一种空间目标ISAR成像显控终端的设计与实现

显控终端是雷达系统的重要组成部分,为雷达操作用户提供雷达系统控制操作与目标信息的显示。本文介绍了一种基于 VS2010编译环境的空间目标 ISAR 成像显控终端。该显控终端使用专用硬件实现雷达目标回波信号的实时采集与接收,采用 CPU 与 GPU 异构并行处理机制完成回波数据的实时 ISAR 成像处理及结果显示。最终在通用 PC 上实现了包括系统参数设置、高速回波数据的实时接收与存储、实时 ISAR 成像处理及空间目标一维距离像、二维 ISAR 像的输出与显示。     

基于二维匹配优化成像的地面动目标检测方法

合成孔径雷达在对地面运动目标的高精度成像时,目标径向速度引起距离向走动、方位向速度引起散焦,导致目标的信噪比和检测概率下降。采用距离走动校正滤波器组和方位匹配滤波器组级联的方法对多通道杂波抑制后的数据进行二维匹配优化成像,降低剩余杂波的功率同时提高动目标的聚焦效果;进一步在各滤波器成像后使用自适应门限进行恒虚警检测,并对输出的多个检测结果进行判断与融合。仿真与实测数据的处理结果表明了该方法的有效性。     

基于压缩感知的稀疏阵列近景微波三维成像

近景微波成像技术在隐藏武器检测、生物医学成像、无损检测等领域具有广阔的应用前景.将压缩感知理论应用于近景微波成像系统,提出了基于稀疏阵列天线的三维成像几何及相应的回波模型,该几何通过高度向的稀疏阵列电子扫描、方位向的机械扫描及距离向发射宽带信号来实现三维分辨;文中将压缩感知理论应用于稀疏阵列三维成像,提出了基于压缩感知...     

电力系统接地网状态智能成像检测方法

本文针对电力系统接地网腐蚀、断裂等故障的定位和定量评估问题,提出一种接地网脉冲电磁逆散射成像新方法,利用接地网及周围土壤介质电参数的综合差异性,实现变电设备接地网电性参数幅值图像重建,通过电参数异常反映接地网电参数及结构特性。本文分析了基于散射原理的接地网智能成像检测基本理论,设计并研制了接地网状态智能检测系统,进行了数值实验和接地网样本的测试实验。本文方法是窄脉冲发射、电磁检测、多次覆盖观测技术的结合,适合接地网浅层探测,成像分辨率高,它为接地网提供了一种新的检测方法。     

基于USB的主动太赫兹成像电路设计

简要介绍了一套针对双波段主动太赫兹无损检测系统研制的基于USB通信的电路系统.该电路系统可通过控制二维扫描机构实现太赫兹无损检测系统的二维扫描,利用双波段太赫兹探测器接收经目标反射的由双波段太赫兹源辐射的太赫兹信号,并对该信号利用过采样方式实现数据采集,通过USB实现数据的上位机传输,并最终利用频域滤波和小波变换等图像处理技术实现主动太赫兹成像.成像结果表明,电路系统符合实际需求,双波段太赫兹无损检测系统可实现分辨率3 mm的无损检测,能很好地满足泡沫等非极性材料的无损检测的应用需求.     

矢网仪与滑轨联合控制合成孔径成像系统

基于实验室通用设备矢量网络分析仪和滑轨的合成孔径成像系统可以获取低成本实测数据,验证成像原理和算法;可以通过设置不同系统参数评估系统性能,为实际系统的搭建提供有效的论证。介绍了如何采用 C#编程联合控制矢量网络分析仪和滑轨,以及对目标“一步一停”测量的方法。最后通过实测数据 S21参数获得目标延时特性,分别进行距离向和方位向处理对目标进行二维成像,通过对目标成像结果和实际空间位置的比对,验证了该方案的可行性和有效性。     

电力系统接地网缺陷诊断方法及发展趋势

针对电力系统接地网腐蚀、断裂等故障的定位和定量评估问题,总结分析了接地网缺陷评价方法,将目前应用的或潜在的诊断方法分为两类,一类为非成像接地网状态检测方法;一类为接地网状态成像检测方法,论述了变电站接地网缺陷诊断评价方法现状。同时,对变电站接地网状态评价方法的发展趋势进行展望,指出了准确获得反映接地网故障的高分辨率特性参数图像意义重大,提出了实现接地网高分辨率图像重建面临的困难。接地网状态成像检测方法是非常值得研究的课题,将为接地网状态诊断带来一种全新而有效的新方法。     

基于信号穿透的电力接地网状态检测方法

接地网是保障电力系统安全运行的重要部分,其隐蔽的敷设位置造成检测的局限性,探求便捷高效的检测方法具有重要意义。针对接地网检测的特点,研究基于雷达信号穿透的无开挖检测方法,利用适当的雷达波形穿过土壤介质以携带接地导体的物理信息。设计有效的穿透波形,利用随机信号提高检测系统的抗干扰性,采用类钟型功率谱以保证足够的输出分辨率,增大随机信号的方差以提高波形的穿透性,模糊函数验证所设计波形满足检测要求。此外,通过试验接地网检测验证所提方法的有效性,能够准确地检测到各接地导体的基本物理状态,分辨率与检测深度均与接地场景一致。     

瞬变电磁法视电阻率成像的接地网断点诊断方法

为了实现变电站接地网断点无损检测,首次提出将瞬变电磁法用于断点诊断的新方法,在地面上施加一个斜阶跃关断的脉冲信号,通过对接地网感应信号的检测,反演计算视电阻率并快速成像,从视电阻率断面图中直观诊断接地网断点故障情况。采用Ansoft Maxwell软件正演计算接地网瞬变电磁响应信号,通过接地网完好与存在断点两种情况的视电阻率成像图对比,说明方法的可行性。在变电站开展接地网断点诊断实验,结果充分论证了方法的有效性,作为一种简便、高效的接地网断点无损检测方法,可用于工程实际。     

基于二维线性跟踪器的二次系统直流接地故障检测新方法

在低频信号注入法的基础上,针对支路对地电容影响检测精度,以及小波检测方法存在的不足,提出了基于二维线性跟踪器的直流回路接地故障检测方法。将采集到的电压、电流信号送入二维线性跟踪器检测系统,通过调节跟踪器参数,提取低频信号和相应的微分信号,用最小二乘法拟合得到接地电阻值和对地电容值。仿真结果表明:该方法检测步骤简便、计算量小、测量结果准确,能全面反映支路的运行状态,为直流系统接地故障检测提供了一种新思路。     

接地网垂直接地极地表传导电流分析

垂直接地极作为一种有效降低接地网接地电阻的方法,在接地网图纸缺失或图纸与实际不符情况下,面临准确探测位置等问题。根据安培环路定律,提出通过测量地表传导电流来探测接地网垂直接地极位置的方法。通过理论公式推导,推算垂直接地极及其连接地网支路在地表产生的传导电流分布情况;再构建有/无垂直接地极的接地网模型,仿真垂直接地极对地表传导电流的影响。理论分析和模型仿真验证表明,测量地表传导电流能够有效地探测垂直接地极位置,方法简单,可进一步用于接地网3D结构成像。     

基于电磁层析成像技术的接地网导体异常检测

接地网是维护系统安全、保障运行人员及设备安全的重要环节,对其异常状态的有效检测直接关系到电力系统的安全稳定运行.文中研究了基于电磁层析成像(Electromagnetic Tomography,EMT)技术的接地网导体异常状态检测方法,应用改进Landweber迭代算法基于EMT技术测试系统的感应电压测量结果获取了接地...     

Complex two‐dimensional TNIPM for l1 norm‐based sparse optimization to collocated MIMO radar

In collocated multiple‐input multiple‐output (MIMO) radar, because of the sparse nature of the received signal in the three dimensions of range, angle, and Doppler, accurate estimates of range/angle/Doppler parameters can be achieved using a sparse signal recovery. In this paper, we develop a complex two‐dimensional truncated Newton interior point method (2D TNIPM) for l₁‐norm‐based sparse optimization. Because of the 2D sparse representation of received signal in collocated MIMO radar systems, the performance of proposed algorithm is investigated in order to estimate the target position and velocity. Simulation results show that the 2D TNIPM requires much lower computations compared to the 1D one. Also, it outperforms some other 2D algorithms in the estimation of range, angle, and Doppler parameters under low signal‐to‐noise ratios. © 2015 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

变电站接地网的断点诊断方法

为提高变电站接地网导体断点诊断的效率和精度,提出了通过测量地表磁感应强度的诊断方法。利用变电站接地网频域电磁场计算软件包进行仿真计算,在对仿真计算结果分析的基础上,研制了专用信号激励源,结合变电站实际电磁干扰环境,研制了信号采集、处理系统,基于电磁感应原理探测地表磁场,诊断变电站接地网导体的断点故障,通过仿真计算、模拟地网试验和现场应用,证明了该方法的可行性和诊断定位的准确性。     

基于GPR偏移成像处理的杆塔接地体缺陷检测

输电线路作为电能传输的关键通道,通过杆塔架设于野外开阔地区,极易遭受雷害进而影响电力系统的安全稳定.作为线路杆塔的防雷手段,接地材料常年埋于地下,难以对其存在的缺陷进行检测.为此,在传统探地雷达检测方法的基础上,研究脉冲探地雷达成像特性,提出了一种基于探地雷达(ground penetrating radar,GPR)...     

基于DSP的LFMCW雷达信号处理技术研究

调频连续波(FMCW)雷达在目标测量系统中有着广泛的应用,而雷达信号的处理是决定测量精确度的关键。本研究设计了一款基于DSP的线性调频连续波(LFMCW)雷达信号处理系统,采用经过三角波调制的 LFMCW雷达信号作为发射信号,来实现目标距离及速度的测量。介绍了 LFMCW雷达的基本结构,分析了实现目标测量的原理,解决了在信号处理过程中,仅采用快速傅里叶变换(FFT)算法而存在的频率分辨率与计算时间的矛盾,提高系统的测量效率。重点研究了雷达信号处理系统的处理算法———FFT 和线性调频 Z 变换(CZT)的联合算法(FFT/CZT 联合算法),同时对 FFT/CZT联合算法也进行了 MATLAB仿真分析。分析结果表明,FFT/CZT联合算法可以显著地提高雷达信号处理的效率和精度。     

视觉与二维激光雷达的目标检测方法

为了改进单一传感器对目标物体的检测范围小、检测特征少以及检测准确率较低的问题,提出一种视觉与二维激光雷达的目标检测方法。在视觉检测方面提出一种改进的GoogLeNet算法实现视觉对目标物体的识别,该方法相比GoogLeNet算法在对6种目标物体的识别准确率上提高了0.7%。在二维激光雷达检测方面采用欧氏聚类算法对二维激光雷达的点云数据聚类,接着使用RANSAC算法对聚类簇中的数据点进行筛选,最后使用卡尔曼滤波算法对目标物体的位置进行预测,实现二维激光雷达在特定平面上360°对目标物体进行跟踪检测和定位。实验结果表明,该方法使得移动机器人扩大了检测范围、增加了检测特征并提高了识别准确率。     

基于阻抗测量的分布式光伏孤岛检测方法

针对分布式光伏并网点孤岛检测问题,提出了基于阻抗测量的分布式光伏主动孤岛检测方法,通过在并网点加入信号发生器,引入高频信号,主动判断系统阻抗变化,进行微网或光伏孤岛检测,优于目前通用的被动式孤岛检测算法,从而消除检测盲区。最后对主动孤岛检测算法进行仿真,分析可知基于阻抗的孤岛检测方法可有效规避检测盲区,提高孤岛产生时的电网运行安全性,且高频电压信号的引入对原有分布式光伏正常运行无明显影响。     

基于SR-VMD的微弱故障行波检测方法

为解决配电网行波波头检测困难的问题,提出一种基于随机共振-变分模态分解(SR-VMD)的行波信号检测方法.利用粒子群优化的变尺度SR对行波信号进行预处理,有效提高输出信号的信噪比.利用VMD算法将输出信号进行自适应分解,应用到故障定位中.用Teager能量算子(TEO)对行波波头进行标定,代入测距公式得到故障距离.仿真...