出了用２ｋＨｚ带宽通信诉结果。若加大通信带宽，可提高通信速率。     

基于电磁散射数据的进动目标微多普勒仿真与分析

以旋转对称锥柱体弹头为研究对象,建立了目标进动模型,推导了不同类型散射中心的微多普勒理论公式,给出了一种基于静态电磁散射数据仿真进动目标微多普勒的方案．最后,对进动目标的微多普勒进行了仿真实验,验证了理论分析和仿真方案的正确性,实验结果表明基于电磁散射数据仿真的微多普勒可以反映目标较为真实的散射机理,为后续弹道目标特征的有效提取与识别奠定了基础．