基于瞬时频率估计的进动锥体目标微多普勒频率提取方法

该文针对进动锥体目标的微动特性提取,建立等效散射点模型下的微多普勒频率与目标运动参数关系。结合进动调制的微多普勒频率近似正弦变化规律的特点,提出基于瞬时频率估计和随机抽样一致性(RANSAC)的进动目标微多普勒频率提取方法。该方法将回波信号分为若干段,每一段的回波信号近似为若干线性调频(LFM)信号分量之和,通过调频Relax算法估计各信号分量的瞬时频率,并通过随机抽样一致性算法估计散射点的微多普勒曲线。基于仿真数据和电磁计算数据的实验验证了该方法的有效性及稳健性。     

基于参数化时频分析的机动目标ISAR成像方法

对于机动目标,运动补偿后目标相对于雷达并不是标准的转台目标,目标的多普勒是时变的,此时传统的距离多普勒成像算法不能得到很好的成像效果.论文分析总结了几种针对非匀速转动的时频联合分析算法,提出了一种基于参数化时频分析--AGCD快速算法的ISAR成像算法,并且用机动目标的仿真数据进行了验证,验证结果表明了该算法具有精度高、速度快且无交叉项的优点,比传统的算法有较大的改进.     

进动弹头目标微多普勒分析与仿真

研究了进动弹头目标的微动模型及其微多普勒特征,提出了运用目标体进动模型分析旋转对称弹头目标微多普勒的方法,克服了以往的用固定散射中心点模型分析弹头目标微动问题存在的散射中心变化、遮挡的缺陷.理论分析了弹头目标的微多普勒,并利用时频分析方法分别从理论仿真回波数据和电磁仿真回波数据中提取出旋转对称进动弹头的微多普勒;三者基本一致,验证了文中方法的有效性和正确性.     

基于单站一维距离像序列的进动锥柱体目标特征提取

惯量比是中段弹道目标识别的重要特征,要求得惯量比需要得到目标的进动参数。锥柱体目标的进动参数估计需要其结构参数方面的某些先验信息。本文在分析锥柱体目标进动特性的基础上,提出了“伪惯量比”特征量,该特征量不需要目标结构参数的先验信息,并给出了通过一维距离像序列提取“伪惯量比”的方法,降低了目标特征提取的复杂度。仿真结果验证了“伪惯量比”和其提取方法的有效性。      

利用HRRP序列估计弹道中段目标进动频率

弹道导弹中段的真、假诱饵受质量分布等因素的影响,其进动频率等特征存在较大差别。微动特性作为弹道导弹目标识别中的稳定特征,可以通过旋转目标的微多普勒信息进行提取,这也是当前弹道导弹目标识别的研究热点。本文以弹道中段的锥柱状弹头为研究对象,建立了该类目标的散射点模型和进动模型,通过分析一维距离像上散射中心位置变化特点,提出基于散射点时频分布图估计进动频率的算法。该算法首先应用短时傅里叶变换得到强散射中心单元的时频图,再利用自适应阈值法提取时频脊线,从而估计出目标进动频率。实验仿真了弹道回波数据,并利用该数据验证算法的有效性。实验结果证明了算法具有良好的抗噪性能。      

基于多谐波微多普勒信号分析的目标摄动参数提取方法

针对具有微多普勒特征的摄动目标回波信号,该文提出了目标摄动频率、振幅参数的估计方法。基于摄动目标的多谐波微多普勒回波信号模型,推导出了谐波频域峰值比与目标振幅比、最大多普勒频偏与目标振幅的定量关系,实现了由摄动目标回波信号估计摄动参数。该方法适用于具有多谐波微多普勒特征的目标探测。仿真结果表明了该方法的有效性。     

基于四元数的弹道目标微多普勒仿真

微动建模是研究弹道目标微多普勒特征的关键和基础。目前基于Euler角、Euler-Rodrigue公式和齐次坐标的建模方法存在"万向节死锁"、奇异、计算复杂等问题。四元数方法采用4个参数代替矩阵方法的9个参数,能够直观表示三维空间内任意旋转,并克服现有方法的缺陷。经过推导,给出了基于四元数的弹道目标进动和摆动微多普勒数学模型表达式。由于减少了矩阵运算,使得目标微多普勒频率的计算更加简单。仿真结果表明,基于四元数旋转的微动建模方法是合理的,为弹道目标的微多普勒特征提取和识别提供了科学依据。     

基于时间序列分析的弹道目标进动周期提取

利用微波暗室静态测量数据,反演了某型弹道目标在典型战情下的动态雷达散射截面积（RCS）时间序列。分析表明：该序列具有非平稳性、相关性和拟周期性的特点,直接利用谱分析方法提取进动周期的效果较差。采用B样条函数、广义自回归条件异方差（GARCH）模型和自回归—滑动平均模型（ARMA模型）构造了RCS序列的迭合滤波分解模型。其中B样条函数用来表征趋势项,GARCH模型表征波动聚集项,ARMA模型表征受噪声污染的平稳周期项。证明了周期项等价于一个参数缓变的ARMA序列,进而可以利用常规功率谱估计方法对进动周期进行精密估计。仿真表明：所提方法能够有效提取弹道目标的进动周期。     

基于微多普勒特征的空间锥体目标识别

空间锥体目标在大气层外飞行过程中存在不同的微动,目标的微动为进动,诱饵的微动为摆动或自旋.根据真假目标的微动差异,提出了低分辨雷达的目标识别方法.在多散射中心信号模型下分析了真假目标的微多普勒特性,指出目标回波信号微多普勒谱与其进动参数密切相关,而诱饵回波信号微多普勒谱与其摆动＼自旋频率密切相关.应用低分辨雷达多次回波...     

基于CDMA导频信号的动目标探测方法

论述了一种利用CDMA下行导频信号进行动目标探测的方法。根据CDMA导频信号良好的无源探测性能,通过在时频域内对实时数据进行长时间相干已积累来提取目标信息,给出了一个基于单接收机的实验系统,并通过该系统完成了动目标的多普勒频率和距离检测。实验结果证明了CDMA信号用作无源探测是可行的。     

多视角距离像序列弹道目标的进动参数估计

进动参数是中段目标识别的重要特征来源,该文以锥形弹头为研究对象,分析了进动参数、目标结构参数对一维距离像上目标长度的影响,建立了高分辨雷达多视角观测模型。在此基础上,提出了一种基于多视角时间-距离像对进动特征及结构特征进行联合估计的算法,并对其CRB进行了推导。该算法利用多部高分辨雷达所观测的目标投影长度变化信息实现了无先验信息下进动参数与目标结构参数的高精度估计。仿真结果验证了所提算法的有效性。      

基于微多普勒的圆锥弹头进动与结构参数估计

微动特征是弹道中段目标雷达识别的有效特征之一。该文首先推导了圆锥弹头的锥顶散射中心和锥底平面上两个滑动散射中心的微多普勒表达式,与由几何绕射理论得到微多普勒时频曲线进行对比,发现锥顶散射中心的微多普勒时频曲线有细小差异,其他两个散射中心的很吻合。通过分析这3个表达式发现3个散射中心的微多普勒具有3种相关性。针对这3种相关性论文提出了在不同入射角下提取微多普勒时频曲线的离散点进行进动和结构参数估计的方法,并进行了仿真实验提取了进动和结构6个参数,且估计效果较好。     

基于时频图的微动目标运动参数提取和特征识别的方法

空间运动特征是导弹目标识别所依据的主要目标特性之一。该文通过在散射中心模型下,研究了导弹微动时回波的时频变化的特性,并由此提出了一种用于估计多散射点瞬时多普勒的线性和的新方法。对该线性和做傅里叶变化,能够有效地估计目标自旋、锥旋、进动频率,周期等运动参数。在此基础上,提出多普勒线性和的傅里叶谱的波形熵特征可以很好地用于实际中弹头和诱饵的识别。结果表明该方法可有效地区分弹头和诱饵。     

跨距离门目标的时频积累及检测方法研究

跨距离门目标的回波积累检测是雷达系统性能的重要指标之一。文中首先分析了运动目标的回波模型,并利用时频方法,完成目标在距离门内的相参积累,然后距离门间通过时频图的二值化处理,利用时频二值图的线性映射实现非相参积累,实现跨距离门目标的积累检测。该方法不仅避免了传统分段检测方法的距离包络对齐问题,也不受多普勒速度模糊的影响,对目标回波信噪比要求较低,具有一定的工程价值。最后利用仿真验证了该方法的有效性,实现了跨距离门目标的有效积累和检测。     

基于微多普勒特征的地面目标分类

轮式履带式车辆目标分类是低分辨雷达地面目标识别研究领域的一个难点。该文基于微多普勒效应原理建立了轮式履带式车辆的雷达回波模型,针对轮式履带式车辆微多普勒调制的不同,提出了一种基于CLEAN算法的特征提取方法,提取了一种描述目标多普勒谱能量分布的能量比特征。基于实测数据使用相关向量机(RVM)和支持向量机(SVM)的识别结果表明该特征具有较好的识别性能,同时对目标速度具有稳健性。     

运动目标微多普勒效应的激光雷达相干探测及特征提取

在建立口径为200mm,波长为1550nm的全光纤型激光相干雷达探测系统的基础上,展开对运动目标微多普勒效应的实验研究。对实验获取信号进行频谱分析和时域-频域联合分析的结果表明,时间-频域联合分析方法可有效地提取运动目标的微多普勒效应特征,从而得到目标在20～2000Hz的振动特征。利用这些特征可区分和识别不同运动目标,为目标的探测、分类和识别提供了一条有效的途径。     

基于快速Radon-Fourier变换的雷达高速目标检测

Radon-Fourier变换(RFT)是一种根据目标的运动参数对位于距离-慢时间平面中的目标轨迹进行积分来积累雷达目标能量的方法。该文针对RFT算法的运算量大和未插值时由量化误差引起能量积累损失这两个问题,提出一种基于Chirp-Z变换(CZT)的快速RFT算法,该算法在频域实现,并将其实现过程和CZT算法结合在一起,成功的解决了以上问题。另外,在不增加运算量的前提下,该方法还能通过补偿目标的多普勒频率来消除匹配滤波损失。实验结果表明在理想情况下该方法的目标能量积累性能接近理论最优值。     

基于改进时频分析方法的天波雷达机动目标检测算法研究

在天波超视距雷达(OTHR)中,基于时频分析技术的机动目标检测算法具有信噪比要求低和参数估计精度高等优点。但是传统的时频分析方法计算量大,难以满足实际工程应用需要。针对该问题,该文提出一种新的时频分析方法,该方法构造时间-频率变化率的联合域并沿时间轴进行积分实现机动目标的检测和参数估计。由于该算法积分路径的特殊性,可以避免使用Hough变换,进而减小算法计算量,使其满足实际工程需要。仿真结果表明,该算法在低信噪比(SNR)下检测效果好,运算量低,且具有更高的参数估计精度;此外,该算法对不同时刻的频率变化率成分进行了积累,有效抑制了多机动目标引起的交叉项,避免了虚假目标的出现。     

基于HRRP序列的空间进动目标参数估计方法

空间目标的微动特征可以用来识别空间目标并估计目标参数。在空间进动锥体目标参数估计过程中,针对缺少目标结构参数等先验信息以及部分参数存在耦合问题,本文提出一种基于高分辨距离测量以实现进动参数和形状参数估计的新方法。该方法首先利用弹头目标的径向长度序列的极值信息估计出进动参数和形状参数的耦合结果,然后再根据径向长度序列构造一个辅助函数来实现进动参数和形状参数解耦。最后利用电磁仿真数据实验验证了该方法的有效性和适应性。