基于Fhyp-curvelet钢筋抑制的灾害目标成像方法

为了提高路面的强度和耐用性，一般会在路面下进行钢筋加固，钢筋回波与待检测的灾害目标回波在时空域上可能会产生严重的混叠。为了对灾害目标进行有效的检测与成像，文中提出一种钢筋回波干扰下的灾害目标成像方法。首先，利用快速双曲线曲波变换将雷达接收信号变换到多个不同的尺度空间，在该空间中所有目标的能量是聚集的且相互分离；然后，进行钢筋回波滤波，将灾害目标的回波数据重构到时空域后再变换到波数域，在该域下考虑多层地下介质中电磁波波速变化的特点；最后，再反变换到时空域进行灾害目标成像。文中所提成像方法均采用快速处理算法，提高了运算速度，且适用于多层地下介质中钢筋回波干扰下的灾害目标成像。仿真结果证明了本文所提算法的有效性。     

场道钢筋加固区的探地雷达信息处理算法及系统研究

机场场道内钢筋的强反射回波会严重影响探地雷达的监测。本文提出了一种适用于机场场道钢筋加固区的探地雷达信息处理算法及流程并研制了探地雷达信息处理系统，实现了数据预处理、地下结构反演、目标检测与识别、脱空层厚度估计、目标成像、数据批处理及综合数据显示等模块。文中重点介绍了钢筋干扰下的灾害目标检测、识别与成像算法，利用Hyp-curvelet变换及WRELAX时延估计搜索局部峰值进行目标检测及钢筋抑制，结合Wigner时频分析及最小距离分类器进行目标识别，通过频域波数域的波场逆推进行目标成像，适用于钢筋加固区内道面下多层媒质的情况。仿真实例证明了本文方法及信息处理系统的有效性。      

基于高斯短时分数阶Fourier变换 的海面微动目标检测方法

海上目标随海面颠簸导致姿态变化,引起回波功率调制效应,导致回波多普勒体现时变和非平稳特性.为此,本文将微多普勒理论应用于海杂波中弱目标检测,提出一种基于高斯短时分数阶Fourier变换(GSTFRFT)的海面微动目标检测方法.首先,建立海面目标的平动和三维转动回波模型;然后,基于海尖峰判别方法对回波信号进行数据筛选,改善信杂比,并采用GSTFRFT对微动信号进行增强处理,利用海面目标与海杂波的微动特征差异设计恒虚警检测方法;最后,通过GSTFRFT域滤波,提取信号的微动特征并得到瞬时频率.实测雷达数据仿真结果验证了算法的有效性,具有在强海杂波中检测微弱目标的能力.     

用统计方法和Hough变换进行GPR目标检测与定位

本文所提出的GPR目标检测方法包含两个步骤.首先基于对GPR一维回波(A-Scan)统计特性的研究,应用加窗统计法从海量数据中实现快速高效的目标检测和感兴趣区域的提取;进而根据GPR二维回波图像(B-Scan)中目标回波的双曲线特征,对经过图像分割的ROI区域采用改进的Hough变换检测目标双曲线,去除虚假目标并实现目标的精确定位.对实测数据检测结果表明:此法水平和纵深向定位误差均小于1cm,输入数据信杂比可低至2dB左右.     

小波变换域的空间选通滤波算法抑制雷达RFI

该文在分析了冲激雷达接收中存在的射频干扰(RFI)的性质与特征的基础上,研究了超宽带时域接收机中的RFI抑制问题。针对超宽带的探地雷达(GPR),依据目标回波信号与RFI在小波域各尺度上分布的差异性和小波变换的多分辨分析理论,提出了小波域的多尺度空间选通滤波算法,对实测的超宽带GPR数据进行了RFI抑制处理,并对算法的性能进行了评估,同时与频域陷波法作了比较,结果表明该方法能较好地抑制GPR中的RFI,超过88%的RFI被抑制,并且有很好的信号保真度,其性能较频域陷波法有较大提高。     

主动声纳中混响干扰的一种非线性抑制方法

本文介绍了一种基于混沌理论的非线性动力学信号分离方法——变尺度概率净化法,并将之优化应用于主动声纳目标检测中混响干扰的抑制。该方法以近似条件下不含目标回波的纯混响数据作为参考信号,使目标回波分离后的混响背景数据与参考混响数据在相空间上具有一致的概率分布,使目标回波与混响背景适度分离,从而实现对混响干扰的抑制。在信混比较高的情况下,该方法具有较好的混响抑制效果。另外,论文对算法作了一些改进,降低了算法的运算量和运行所需内存,而分离性能并没有下降。     

样条尺度空间与Canny算子结合的弱边缘检测算法研究

由于在单一尺度空间中,边缘检测算子不可能正确地检测出所有满足实际需要的边缘,提出B-spline算子与Canny算子结合的边缘检测算法,首先用B-spline算子对图像进行多尺度空间处理,然后用Canny算子进行边缘检测,给出了尺度空间的计算过程和实例,并以实拍复杂背景条件下红外机场跑道为边缘检测实验对象,通过实验,将该算法与经典算法相比较,证实该算法在检测物体弱边缘、消除边缘误检测及提高算法效率方面具有优势。     

基于加权广义匹配滤波联合SVDD的FOD检测算法

利用毫米波雷达进行机场跑道异物(FOD)检测是当前民航安全领域的一种流行解决方案。由于非均匀杂波的存在，传统基于恒虚警率的检测方法存在虚警率过高、检测性能较差的问题。文中提出一种加权广义匹配滤波(WGMF)联合支撑向量数据描述(SVDD)的FOD检测方法。首先，利用WGMF对雷达记录的FOD回波数据进行预处理，实现杂波抑制的同时降低虚警概率；然后，对回波数据提取双谱特征，实现数据由原始回波域向差异性更大的特征域的转变；最后，利用SVDD一类分类器实现FOD检测。在某机场跑道真实场景开展验证实验，结果表明所提方法能够有效降低虚警概率，提升检测性能。     

利用互相关和Hough变换快速检测探地雷达目标

考虑到探地雷达目标检测效率低的问题,该文基于目标回波能量空间分布的三参数双曲线模型,提出了一种快速的地下目标检测算法.算法首先利用相邻1维回波的相关性提取回波双曲线,再能量加权拟合曲线以估计出回波模型的两个参数,最后通过1维Hough变换来完成目标检测与定位.实测数据实验结果表明该文算法在不降低目标检测性能和定位精度的同时,计算时间只有传统基于Hough变换检测算法的1.5%左右,计算量的理论分析证明了该文算法在计算效率上的优势.     

基于频域多通道图特征感知的海面小目标检测

海洋物理环境和电磁环境日趋复杂,海杂波背景下的微弱慢速小目标检测始终是一个研究难点和重点。海面小目标的雷达散射截面积小、回波能量低,传统基于能量的检测方法存在性能瓶颈。基于特征的检测方法聚焦于提取纯杂波和目标回波的差异性特征来实现目标检测,且有效提升了检测性能。该文利用回波数据间频域中幅度的关联性,将图论的方法引入到特征检测中。首先将实测数据进行块白化处理,对海杂波进行一定的抑制,然后在频域提取各多普勒通道下的数据,借助图的处理方法,构建所提取数据的距离邻接矩阵,再转换为拉普拉斯矩阵。该方法计算不同时间序列下拉普拉斯矩阵的最大特征值,并将其与刻画频域能量信息的相对多普勒峰高进行融合,得到新的检验统计量来区分纯杂波和含有目标的回波。通过全相参的X波段(IPIX)实测数据验证,该文所提方法的检测性能更为优越。