High-Precision Wideband Phase-Derived Velocity Measurement for Micro-Motion Extraction

A phase-derived velocity measurement method is proposed in a wideband coherent system, based on a precise echo model considering the inner pulse Doppler effect caused by fast moving targets. The Cramer-Rao low band of velocity measurement precision is deduced, demonstrating the high precision of the proposed method. Simulations and out-field experiments further validate the effectiveness of the proposed method in high-precision measurement and micro-motion extraction for targets with weak reflection intensity. Compared with the long-time integration approaches for velocity measurement, the phase-derived method is easy to implement and meets the requirement for high data rate, which makes it suitable for micro-motion feature extraction in wideband systems.     

基于双通道DPCA技术的前视SAR微动目标检测

针对将DPCA技术应用于前视SAR微动目标检测领域,首先分析了传统双通道SAR的DPCA对消原理,然后根据前视SAR的特性,提出基于天线收发同置的前视SAR双通道DPCA模式,研究前视微动目标回波经过DPCA对消后的信号幅相特性,确定微动目标所在的距离域,最后在MATLAB中对检测方法进行了仿真,仿真结果表明,当回波信噪比大于-5dB时,微动目标检测概率达到95%.     

Micro-motion feature analysis and parameter estimation methods for moving ship

Micro-motion parameter estimation is an important way to improve ability of radar to detect the ship target. Focusing on the difficulty and speed problems existing in the current parameter estimation method of a complex moving ship, based on the analytical result of the echo's time-frequency features, a novel method to estimate the micro-motion period by calculating the backward shift cross-correlation coefficients of the echo's sparse time-frequency matrix is proposed in this paper. Firstly, the backward shift cross-correlation coefficients of the echo's sparse time-frequency matrix are calculated using the FFT (fast Fourier transform) algorithm. The peaks positions of the cross-correlation coefficients matrix are then detected. Finally, the period can be figured out quickly. Compared with the general method, the proposed method can estimate the micro-motion period accurately and quickly. A computer simulation is given to illustrate the effectiveness of the proposed method.     

典型柔性铰链的结构参数对其刚度性能影响的研究

柔性铰链是目前被广泛用于微动机器人的主要部件之一,其刚度性能直接影响到微动 机器人的终端定位和操作精度．由于实际需要的多样性和复杂性,使得其实际结构的几何尺 寸不能完全满足传统理论分析的假设条件,因此影响到对其性能的准确分析．本文采用有限 元技术对三种典型柔性铰运动变形的力学机理进行了系统的研究,并与传统理论的分析结果 进行了比较,分析了二者间产生误差的根本原因,并给出其结构参数对刚度性能的影响关系 ．     

基于菱形搜索块匹配技术的微机电系统微运动测量研究

首先,分析了块匹配运动模型和测量原理,采用最小总绝对差值设置块匹配准则,确立了菱形搜索算法的块匹配搜索路径。该算法通过大小模板块匹配进行粗定位和精定位,求解微运动最佳运动矢量。然后,设计了基于计算机微视觉的微机电系统图像获取方案,并以微机电系统谐振器为研究对象,获取24幅不同相位图像,用所提出的微运动测量方法进行分析和验证,结果表明：基于最小总绝对差值和菱形搜索算法的块匹配技术能较好地估计和测量微机电系统器件的微运动矢量。     

基于微多普勒分析的弹道目标识别技术研究

目标微动产生的微多普勒特征,通常被认为是目标独有的特征,可用于确定目标的性质,实现对目标的检测、识别与分类。文中在对微动目标微多普勒分析的基础上,建立了导弹与诱饵的数学模型,采用短时傅里叶变换的方法对回波信号进行微多普勒特征提取,仿真分析了导弹与诱饵的微多普勒特征,通过研究其时频分布特点的差异成功的识别出了真假目标,从而为弹道导弹与重诱饵的识别提供了一个新的有效方法。     

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.     

基于微多普勒特征的运动车辆分类方法研究

本文首先分析了轮式车辆和履带式车辆的运动模型和微动特性。针对窄带雷达条件下轮式车辆和履带式车辆分类的问题,提出了两种基于微多普勒特征的分类方法。方法利用履带式车辆在行驶过程中,由履带的微动所产生的多普勒分量,实现对轮式车辆和履带式车辆的区分。基于实测数据的分析结果表明,所提方法对这两类目标具有较好的分类效果。     

基于特征谱的空间锥体目标识别方法

弹头与诱饵在中段飞行过程中存在不同的微动。弹头的微动为进动,诱饵的微动为自旋或摆动。根据弹头与诱饵在飞行过程中微动差异,提出了应用特征谱作为识别特征的分类方法。首先分析了进动、摆动及自旋目标回波信号的微多普勒特性。分析结果表明进动、摆动与自旋目标的微多普勒谱均可以近似为线谱,但是存在明显差异。因此提出应用谐波和的数学模型提取特征谱作为分类特征。最后给出特征谱提取方法及特征的降维方法。仿真结果表明,该方法能够有效地识别目标。     

弹道导弹目标识别技术

弹道导弹突防过程中的目标识别是反导防御系统中的核心技术之一。根据弹道导弹在飞行过程中的目标特性及运动特性,分析了反导防御系统中弹道导弹目标识别的技术特点,从目标的运动特性、结构特性以及再入特性等角度总结了地基相控阵雷达进行目标识别的策略和方法,最后对反导防御系统中弹道导弹目标识别技术进行了展望。