基于分数阶傅里叶变换的SAR运动目标检测与成像

基于分数阶傅里叶变换（ＦＲＦＴ）的ｃｈｉｒｐ基分解特性及分数阶傅里叶变换与时频分布的关系,提出了基于ＦＲＦＴ的ＳＡＲ运动目标检测和成像的新方法,并给出了处理方案和计算机仿真结果。与传统的ＷＶＤ－ＨＴ方法相比,作为线性变换的ＦＲＦＴ方法不需考虑多目标时的交叉项问题,从而省去了ＷＶＤ－ＨＴ方法中ＷＶＤ值从直角坐标到极坐标的转换和二维搜索的Ｈｏｕｇｈ变换,简化了处理,降低了计算复杂度。     

地面运动目标震动信号的时频滤波检测

针对人员、车辆等地面目标运动时产生的地震动信号,通过典型时频分析方法STFT研究其时频分布特性,进而应用修改的复数卷积时变滤波方法进行信号检测,使信号信噪比得以提高,可从中提取更有效的特征向量为目标识别所用。     

基于形态成分稀疏表示的红外小弱目标检测

信号稀疏表示的超完备字典可有效感知信号的各种结构特征。针对红外小弱目标检测问题,文中提出了一种基于图像形态成分分析(morphological component analysis,MCA)理论的自适应信号稀疏表示的小弱目标检测方法。该方法根据红外图像信号自适应的训练和构造超完备字典,并进一步分为反映目标信号特征的目标子字典和表示背景噪声的背景子字典。然后求取待检测图像块在超完备字典的稀疏表示系数,挖掘目标和背景的稀疏表示系数差异,最后通过量化和比较信号在目标子字典的表示系数检测小弱目标。实验结果证明了该方法的有效性。     

基于改进变采样率处理技术的SAR运动目标检测

变采样率处理技术是一种检测线性调频信号调制率有力的处理方法，但剩余多普勒对检测性能的影响十分严重。本文首先分析了变采样率处理技术的性能及剩余多普勒的影响，然后提出了一种基于模糊函数重构的方法，它可以完全消除剩余多普勒的影响，使变采样率处理技术获得理想的性能，最后将这种改进的变采样率处理技术用于机载合成孔径雷达的运动目标检测，给出了检测算法，仿真实验的结果证明了算法的有效性。     

机载合成孔径雷达低速运动目标检测和成像的一种新方法

本文分析了机载合成孔径雷达(Airborne SAR)运动目标回波信号的特点,介绍了广义边缘CWD-Hough变换.根据机载SAR动目标的回波模型,本文提出了一种基于广义边缘CWD-Hough变换进行机载SAR低速运动目标检测及成像的新方法.该方法基于时间-频率联合分析法,利用其对低速运动目标参数的精确估计可以在较低的信杂比下实现低速目标的检测并对其成像,其检测性能大大优于常用的Wigner-Ville分布方法.计算机仿真结果证明了该方法的有效性.     

基于多特征核协同表示的SAR 目标识别

为利用合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)目标不同特征数据间的相关性与互补性,提出一种基 于多特征的Tikhonov 正则化核函数协同表示(multi-feature kernel collaborative representation- based classification with tikhonov regularization,MFKCRT)算法。采用美国运动和静止目标获取与识别(moving and stationary target acquisition and recognition,MSTAR)计划公开发布的SAR 图像数据库进行实验,实现核函数变换空间上的多特征融合协同表示 识别。实验结果表明：该算法相较于基本的协同表示,具有更优的可靠性与鲁棒性。     

基于改进变采样率处理技术的SAR运动目标检测

变采样率处理技术是一种检测线性调频信号调制率有力的处理方法,但剩余多普勒对检测性能的影响十分严重.本文首先分析了变采样率处理技术的性能及剩余多普勒的影响,然后提出了一种基于模糊函数重构的方法,它可以完全消除剩余多普勒的影响,使变采样率处理技术获得理想的性能.最后将这种改进的变采样率处理技术用于机载合成孔径雷达的运动目标检测,给出了检测算法.仿真实验的结果证明了算法的有效性.     

基于空时稀疏表示的红外小目标检测算法

提出了一种基于过完备空时字典及其稀疏表示的红外小弱目标运动检测算法。采用K奇异值分解算法学习连续多帧图像的运动信息和形态特征,构建自适应形态过完备空时字典;利用高斯运动模型检验自适应形态过完备空时字典,将其划分为能分别描述目标与背景的目标过完备空时字典和背景过完备空时字典;将连续多帧图像分别在目标过完备空时字典和背景过完备空时字典上稀疏分解,利用几个最大稀疏系数及其空时原子重构信号,增强二者残差来检测小目标信号。实验结果表明,该过完备空时字典不仅能同时描述目标与背景的运动信息和形态特征,极大地提高信号表示的稀疏程度,而且能有效增强目标与背景的特征差异,提高小运动目标的探测能力。提出了一种基于过完备空时字典及其稀疏表示的红外小弱目标运动检测算法。采用K奇异值分解算法学习连续多帧图像的运动信息和形态特征,构建自适应形态过完备空时字典;利用高斯运动模型检验自适应形态过完备空时字典,将其划分为能分别描述目标与背景的目标过完备空时字典和背景过完备空时字典;将连续多帧图像分别在目标过完备空时字典和背景过完备空时字典上稀疏分解,利用几个最大稀疏系数及其空时原子重构信号,增强二者残差来检测小目标信号。实验结果表明,该过完备空时字典不仅能同时描述目标与背景的运动信息和形态特征,极大地提高信号表示的稀疏程度,而且能有效增强目标与背景的特征差异,提高小运动目标的探测能力。     

地面运动目标分类的模式特征与评价

为了进一步对车辆目标分类，对实验获得的典型地面运动目标一轮式车、履带式车的地震动信号从频域、时一频域等多方面进行特征提取。在频域上，应用傅立叶变换、经典功率谱分析等常用的信号处理方法对信号进行处理，提取了信号的FFT特征和功率谱特征。在时一频域应用短时傅立叶变换、小波及小波包分析方法对信号进行处理，得到时频分布矩阵奇异值分布特征和小波包分解能量分布特征。之后基于距离可分性设计了一个模式特征可分性测度，对时域和时一频域所提取的各种特性进行对比评价，结果表明FFT特征、功率谱特征和小波分解后的能量特征具有更好的可分性。该结果与将各特征应用神经网络进行目标识别的结果是一致的。这表明所设计的模式特征可分性测度是有效的。     

一种基于CoSaMP 的双基地ISAR 稀疏孔径机动目标成像方法

针对双基地逆合成孔径雷达稀疏孔径条件下对机动目标成像会发生散焦的问题,通过建立包含旋转角加 速度与旋转初速度的比值γ 和双基地时变角度的符合目标回波特性的稀疏基,结合CoSaMP 算法对稀疏孔径信号进 行机动目标的求解成像,仿真验证了算法的有效性。     

基于匹配傅立叶变换的超高速运动目标检测

超高速运动目标是现代雷达目标检测中遇到的新情况。建立了超高速运动目标的回波模型,分析了其对目标检测中脉冲多普勒处理的影响,并提出了基于匹配傅立叶变换的脉冲多普勒处理方法。针对回波模型的特点,提出了一种计算量较小、物理含义清晰、搜索范围针对性强的超高速运动目标检测的实现算法,并对理论分析进行了仿真验证。     

斜式模式距离-多普勒-距离星载合成孔径雷达成像算法

距离一多普勒一距离(R-D-R)成像算法是根据雷达回波信号的傅里叶谱的相位特性进行相位补偿和聚焦的,且运算量不大。本文对该算法进行了修正,使该算法适用于斜视模式的机载和星载SAR成像。在数学推导的基础上,给出了算法流程和该算法的点目标成像仿真结果,并把该算法应用于星载SAR成像,给出了它的Radarsat-l原始数据的成像结果,验证了该修正算法可应用于机载和星载SAR成像处理。     

鱼雷稀疏阵高分辨目标声成像方法

鱼雷目标声成像和图像制导是鱼雷在现代复杂水声对抗战场条件下实现准确目标识别和智能化精确制导的最有效途径。为了实现鱼雷图像化目标识别和精确图像制导,针对鱼雷应用特点,研究了鱼雷利用预成空间密集窄波束实现高方位分辨、同时利用各窄波束宽带信号处理实现高距离分辨的目标声成像方法,提出了鱼雷声成像高频非均匀复合稀疏阵及其波束形成方法,分别给出了宽带信号高距离分辨成像处理方法和基于双阈值分割及模糊聚类的目标声图像优化处理方法,有效实现了空间方位和距离高分辨的鱼雷目标声成像。该方法大大减小了硬件规模,易于工程实现。计算机仿真和水池试验结果表明,该鱼雷目标声成像方法可以有效获取目标声图像,并具有很高的方位和距离分辨能力。     

基于方位向去斜的星载滑动聚束两步成像处理算法研究

两步成像算法通过方位向去斜处理可以有效地降低星载滑动聚束SAR原始回波的多普勒带宽。为了有效地防止频谱混叠,脉冲重复频率(PRF)需要大于方位向去斜后的残余多普勒带宽,这也是两步算法可以应用于滑动聚束SAR数据处理的前提。为此,论文首先在距离向频域和方位向时域内详细地推导方位向去斜处理后残余多普勒带宽的解析表达式,得出残余多普勒带宽与距离向带宽、波束方位向宽度和波束方位向转角有关;然后在距离向时域和方位向时域内通过分析距离徙动引入了距离向信号对方位向信号的幅度加窗效应,定性地分析和验证频域内推导的残余多普勒带宽方程的正确性。最后,通过计算机仿真验证了文中理论分析的正确性。     

基于FPGA的雷达信号处理技术

FPGA(Filed Programmable Gate Array)是一种新型高性能可编程逻辑器件,广泛应用于雷达信号处理器的设计中。文章在Altera公司的Stratix II及其开发工具的基础上完成了雷达信号处理中的数字波束形成(DBF)、动目标检测(MTD)和恒虚警检测(CFAR),最后对其进行分析和讨论。     

去调频处理的SAR 成像方法

为了降低SAR回波信号的采样率和数据的计算量,将去斜率处理方法应用于合成孔径雷达成像。以正侧视 Stripmap SAR为例,在分析回波信号 dechirp处理方法原理的基础上,研究条带式正侧视合成孔径雷达成像的去斜率处理算法,给出了成像步骤,并利用仿真数据完成去调频后的成像。实验结果表明,该方法是可行、有效的。