雷达舰船目标回波建模研究

阐述了根据电磁波几何绕射理论所建立的舰船目标雷达回波模型,利用该模型可产生多种假设目标的回波数据,用于弥补科研试验过程中所需的多种条件下的雷达目标回波数据,所建模型在实际试验中得到了较好的应用.     

合成孔径雷达回波模拟方法研究

合成孔径雷达回波模拟技术在SAR系统的研制、SAR图像处理等方面具有十分重要的作用.目前对于SAR回波模拟技术的研究还不够深入.针对该问题开展SAR回波模拟方法研究,通过对合成孔径雷达基本原理的分析及回波信号数学模型的推导,提出了一种较为通用的合成孔径雷达回波模拟方法,根据该方法采用Matlab进行了不同类型SAR回波模拟仿真试验.试验结果表明:该方法适用于单点目标、多点目标、面目标、分布目标及真实场景等多种类型的SAR回波信号仿真,对SAR系统设计及性能分析具有重要的参考意义.     

星载SAR成象数字信号处理

 星载合成孔径雷达(SAR)飞行高度高,速度快、探测距离远、测绘带宽,运行轨道偏离理想圆形,因此获取SAR图象的数字信号处理技术十分复杂。本文从上述特点出发,讨论了星载SAR的目标回波信号数学模型,成象过程中方位处理的机理和方法,以及多视处理。     

机动多目标跟踪问题中关联区域的研究

 本文研究了跟踪多个机动目标时,由滤波算法所获得的新息向量范数的统计性质,关联区域的大小以及接收正确回波的概率。借助拉蒙特卡洛方法,考察了不同的目标状态模型、目标机动加速度及状态噪声方差等因素对所研究的问题的影响。研究表明,文献[1]所提出的机动目标状态模型及相应的自适应算法具有较好的适应目标机动的能力,关联区域的大小及接收正确回波的概率均较为稳定。     

高信噪比、高分辨宽测绘带成像

针对传统高分辨和宽测绘带以及高信噪比和宽测绘带之间的矛盾,提出一种基于脉内扫描面阵合成孔径雷达(SAR)系统的二维空域联合处理算法实现高信噪比、高分辨宽测绘带成像。文中首先建立脉内扫描面阵SAR系统模型,该系统采用低脉冲重复频率(PRF)获得宽测绘带信息,同时利用脉内扫描方式获得高信噪比的回波信号。对于低PRF采样宽多普勒谱(对应方位高分辨)引起的多普勒模糊以及脉内扫描引起的距离模糊,提出一种二维空域联合处理算法解距离和多普勒模糊,并且详细地分析了地形高度变化对解模糊算法的影响。最后,通过仿真实验验证了本文算法的有效性。     

无线电引信海面及目标多普勒回波仿真分析

频谱识别技术利用海面及目标回波的多普勒频差来滤除海杂波信号。为准确分析弹目交会时引信回波的多普勒频谱,采用了三维弹目交会模型对弹目不共面时引信回波进行模拟,利用等多普勒线划分海面区域进而计算海面回波多普勒频率,利用目标不同散射点合成的方法推导了目标回波多普勒频率的表达式,并在弹目飞行速率、弹目交会角及目标脱靶量等因素不同时对引信回波多普勒频率进行仿真,通过仿真分析得出了以上因素对引信回波多普勒频率的影响,并验证了频谱识别技术在不同交会条件下的有效性。     

基于图像奇异值描述的雷达目标识别方法

利用目标对常规雷达发射波形的调制效应，先对录取的回波数据进行预处理，把一维回波序列投影成二维灰度图像，然后提取这种图像的反映飞机目标不同机型(大、小)和不同架次的奇异值作为特征矢量，采用BP神经网络对目标进行分类识别试验，结果表明该方法是有效的，这为常规低分辨雷达空中目标识别提供了一种新方法。     

一种新的周期性运动部件调制谱估计方法

目标内部运动部件对雷达回波产生的周期性运动部件调制 (PMPM )为目标识别提供了丰富的特征信息。但由于大多数雷达均采用多目标工作方式 ,因此 ,通常情况下只能从雷达获得不连续的目标回波脉冲串 ,这极大增加了根据目标回波频谱提取PMPM特征的难度。针对含PMPM目标回波频谱具有简单结构这一特点 ,提出了基于最小熵准则的交替迭代反卷积方法(AIDME)用于扩展目标雷达回波频谱估计。结果表明 :与傅里叶谱分析方法相比 ,该方法能够有效消除卷积核函数的不利影响 ,获得逼近目标回波真实谱的良好谱估计结果     

一种新型相控阵雷达多目标模拟器设计

针对某型相控阵雷达目标模拟器采用单目标技术,无法真实模拟跟踪多目标回波信号的问题,设计了一种新型多目标模拟器。该模拟器采用DDS(Direct Digital Synthesis,直接数字频综)信号产生、数字信号存储及控制等技术,结合航迹数据产生与控制软件,实现多目标回波信号模拟的同时,实现并完善了模拟器的多目标引导数据注入、理论弹道演练和实测数据回放等模拟和训练功能。软件部分,在考虑目标回波特性的基础上,利用施威林Ⅰ型模型产生目标回波,实现目标回波的模拟仿真工作。在硬件上设计了以FPGA(Field Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)为核心的功能模块,将模拟仿真信号实时生成目标回波。实际应用表明,该模拟器控制简单,运行稳定,精度高,完全满足跟踪测量和模拟训练需求。     

空间自旋目标宽带雷达干涉三维成像方法

空间目标三维成像可为目标的特征提取、分类与识别提供重要依据。基于L型三天线干涉成像原理,提出了一种宽带雷达条件下空间自旋目标干涉三维成像方法。首先,分析了雷达发射线性调频(LFM)信号条件下,空间自旋目标在距离-慢时间平面上的成像特点,建立了基于距离-慢时间平面的空间自旋目标干涉三维成像模型;其次,针对建立的干涉三维成像模型中,不同散射点的回波在距离-慢时间平面上会相互交叠的问题,对回波曲线分离、交叉点处理以及一维距离旁瓣的影响等进行了讨论,并给出了解决方法,从而获得目标三维图像。与已有方法相比,该方法可有效克服单基雷达三维成像无法获得目标各散射点真实三维位置以及在双/多基雷达三维成像时多部雷达回波联合处理较困难的问题。最后,仿真实验结果验证了所提方法的有效性。     

高斯非平稳机动目标波达角模型及跟踪

在实际的跟踪情况中,由于环境条件、目标反射截面等因素的变化,回波信号的功率会随时间变化,即不满足通常阵列信号处理中对高斯信号作平稳性的假设。针对复杂运动条件下高斯非平稳目标的跟踪问题,提出了一种新的机动目标波达角(DOA)模型。该模型全面地刻画了高斯非平稳机动目标的动态,并将目标的DOA和信号功率作为状态变量进行了联合考虑,同时运用虚拟阵列的表示方法构建了相应的观测方程。对于建立的新模型,最后采用无迹卡尔曼滤波(UKF)的框架完成了整个跟踪算法。分析和仿真结果表明,当高斯非平稳机动目标之间存在长时间相互接近的情况时,新方法仍然可以获得较好的跟踪性能。     

机载单通道雷达实波束扫描的前视探测

针对机载单通道雷达采用合成孔径雷达(SAR)技术、多普勒波束锐化(DBS)技术等途径难以实现载机飞行路线正前方高分辨率成像问题,研究了一种利用方位实波束重叠扫描的新型机载单通道雷达前视探测方法,讨论了提高方位分辨率的可行性和适用条件。该方法根据目标回波强度受到波束扫描增益调制的特点,通过计算修正的Capon空间谱来实现方位超分辨。模拟实验表明,所提方法能够实现机载单通道雷达的前视成像,可以显著提高波束主瓣区域内强弱临近目标的分辨能力。     

FrFT-CSWSF:Estimating cross-range velocities of ground moving targets using multistatic synthetic aperture radar

Estimating cross-range velocity is a challenging task for space-borne synthetic aperture radar（SAR）, which is important for ground moving target indication（GMTI）. Because the velocity of a target is very small compared with that of the satellite, it is difficult to correctly estimate it using a conventional monostatic platform algorithm. To overcome this problem, a novel method employing multistatic SAR is presented in this letter. The proposed hybrid method, which is based on an extended space-time model（ESTIM） of the azimuth signal, has two steps： first, a set of finite impulse response（FIR） filter banks based on a fractional Fourier transform（FrFT） is used to separate multiple targets within a range gate; second, a cross-correlation spectrum weighted subspace fitting（CSWSF） algorithm is applied to each of the separated signals in order to estimate their respective parameters. As verified through computer simulation with the constellations of Cartwheel, Pendulum and Helix, this proposed time-frequency-subspace method effectively improves the estimation precision of the cross-range velocities of multiple targets.     

某雷达模拟器的目标与杂波信号模拟强度研究

建立了雷达模拟器中目标、地物杂波、海杂波、气象杂波的信号强度计算模型,根据相对运动关系解算出各目标与杂波信号的强度,并按时间流程存储在对应的数据表中,从而信号源将产生相应强度的信号注入雷达模拟台,以便后端雷达模拟台能在雷达威力覆盖范围内准确地显示出目标与杂波强度变化。通过仿真软件在雷达训练模拟器中的功能测试,实现了目标与杂波仿真效果,满足了雷达模拟训练的要求。     

基于Galerkin法的柔性绳系辅助返回系统的展开动力学建模与分析

以大型空间绳系辅助返回系统为背景,利用微元法和拉格朗日方程建立有分布质量的柔性绳系辅助返回系统的展开动力学模型.针对模型复杂的非线性和强耦合问题,采用Galerkin法进行离散化处理以求解;引入经典的珠子模型,以验证Galerkin法解的准确性;最后通过数学仿真来验证和分析Galerkin法解的正确性和收敛性,并对绳系...     

Multistatic adaptive pulse compression

A new technique denoted as multistatic adaptive pulse compression (MAPC) is introduced which exploits recent work on adaptive pulse compression (APC) in order to jointly separate and pulse compress the concurrently received return signals from K proximate multistatic radars operating (i.e., transmitting) within the same spectrum. For the return signal from a single pulse of a monostatic radar, APC estimates the particular receive filter for a given range cell in a Bayesian sense reiteratively by employing the matched filter estimates of the surrounding range cell values as a priori knowledge in order to place temporal (i.e., range) nulls at the relative ranges occupied by large targets and thereby suppress range sidelobes to the level of the noise. The MAPC approach generalizes the APC concept by jointly estimating the particular receive filter for each range cell associated with each of several concurrently-received radar return signals occupying the same spectrum. As such, MAPC is found to enable shared-spectrum multistatic operation and is shown to yield substantial performance improvement in the presence of multiple spectrum-sharing radars as compared with both standard matched filters and standard least-squares mismatched filters     

机载气象雷达回波信号仿真系统

设计了一个机载气象雷达回波信号仿真系统,可用于高保真雷达回波信号的生成与演示。基于高保真风场建模数据,依照真实机载气象雷达的扫描方式初始化仿真参数,对风场数据进行机载气象雷达回波仿真,得到了可靠的仿真数据,并对可靠性进行验证。该系统采用C#与Matlab联合编程的方法进行实现,可实现的功能包括各种气象目标在不同模式下的雷达回波仿真,雷达回波数据正确性的验证及展示。得到的信号可为机载气象雷达信号处理和数据处理算法的开发提供数据支持。     

星载合成孔径雷达数学模型的研究

根据合成孔径雷达的基本原理，利用傅立叶变换的性质，详尽地给出了星载合成孔径雷达回波信号的数学模型的推导过程，以及相应的距离变化函数的展开过程，为模拟合成孔径雷达回波信号和对回波信号处理提供了数学依据。     

Use of laser scanning technology for perimeter protection

The Police Scientific Branch (PSDB) is part of the Crime Reduction and Community Safety Group (CRCSG) of the Home Office. Part of PSDB's work includes evaluating and assessing new technologies for perimeter intrusion detection. Laser scanning technology has been used for some time in a range of industrial and commercial applications. These span from detecting hands when they are close to dangerous machinery to preventing collisions at container ports and monitoring manufacturing processes. Laser scanners are non-contact measurement systems and scan their surroundings two-dimensionally. This describes the application of laser scanning to physical security, including modifications to such systems for their use as perimeter intrusion detection systems (PIDS). In these systems, motion detection is provided by a pulsed laser beam by measuring the propagation time for the reflected beam to return to its source. Using this information, a contour plot of the surrounding area is built up. Once this contour information has been obtained, the detector can recognise the addition of an object to its field of view through a change in the programmed surroundings. Consequently, the size, shape, and direction of targets moving in the frame can be assessed and an alarm output given, if required. This explains the main operating principles of the systems, including mechanisms for the detection of a potential intruder and the handling of false alarms. Detection capabilities and the potential for low false alarm rates will be described, along with configurations for operational deployment.