导航雷达慢速小目标检测方法

针对常用导航雷达在检测强海杂波环境下慢速小目标的困难问题,利用扫描间海杂波非相关特性,提出采取提高天线转速的措施和扫描间信号平滑处理技术,从而抑制或削弱海杂波,增强目标信号强度,改善检测性能。实验表明,本方法显著提高了导航雷达在海杂波环境下检测慢速小目标能力。     

雷达侦察装备辐射源识别与测向检测系统的设计

目前雷达侦察装备对辐射源的识别与测向主要是采用雷达数据库的查询比较识别的方法,雷达侦察装备对与雷达数据库数据对应的辐射源信号进行正确的识别与测向缺乏有效的检测手段。正是基于该需求,设计了该检测系统。文中详细阐述了系统的功能、特点、硬件结构、工作原理,并对系统的软件部分进行了设计。最后,通过实验测试得出该系统能够提供满足各种体制要求的雷达辐射源信号,达到对雷达侦察装备辐射源识别与测向功能好坏检测的目的。     

基于CSI-ISAR的非合作目标成像技术

合成孔径雷达（SAR）针对静止目标成像,依靠雷达平台的运动形成较长的合成孔径,达到方位高分辨。而在地面静止场景中,必然会存在运动目标,其运动参数的未知使得目标在SAR图像上难以聚焦成像。另一方面,逆合成孔径雷达（ISAR）技术在雷达平台静止条件下,依靠目标运动形成长合成孔径后聚焦成像。本文将结合多通道合成孔径雷达-地面动目标指标（SAR-GMTI）技术,提出了基于杂波抑制干涉（CSI）和ISAR相结合的非合作动目标聚焦成像。成像过程中,利用多通道图像信息,动目标在CSI处理后被检测到,针对动目标的能量范围进行ISAR处理,实现该区域内动目标的聚焦成像。最后仿真结果验证了该方法的有效性。     

基于隐马尔可夫模型的MIMO雷达目标检测

MIMO雷达是一种新体制雷达,相对于传统雷达在目标检测及参数估计性能都有很大提高。本文针对MIMO雷达的发射信号特点及天线阵元布置特点,分析了雷达目标和杂波的散射特点。目标回波的各向异性比杂波更强。因此可以用隐马尔可夫模型（HMM）对目标和杂波分别建模,实现目标和杂波的分离。在检测过程中,首先用样本模型对HMM进行训练,得出它的参数。然后用训练好的HMMs分别对待检测信号进行归类,分别计算它属于杂波和目标的概率,计算概率比值,大于门限判断有目标。仿真实验表明,本文方法的检测性能优于传统的检测方法。本方法在检测时候的计算量很小,有利于信号的实时处理。     

基于VMD-WTD的高频地波雷达电离层杂波抑制

高频地波雷达(HFSWRs)回波数据受电离层杂波污染,严重影响了海态遥感和目标检测。为了解决该问题,基于目标反射雷达波的不同种类,运用变分模态分解(VMD)算法分别形成不同的模态,接着运用小波阈值算法对含有杂波的模态进行滤波,实现在充分抑制电离层杂波的前提下,提高回波信噪比的目的。实测结果表明,单侧和双侧电离层杂波处理后信噪比分别提升25.95和36.40 dB,海洋雷达理论探测距离至少提高24 km。最后与传统方法进行对比,验证了方法的可行性和有效性,为高频地波雷达电离层杂波抑制提供了一个新方法。     

雷达杂波抑制技术研究

全相参技术是抑制地物杂波、气象杂波和提取运动目标的最有效技术。利用运动目标产生多卜勒频移效应的物理现象，雷达信号处理就能在频域轻易地将运动目标检测出来。根据固定目标回波在时域上为等幅脉冲序列的特点，采用相邻周期曰波信号相减处理输出为零，实现对固定目标回波进行抑制。采用试探法和实测法，寻找出慢动杂波(气象杂波)的多卜勒频移fdw，通过谱线搬移到杂波抑制滤波器的阻带之中，达到有效抑制慢动杂波的目的。随着微电子技术、计算机技术、数字技术、自适应信号处理技术的广泛应用，自动校正慢动杂波抑制滤波器凹口的自适用MTI系统，能自适应地抑制云、雨、雪等气象杂波。对慢速、极慢速、原地旋转等杂波具有自适应信号处理功能。雷达杂波抑制技术研究对进一步提高现代雷达性能具有重要意义。     

海杂波背景下的PSO-RBF弱目标检测

海杂波背景下的目标检测是海面雷达信号处理的重要组成部分。海杂波中弱目标的检测，传统方法是基于海杂波统计特性，但是统计特性并不能很好地反映海杂波的内在动力学特性，因此检测效果很不理想。本文根据海杂波的混沌特性，对其进行了相构空间重构，并将粒子群算法算法(PSO)应用到径向基函数(RBF)神经网络核函数参数的优化学习中，利用加拿大McMaster大学采用IPIX雷达在Dartmouth地区海域实测带有目标的海杂波数据对此方法进行验证。结果表明，在混沌海杂波背景下PSO-RBF小目标检测法具有良好的预测性，相比于一般的径向基神经网络，改进算法不仅收敛速度快，且误差精度高。     

基于双曲线特征似然比检验的输电走廊采空区探地雷达目标检测方法

针对输电走廊采空区复杂地下介质环境中的探地雷达自动目标检测问题,提出了一种双曲线特征检测的广义似然比检验方法,该方法采用球不变随机过程描述非高斯杂波背景,通过对双曲线整体的假设检验来判断目标的有无,可充分利用目标特征与杂波统计特性以提高信杂噪比增益。在保证检测性能的前提下,进一步推导了双曲线特征广义似然比检验的近似实现形式,使运算复杂度大幅降低,且对背景杂波的分布类型不敏感,具有较高的工程应用价值。实验结果及分析验证了本文方法的检测性能。     

基于矩阵重构的高频地波雷达电离层杂波抑制

高频地波雷达(HFSWRs)回波数据受Es层电离层杂波污染，严重影响雷达探测性能。为解决该问题，利用协方差矩阵重构结合特征分解法对杂波进行抑制。该方法通过划分一阶谱区，将排除一阶谱区信号的区域进行积分获得重构电离层干扰-噪声协方差矩阵，接着改进特征分解法处理重构协方差矩阵，对电离层杂波进行抑制。OSMAR-S雷达实测数据处理结果表明，单侧和双侧Es层电离层杂波处理后信噪比分别至少提升15.1和19.7 dB,海洋雷达理论探测距离至少提高15 km,该方法对电离层杂波可以有效的抑制，信噪比得到有效的改善。     

脉冲多普勒雷达探测的速度盲区仿真系统

脉冲多普勒雷达是一种利用多普勒效应检测目标信息的脉冲雷达。本文介绍了一种基于MATLAB实现的机载脉冲多普勒雷达速度盲区动态仿真系统的设计与实现。该系统借助MATLAB强大的计算功能,可以任意设置、保存、删除脉冲多普勒雷达载机、配试目标机的航线等飞行参数以及雷达的探测参数,在任何航线条件下都可以粗略预览和动态模拟机载脉冲多普勒雷达的探测情况;该系统克服了基于MATALB实现的软件界面单一的缺点,具有良好的人机交互功能,实现了丰富、动态的可视化效果。     

Highly robust ground moving target detection and relocation method for distributed satellites

The performance of ground moving target detection for distributed satellites will be affected significantly when there is an image registration error, clutter decorrelation and array error. In this paper, a new approach to moving target detection and relocation is proposed based on multi-channel and multi-pixel adaptive signal processing in an image domain. First, multichannel and multi-pixel joint data are equated to a simple array model. Given that there is an image registration error, the real steering vector of the moving target can be estimated through a space projection approach. The optimal beam forming approach is used to cancel clutter, and at the same time the cross-track velocity of the moving target can be determined by searching for the peak value of the cost function. The moving target can then be relocated on the SAR image. The simulation results indicate that this method has a good robustness to image registration error, clutter decorrelation and array error. The detection performance and the estimation accuracy are significantly improved. __________ Translated from Acta Electronica Sinica, 2007, 35(6): 1009–1014 [译自: 电子学报]     

基于MUSIC和ESPRIT算法的DOA动态布站

DOA估计是阵列信号处理领域中的一个研究重点。阐述了波达方向（DOA）估计中2种经典算法多信号分类算法（MUSIC）和旋转因子不变法（ESPRIT）。在噪声是均值为0、方差为05的高斯白噪声下进行了MUSIC算法的空间谱估计,准确地估计出3个来波信号的方向。同时,通过改变信噪比计算不同信噪比下MUSIC与ESPRIT算法估计结果的均方根误差,得出MUSIC算法与ESPRIT算法估计结果相比精度更高,但运行速度较慢。在相同信噪比下,改变阵元数,观察对两种算法均方根误差的影响,得出两者呈正相关。最后分析了在实际应用中外辐射源雷达系统常常使用两部或多部雷达布站,因此多舰艇编队的动态布站问题可以看作布站形式和平台机动的综合问题。分析了外辐射源多站系统在DOA体制下以几何精度因子表征为布站指标的探测精度,解决海基多站DOA动态布站问题。     

一种处理非均匀分布的杂波样本的新算法

本文从理论上分析了杂波样本沿距离单元均匀分布时杂波协方差矩阵为Hermite矩阵、块Toeplitz矩阵和Toeplitz块矩阵的性质.根据此性质,提出了一种空时自适应非均匀处理新方法--均匀逼近法来处理机载相控阵雷达采集到的沿距离单元非均匀分布的杂波样本.该方法能有效地消除样本非均匀带来的影响,具有采样要求低、稳健性强、工程实现方便等特点.数值仿真结果验证了该方法的有效性.     

毫米波雷达海雾观测数据中的舰船杂波分析

海雾探测雷达由于架设高度低、观测仰角低,会受到众多来源的杂波干扰,这些杂波的分析是改善海雾探测效果的基础。本文针对毫米波海雾探测雷达数据中的舰船杂波,统计了舰船所造成杂波的时域及频域特性,提出了舰船杂波提取算法,实现了舰船信号和气象回波的分离。在此基础上,通过剔除舰船信号后的功率谱二次识别,实现了海雾观测数据中舰船信息的抑制,提升了毫米波雷达测雾数据的质量。更进一步,通过挖掘杂波中蕴含的信息,成功提取出舰船的长度、航速、航向等多重信息。初步探究了气象雷达在舰船监测方面的应用潜力。     

基于运动预测与改进APF的无人机路径规划方法

动态路径规划是保障无人机在复杂干扰环境下飞行安全的关键要素。针对动态路径规划中存在的迭代次数高、收敛速度慢以及动态障碍物避障问题,提出了一种基于障碍物运动预测与改进APF的无人机动态路径规划方法。首先,针对动态障碍物,设计了基于激光雷达的目标检测算法和基于卡尔曼滤波的运动预测算法估计动态障碍物信息,并提出速度方向相似性检测方法进行局部位置脱离决策。其次,针对静态障碍物,引入模拟退火法扰动当前状态,并结合基于目标点的邻域优化函数进行动态路径规划。仿真结果表明,本文算法在应对静态障碍物时可缩短69%动态避障时间,应对动态障碍物时可缩短了19.7%的避障距离与23.6%的任务耗时,提高了无人机任务执行的安全性和效率。     

一种超宽带相参雷达目标模拟器设计

在舰载、地基等高分辨率雷达的修理或研制过程中,需要对其进行测距、测速标校以检验该雷达系统性能指标。设计了一种超宽带相参雷达目标模拟器,在X波段上实现1.3GHz带宽,并以我国某海基超宽带、高分辨率雷达为适用对象,通过空馈方式接收海基雷达发射的调频步进频信号,对其进行相应的距离、速度、幅度调制后重构发射信号,再由天线辐射给海基雷达,从而模拟空中目标的各种运功状态,完成对高分辨率雷达参数校验及性能测试。     

基于稀疏采样的电力接地网雷达检测系统成像算法

接地网隐蔽的敷设位置造成检测的局限性,而利用雷达系统能够实现无开挖情况下的便捷检测。论文针对接地网雷达智能检测系统的成像处理问题展开研究,结合接地网检测场景的目标分布特点,以稀疏采样理论为基础,利用接地导体强反射性所呈现的信号稀疏性实现了有效的数据低维投影测量,提高了系统检测与数据处理的效率。在低维数据基础上,利用信号重建获取目标的二维轮廓,得到二维成像输出。通过仿真实验验证了成像算法的有效性,在获得高分辨率输出的同时,大幅度降低了系统的数据处理量。此外,由于距离向的信号重建处理,使距离向旁瓣得到有效抑制。     

Scanning Laser Radar-Based Target Position Designation for Parking Aid System

Recently, customers have shown a growing interest in parking aid products. A parking aid system consists of target position designation, path planning, and parking guidance by user interface or path tracking by active steering. For target position designation, various sensors and signal processing technologies have been tried. In the case of parallel parking, an ultrasonic sensor-based method plays a dominant role. In the case of perpendicular parking, a graphical user interface (GUI)-based method and a parking slot marking-based method have been commercialized. However, methods developed for the recognition of free parking space between vehicles have their respective drawbacks. This paper proposes a method for the recognition of free parking space between vehicles using scanning laser radar. This proposed method consists of range data preprocessing, corner detection, and target parking position designation. The authors developed a novel corner-detection method consisting of rectangular corner detection and round corner detection. The newly developed corner detection is unaffected by cluster orientation and the range data interval and is robust to noise. Experimental results showed that even in situations where other methods failed, the proposed scanning laser radar-based method could designate target parking position to viable free parking space. The recognition rate was 98.21%, and the average processing time was about 600 ms. Finally, it is argued that the proposed method will eventually be a practical solution because of the decreasing price of scanning laser radar and multiple-function integration strategies.