Characterization of fluctuation statistics of radar clutter forIndian terrain

Characterization of the fluctuation statistics of radar clutter using Weibull and lognormal distribution models, is presented. Both farmland and sea clutter data measured using a noncoherent, airborne S-band radar are used in the analysis. The clutter data represent the first measurements from an airborne platform over Indian terrain. The values of the distribution parameters estimated using two different techniques have also been presented along with the different criteria used to classify the clutter     

一种舰载雷达海杂波抑制方法

舰载雷达在探测海面目标时由于强海杂波环境的影响,降低了雷达对海面目标的检测和定位跟踪性能。为了有效抑制海杂波、凸显有用目标,文中对海杂波的概率密度分布、时间相关性和频率相关性等特性进行了分析,并提出了雷达系统设计、自适应CFAR、扫描圈间积累和频率捷变等几种抑制海杂波的方法。实录雷达数据处理结果表明,文中的方法能显著提高舰载雷达的海面目标检测能力。     

真实场景下机载脉冲压缩雷达地杂波模拟

真实场景下的地杂波模拟是雷达系统射频仿真的重要内容,文章假设机载脉冲压缩雷达的地面背景为平坦的中等干度裸地,深入研究了真实场景下宽带雷达地杂波的实时性重构算法。文章第一部分利用小微扰法和Weibull分布模型研究了背景的后向散射特性;第二部分利用子带分割原理计算了归一化的宽带地杂波功率谱;第三部分首先在不考虑多普勒效应的情况下通过推导证明无多普勒频移的宽带地杂波功率谱等于归一化的宽带地杂波功率谱与发射信号功率谱的乘积;第四部分提出了一种包括多普勒调制算法在内的基于杂波频域特征的宽带地杂波模拟算法,并且给出了仿真结果,证明了算法的有效性。     

改进的小波零树压缩算法对雷达杂波特性的影响

为了有效地掌握有损压缩后雷达杂波的特性,采用一种针对雷达原始数据特点改进的小波零树压缩方法,对仿真的雷达杂波数据进行压缩,分析比较了压缩前后杂波的幅度分布及其功率谱的变化情况,从而为在不同压缩损失条件下雷达杂波背景中的信号检测提供了有益的参考。     

欠采样频率估计方法

基于时延和旋转不变子空间技术(ESPRIT),本文提出了一种新的欠采样宽频带信号频率的高分辨估计方法.文中,欠采样所引入的频率模糊由增加的延迟通道提供的信息加以消除,并提出了相应的频率解模糊算法.为进一步降低运算量,文中给出了该频率估计方法的简易算法,增强了方法的实用性.文末推导给出频率估计的CRLB,并通过数值仿真实验验证了本文算法的有效性.     

基于改进支持向量机的海面目标检测方法

为解决舰载、岸基海防预警雷达在检测掠海飞行的反舰导弹时,受到海杂波严重干扰的问题,基于工程实际应用的需要,本文首先采用易于实现的盒维数提取方法,进而提出了一种基于改进核函数的支持向量机(Support Vector Machine,SVM)分类器目标检测方法。最后,基于S波段雷达实测海杂波数据进行了仿真实验,实验结果验证了本文方法具有较强的检测能力和抗杂波性能。     

High-resolution nonsinusoidal radars with three-dimensional targetstructure

A 3D target structure along with a coordinate system transformation will enable a high-resolution ground-based radar looking up at a target or an airborne radar looking down on a target to perform target recognition at all azimuth and elevation or look-down angles. Target dimensions such as length, width, and height are characterized by a three-dimensional surface as a function of azimuth and elevation angles. Target signatures for transmitted pulses with beta time variation are obtained as a function of target extent, azimuth, and elevation or look-down angles. An average range resolution is defined to accommodate the large variation in range resolution with target orientation. Target recognition based on target shape can distinguish airplane targets with a variable structure, though the database may not contain a matched sample target signature to the observed one. A distributed ground clutter model has been analyzed to obtain ground clutter variations with azimuth and elevation angles. In addition, the peak magnitude of clutter-to-signal ratio has been determined for a clutter area with a varying number of point scatterers. The analysis and target recognition of a radar receiver consisting of a sliding correlator to suppress noise followed by a three-pulse canceller to eliminate clutter has been carried out in terms of input target signatures     

相干韦伯尔分布杂波的建模与仿真

零记忆非线性变换法(Zero Memory Nonlinearity)和球不变随机过程法(Spherically Invariant Random Process)是目前最为常用的两种杂波模拟方法.本文对这两种方法分别作了简要介绍并详细论述了Weibull分布杂波的产生原理和基本流程.最后,利用ZMNL法对基于相干脉冲雷达杂波模型的相干Weibull分布杂波进行仿真.仿真结果与理论结果基本一致,证明此法是有效可靠的.     

二维线性与非线性海面的宽带散射特性仿真及分析

该文基于加权曲率近似方法(Weighted Curvature Approximation, WCA),实现了对2维线性与非线性海面的宽带电磁散射信号的仿真,并通过大量的蒙特卡洛仿真研究了距离高分辨率条件下各距离单元内海杂波统计特性,特别是尖峰特性.研究结果表明,当雷达分辨率提高、雷达入射视线方向由侧风转向逆风、海面风速增加时,海杂波强度概率密度曲线(Probability Density Function, PDF)的长拖尾现象将更加明显.同时,非线性海面的宽带散射回波信号中出现尖峰现象的概率更高.此外,对海杂波统计分布曲线的拟合结果表明,与传统的K分布和Weibull分布相比,Pareto分布在较小擦地角条件下能够更好描述海杂波强度的统计特性.      

高分辨雷达目标检测方法研究

高分辨雷达较低分辨雷达能够提供较多的目标结构信息,但是由于其目标回波和杂波的特殊性,信号检测也存在着一些新的技术问题。本文分析了高距离分辨雷达目标和杂波的回波特性,给出了回波模型,在此基础上分析了非瑞利杂波背景下高距离分辨雷达的检测方法,并进行了仿真验证,结果表明采用TM—CFAR与M／N检测相结合的方法可以很好的利用...     

远距离监视激光雷达动目标快速检测

激光雷达具有全天候工作、探测精度高、有效探测距离远、易获得三维信息等特点,但工作在远距离模式时,目标点云比较稀疏。当前便携条件下,基于深度学习的算法在激光雷达点云数据直接目标识别时,实时性和成功率尚不能达到远程监视实际工程的要求。针对实际工程中利用激光雷达检测运动目标进而实时引导高分辨率相机的需求,采用基于变化的检测方法,对远距离条件下激光雷达的运动目标检测方法进行了研究,利用点云数据的距离信息,给出三维单高斯模型和三维高斯混合模型检测动目标的过程和方法,提出了利用杂波图恒虚警率检测法处理点云数据的方法。实验表明,与二维图像动目标检测方法相比,三维单高斯模型法会很大程度提高检测准确性,降低虚警率,但仍然存在较高虚警率。为适应复杂三维场景,采用基于三维高斯混合模型的方法进一步降低了虚警率,但也降低了检测速度;而杂波图CFAR的方法具有很高的实时性,同时也具有较好的检测性能。     

太赫兹高分辨率雷达杂波测量与分析

太赫兹高分辨率雷达杂波特性是太赫兹雷达检测技术的基础,该文分析了传统杂波概率统计模型及其相应的参数估计方法,在此基础上,利用研制的太赫兹高分辨率雷达进行了杂波测量实验,并对实测数据进行了分析与检验。实验结果表明,G0 分布模型对太赫兹频段杂波的统计特性拟合度最优。      

雷达目标一维高分辨距离像的特性分析及预处理方法研究

目标高分辨距离像已经广泛应用于雷达目标识别中。但高分辨距离像对目标的运动很敏感,而且易受到杂波的干扰。针对这一问题,为了克服目标高分辨距离像的姿态敏感性和平移敏感性,利用小波去噪、平均距离像等方法得到关于目标更为稳定的高分辨距离像。对高分辨距离像的仿真实验表明,该方法获得的结果比直接结果具有更高的精度和可靠性。     

相关韦布尔分布雷达杂波模拟的VC++实现与分析

韦布尔分布是雷达杂波中一种重要的概率分布模型,文中介绍了韦布尔分布杂波模拟的思路和ZMNL法模拟的步骤,重点阐述了模拟过程中的难点及解决方法,并对模拟结果进行了分析,证明了该方法的有效性和正确性。     

平台运动引起Bragg海浪谱的展宽及其压缩方法

基于运动叠加原理，推导了以Ｄｏｐｐｌｅｒ频率表征的雷达平台运动条件下高频段海浪杂波的运动方程及由平台运动引起的Ｂｒａｎｎ海浪谱的展宽式，给出了受平台运动调制的Ｂｒａｇｇ浪回波与目标信号在Ｄｏｐｐｌｅｒ域里的二阶模糊关系和动用ＳＴ－ＷＤ（Ｓｈｏｒｔ Ｔｉｍｅ Ａｖｅｒａｇｅ Ｗｉｇｎｅｒ－Ｖｉｌｌｅ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ；短时间平均Ｗｉｇｎｅｒ－Ｗｉｌｌｅ分布）技术对一阶海浪回波信号的高频相位进     

机载L波段雷达海杂波幅度分布特性分析

机载雷达主要在海杂波背景下探测舰船目标，探测性能受海杂波影响大，海杂波分布特性直接影响检测器设计和系统探测性能.本文对L波段机载雷达回波特性、海杂波分布特性进行了理论分析建模，从目标检测的角度提出了海杂波预处理流程，并采用拟合的方法，基于实测数据对Rayleigh分布、Lognormal分布、复合K分布、Weibull分布等四种典型的杂波分布进行了验证，所用5级高海情和3级低海情数据样本分析表明，四种分布中Lognormal分布显著占优.上述方法与结论可用于辅助雷达最优检测器设计，具备较高的工程应用价值.     

某雷达杂波数据分析及杂波图技术研究

强地物、海浪杂波严重影响目标检测概率。频域杂波抑制手段是雷达信号处理常用的杂波抑制方法。但是,杂波的时空分布特性复杂多变,所以对杂波的幅度、频谱等特性的研究有助于选择合适的杂波抑制方案。结合某雷达实际工程采集数据分析了地杂波和海杂波的时域和频域分布特性,提出了一种基于雷达杂波环境特性自适应选择遗忘因子的杂波图方法,具体分析了该杂波图检测概率。实测数据实验结果证明了该方法的正确性和有效性。     

机载双基雷达杂波分类及抑制方法

机载双基雷达杂波的空时分布受双基构型影响大,且具有非常严重的距离依赖性。对复杂的机载双基雷达杂波进行分类分析和抑制方法研究具有重要的意义。先对机载双基雷达杂波进行建模仿真,对于杂波分布与构型相关的现象,根据双基构型和对应的杂波分布对机载双基雷达杂波作出了较为一般化的分类,并分析讨论了不同类型杂波分布特性;针对具有严重距离依赖性的机载双基雷达杂波,提出了训练单元协方差矩阵加权平均的方法。相比于传统训练单元协方差矩阵求和平均的方法,算法仿真证明改进的算法在3类构型下的杂波抑制效果均有明显的提高,为双基雷达杂波抑制提供了新的处理方法。     

海杂波与噪声分界分析

基于海杂波与噪声分界是对海搜索雷达探测海面小目标的一项关键技术,首先分析了高分辨雷达的海杂波与噪声的分布关系,然后提出了通过在距离维进行开窗,利用滑窗统计方差来搜索海杂波与噪声分界点的方法,最后通过实测数据分析,验证了分界算法的可行性,分析结果对工程应用具有一定的参考意义。     

恒虚警检测在DSP芯片上的实现

强杂波背景中的雷达目标恒虚警检测是雷达信号处理的重要组成部分。随着大规模集成电路，特别是高性能数字信号处理器的出现和数字信号处理技术在雷达信号处理中的广泛应用，如何在高性能数字信号处理器上高效地实现雷达信号处理算法成为雷达工程师需要着重研究的课题。首先介绍了数字信号处理芯片，ADSP21160的主要特点，然后讨论了瑞利分布杂波背景中雷达目标恒虚警检测的原理，最后着重阐述了基于数字信号处理芯片ADSP21160实现杂波背景中雷达目标恒虚警检测的方法和仿真实验结果。