一种基于分形和ICA的海杂波SAR图点目标检测新方法

提出了一种新的用于海杂波合成孔径雷达(SAR,Synthetic Aperture Radar)图点目标检测的方法。传统方法一般是基于亮度差异的阈值分割,或者基于降噪之后的目标提取。然而它们处理强海杂波SAR图时,效果并不理想。将传统方法的本质加以提炼和融合,并将分形Hlder指数和独立成分分析(ICA,Independent Component Analysis)相结合,提出了空间分离法,实现了海杂波SAR图的降噪和点目标检测。首先,求得点态Hlder指数图,并用二值模糊化技术对其处理;接着使用ICA技术得到基图像和独立成分;然后使用空间分离法,对独立成分进行分离,同时对基图进行对应分类,获得非噪声和噪声两个空间。最后在非噪声空间上进行独立成分增强,并复原图像。实验部分,将该算法与传统算法进行对比,从视觉效果和量化指标两方面证实了该算法的有效性和优越性。     

独立分量分析在雷达信号分选中的应用

独立分量分析(ICA)是近年来信号处理领域的热点研究课题,可以根据输入源信号的基本统计特征,由观测数据进行信号分离,最终恢复出源信号。在深入分析ICA算法的基础上,提出了将其用于雷达信号分选的新思路。计算机仿真表明,这种算法应用于雷达信号分选时可以获得比较好的分离效果。     

基于NMF、ICA和复Contourlet变换的红外小目标检测

针对存在背景干扰和噪声情况下的红外弱小目标检测问题,提出了一种基于非负矩阵分解(NMF)、独立分量分析(ICA)和复Contourlet变换的检测方法。首先通过非负矩阵分解和独立分量分析分别抑制原始图像的背景,得到不同的小目标残差图像;接着采用复Contourlet变换对残差图像进行去噪;再对上述去噪后的小目标残差图像求和,得到了预处理图像;最后提出基于模糊灰度熵阈值选取方法分割预处理图像,从而实现了复杂背景下的红外弱小目标检测。针对红外小目标图像进行了大量实验,并与基于新型Top-hat变换、基于快速独立分量分析的目标检测方法进行了比较,结果表明所提出的方法抗噪性强,具有更为优越的检测性能。     

基于解相关算法的直扩超宽带系统路径间干扰抑制

通过研究存在路径间干扰(IPI)时直扩超宽带(DS-UWB)系统的信号模型,提出了在一定条件下DS-UWB部分合并RAKE接收机(PRAKE)与异步CDMA系统有着相似的信号模型。基于这一相似性,将用于多用户检测的解相关算法用于PRAKE中以抑制IPI。使用滑窗法实现了解相关器并进行了计算机仿真,仿真结果表明该方法能显著改善PRAKE接收机在CM1信道中的性能,在衰落更为严重的CM3信道中系统性能也有少许改善。     

集中式多输入多输出雷达信号盲分离算法研究

在电子对抗领域,对集中式多输入多输出（Multiple Input Multiple Output, MIMO）雷达的信号侦察和分选是一个难点。提出采用盲分离（Blind Source Separation, BSS）算法中的非圆复信号快速独立分量分析（Noncircular Complex Fast ICA, NC FastICA）对MIMO雷达进行信号分选。为了满足盲分离算法的应用条件,提出一种在多视角观测位置采集雷达信号的侦察方法来构建可分离的满秩混合矩阵。仿真结果表明,对相位编码、离散频率编码等典型正交波形进行等角度间隔采样和盲分离时,无论是否存在幅度起伏,在信噪比为10dB时均可以达到低于-14dB的正交波形分离度,对分离后的波形进行相关性对比和时频分析的结果也验证了本文方法的有效性。     

参照失效物理分析的永久散射体提取过程

在雷达干涉测量中,永久散射体(PS)是一类不受时间、空间基线和大气延迟影响的目标,如何从SAR图像中自动识别出有效的永久散射体是PS干涉系统中关键的环节之一。文章从不确定性量化理论的角度考虑失效物理分析问题,利用失效物理分析方法研究PS影像特征与环境的关系,对多幅SAR图像进行独立分量分析(ICA)和小波包分解,然后考虑永久散射体的高信噪比特性,依据图像能量最大的原则获取分离后的稳定成分,并进行分割处理得到PS点的分布图。实验表明,该方法能够有效识别出可靠的PS点。     

频域盲源分离的非圆信号推广

作为盲源分离（BSS）问题的最有效解决方法之一,独立分量分析（ICA）算法可以分为时域和频域算法两类.将时域盲源分离的快速算法推广到频域,通过在频域中应用非圆信号的伪协方差矩阵,推导出一个新的固定点算法来解决线性瞬时混合的非圆信号盲源分离（BNSS）问题.仿真实验验证了该算法的有效性.     

环糊精包结分离制备高纯度辛基二茂铁同分异构体

以辛基二茂铁工业品与本实验室前期分离得到的三种一元辛基二茂铁混合制剂(C8-Fc)为原料,以β-环糊精包结硅胶得到包结分离柱Immo-CD-1,确定了包结分离制备高纯度辛基二茂铁同分异构体的原料;在此基础上,利用正交实验的方法,确定了包结分离的主要影响因素与最佳条件,发现水分含量对于分离效果的影响最为显著,经Immo-CD-1柱分离得到纯度为97.2%的(4-辛基)-二茂铁、纯度大于96%的(3-辛基)-二茂铁以及(2-辛基)-二茂铁和(3-辛基)-二茂铁的混合物;利用类似的方法,以羟丙基-β-环糊精为主体材料制备包结分离柱Immo-CD-2,并对上述所得到的(2-辛基)-二茂铁和(3-辛基)-二茂铁混合物进行包结分离,经优化分离后,得到纯度大于95%的(2-辛基)-二茂铁。     

同时地形高程测量和地面运动目标检测的分布式InSAR最优编队构形

分布式小卫星干涉SAR为了同时获得时间基线(用于地面运动目标检测)和空间基线(用于地形高程测量),采取空间立体编队构形(即非沿航向直线编队),然而这种混合基线的情况会导致地面运动目标与地形杂波存在相位耦合,而且只靠信号处理方法很难分离,这对于检测地面运动目标极为不利。提出几种最优编队构形,在保证获得两种干涉基线的同时,通过对消两对干涉SAR图像来抑制掉固定杂波,从而可以检测地面运动目标,这种方法具有处理简单和性能较好等优点。最后给出了仿真结果。     

相干条件下自适应波束形成性能研究

在相干干扰的条件下，推导了MMSE，LCMV两种波束形成器的输出信号情况。理论推导证明了基于MMSE准则的波束形成器，具有良好的输出信干噪比(SINR)，而基于LCMV准则的波束形成器输出信号完全被湮没于噪声干扰中的原理。仿真结果进一步显示了这种分析推导的正确性。