隐藏目标的超宽带雷达接收技术探讨

基于低频电磁波对非金属介质的强穿透性和UWB脉冲信号在距离向的高分辨特性,采用超宽带(UWB)脉冲信号的低频部分实现穿墙探测的设想,研究了超宽带穿墙探测雷达的运动目标回波信号模型,根据运动物体的多普勒频移原理,探讨采用相关接收技术实现非金属墙壁后面的运动物体的检测问题。     

超宽带穿墙探测雷达的运动目标检测技术

提出了利用低频超宽带(UWB)脉冲信号实现穿墙探测的设想,研究了超宽带穿墙探测雷达(UWB—TWDR)的运动目标回波信号模型,并基于运动目标回波信号的相关性,利用相干叠加原理对多次观测的结果实现运动目标的检测。最后通过具体的穿透混凝土砖块墙壁实测实验验证了上述设想和算法。     

跳时序列调制超宽带正交Hermite脉冲串雷达信号分析

超宽带正交Hermite脉冲是一类非常适合表征超宽带(UWB)穿墙探测雷达工作波形的脉冲,具有设计灵活、频谱利用率高、实现简单、波形存在解析表示方便理论分析等特点。该文从定义出发推导了跳时调制超宽带(TM-UWB)Hermite脉冲串波形的模糊函数解析表达式,仿真分析了模糊特性与跳时序列的自相关特性、序列周期以及与Hermite脉冲平均重复时间间隔,脉冲的阶数和时间尺度因子的关系,并探讨了在穿墙探测环境下该波形作用的旁瓣抑制和杂波抑制等关键技术。     

超宽带穿墙雷达对人体动目标探测的实验研究

分析超宽带穿墙雷达动目标检测原理,提出一种新的自适应背景相消方法用于抑制强杂波干扰.介绍了超宽带穿墙雷达实验系统,利用该系统对非金属墙壁后人体动目标进行探测实验,并分别针对处于不同运动状态目标的实验数据进行分析.实验结果表明,超宽带穿墙雷达对非金属墙体具有较强的穿透性,对墙后处于径向运动、原地静止、原地体动及切向运动等运动状态的人体目标均具有较好的探测能力,提出的动目标检测算法能够适应复杂环境的应用.     

基于小波与EMD级联的穿墙雷达动目标检测

超宽带穿墙雷达受墙体对电磁波衰减作用,目标的反射回波很弱,提出一种基于小波与EMD级联的方法检测,用于提高信噪比和信杂比。介绍了穿墙雷达实验系统,对墙后人体运动目标进行探测实验,获得实测数据进行分析。实验结果表明,超宽带穿墙雷达对非金属墙体具有较强的穿透性,对墙后处于径向运动的人体目标具有较好的探测能力,提出的算法可以有效提高信噪比和信杂比。最后利用幅度排序点迹凝聚算法进行目标检测,得到理想的检测结果。     

高速UWB-PPM信号传输的并行捕获与检测技术

高速(≥100 Mbit/s)超宽带一脉冲位置调制(UWB-PPM)信号传输是实现超宽带(UWB)室内通信的关键技术.文章结合UWB二元脉冲位置调制(PPM)的信号特征,采用多个并行积分器捕获簇脉冲能量取得快速同步,同时完成PPM的射频同步检测.系统传输试验与系统仿真表明,这种检测方式在室内多径信道下有良好的抗码间干扰能力.     

基于EMD的穿墙雷达墙体回波抑制算法

穿墙探测中墙体回波对于目标检测影响较大。针对超宽带穿墙雷达中去除墙体波的问题,提出采用基于EMD方法提取回波信号中的目标信号分量和墙体回波信号分量,并去墙体回波信号。搭建试验系统并通过处理实测数据,结果表明,提出方法能够有效去除墙体回波信号,并且能够保留目标信号的绝大部分信息,进而对运动人体目标进行检测。     

一种高灵敏度的超宽带脉冲信号包络检测方法

本文对超宽带(UWB)通信系统实现的关键技术,即接收机前端的超宽带脉冲信号的检测技术进行了深入讨论。根据对UWB脉冲无线电实际接收信号的时域特征提出了一种简易、新颖的高灵敏度包络检波检测方式,分析了其电路的实现与性能,并给出了实验的数据和结果。与其他方式的比较表明,该电路是一种简单实用的非相关检测方式,与其原有的基带相关处理部分结合可获得良好的超宽带信号接收效果。     

超宽带无线通信与声表面波宽带信号处理技术

介绍了超宽带(UWB)无线通信的技术及特点,与传统窄带无线系统进行了性能比较,指出了超宽带无线通信四大关键技术是:超宽带无线通信脉冲信号的波形设计;超宽带无线通信脉冲信号编码与调制方式;超宽带无线通信信号的检测;超宽带无线通信系统中的同步捕获技术;分析了超宽带尤线通信系统军用的潜在市场,最后阐述了SAW宽带信号处理技术在UWB通信系统中的应用.     

超宽带穿墙雷达天线阵列配置分析及运动人体跟踪成像算法

近场区域的非接触式穿墙条件下运动人体的实时跟踪成像探测是超宽带雷达在火灾救援、安全保卫、城市巷战以及人身安全等方面的一个重要应用。该文基于超宽带短脉冲穿墙雷达,推导分析一种MIMO阵列排列方式,并在修正的Kirchhoff算法基础上引出简单适用的成像步骤应用于慢速运动人体的跟踪探测中,给出5 Hz的图像更新速率从而实现实时成像。仿真结果验证了新的MIMO阵列排列方式的有效性,并为穿墙雷达系统研制提供了依据。实验结果说明该文提出的成像步骤具有可行性,能够有效地实现墙后运动人体的实时成像,跟踪滤波处理后,可以获得较为理想的目标运动轨迹。     

远程运动点目标探测影响因素分析

红外系统实现远程探测,其影响因素很多,如运动点目标的特性,背景辐射,近场光学辐射,探测器的性能特性。本文从点源目标探测基本原理出发,以深空背景条件下探测大气层外的目标物为例,建立远程目标红外探测距离估算模型,分析了影响探测距离的相关因素,为远程红外系统的指标设计提供理论参考。     

基于GLRT的红外多光谱弱小运动目标检测

针对多光谱红外图像序列中未知光谱辐射强度、位置和速度的弱小运动目标检测问题,建立了与之相应的基本框架模型.对于这种含参信号的复合假设检验问题,采用广义似然比检验(GLRT)得到了该问题的检测算子,同时利用速度滤波器组在实际应用中实现了该检测算子.从理论角度估计了该算法的虚警概率和检测概率,并通过计算机仿真验证了上述分析...     

低轨红外探测卫星对大气层内高动态目标的探测能力研究

对大气背景进行了分析,并经计算得到了不同俯仰角下的大气辐射强度和大气透过率;通过分析大气层内高动态目标的辐射原理,给出了高温气体影响下的目标红外特性的计算模型,并给出了不同波段的目标红外辐射强度的计算结果;根据计算公式得到了信杂比和探测距离,并对其进行了分析,最后得出了探测能力有限的结论.     

超宽带雷达在动目标检测中的应用

主要讨论超宽带雷达在动目标检测中的应用.分析了超宽带雷达多普勒效应,介绍了运动目标的检测方法,并根据设计的试验系统给出试验结论.     

基于Radon-分数阶傅里叶变换的雷达动目标检测方法

长时间相参积累技术是提高雷达对微弱运动目标探测能力的重要手段之一,本文在分析动目标回波信号距离和多普勒徙动的基础上,提出基于Radon-分数阶傅里叶变换(RFRFT)的长时间相参积累方法.该方法根据预先设定的运动参数搜索范围,提取位于距离-慢时间二维平面中的目标观测值,然后在FRFT域进行匹配和积累,并通过构建的RFRFT域检测单元图实现对非匀速运动目标的检测.该方法能够同时补偿距离和多普勒徙动,有效抑制背景杂波和噪声,提高积累增益.仿真结果表明本文方法具有在强杂波中检测微弱动目标的能力.     

Surveillance of moving target behind partitions using a UWB-TWDR

This paper firstly analyzes the property of the low frequency electromagnetic wave,which can penetrate many types of non-metallic materials, and the ability of Ultra-Wide Band (UWB) impulse signal which has high range resolution. Then the methods are discussed for conducting surveillance through walls, detecting and locating the moving persons behind the partitions. The schematic diagram of Through-Wall Detecting Radar (TWDR) and the models of moving target are shown and the principle of detecting the moving target is also provided with coherent superimposing technique on a range gate. Finally an algorithm for estimating the location of targets is given. The performance of TWDR is validated by the experiments of penetrating a wood block, a red brick wall and a reinforced concrete wall.     

基于检测前识别的MTS-CFAR检测方法

在复杂的强地杂波中检测静止目标时极易产生漏检,因此一直是检测领域中的难题。在双参数恒虚警(DP-CFAR)检测方法的基础上提出了基于检测前识别的多时间尺度恒虚警(MTS-CFAR)检测方法。在检测前基于各类型目标在多时间尺度统计结果上的不同,区分和识别运动目标、静止目标和杂波,减少杂波统计量和目标统计量的干扰,提高对静止目标的检测性能。以交通雷达应用为背景,通过仿真和实测数据定量分析和对比了MTS-CFAR、DP-CFAR、截断统计量恒虚警、改进型单元平均恒虚警等检测算法的性能,证明了本文算法对于静止目标检测效果的优越性和工程应用价值。     

动目标合成孔径雷达成像中的多普勒斜率匹配滤波

该文提出一种多普勒斜率匹配滤波方法,用于解决SAR对运动目标成像中目标回波调频率变化引起的方位散焦问题。该方法通过CFAR预检测和迭代运算解决了多普勒斜率估计精度与多普勒斜率滤波器组运算量间的矛盾,有利于实时处理动目标成像和辨识。通过对运动目标回波特点和真实运动目标的成像分析证明了这一方法的可行性。     

一种有效的机载火控雷达地面动目标检测方法

研究机载火控雷达检测地面慢速目标的方法。由于机载火控雷达采用前向阵,脉冲重复频率低,使得杂波多普勒频率多重模糊。分析了机载火控雷达检测地面慢速目标的特点,提出了一种非自适应的干涉对消法与自适应的AMTI方法相结合的检测方法。分析结果表明,这种方法对雷达平台运动参数的估计精度要求较低,工程上易于实现。