单脉冲雷达在多源环境中对目标的定位

在日益复杂的电子干扰环境下,提高精确制导武器的抗干扰能力一直是一个研究重点.针对单脉冲雷达跟踪目标过程中受到多源干扰这一背景,在多源信噪比未知情况下,提出一种利用某些先验信息对目标波束到达方向(DOA)进行估计的方法.这些先验信息包括噪声调频干扰信号(干扰带宽大于接收机带宽)经过匹配滤波后在围绕目标位置的各个距离分辨单元内都有信号输出以及雷达在跟踪目标过程中可获得目标信噪比.仿真结果表明,所提估计方法是有效的.     

基于最小全变差的雷达测距方法

雷达波束中心距离的估计即目标区域中心相对雷达平台的距离估计是通过和差比幅的方法,找到零深所对应的距离门即为所要估计的距离。在实际情况下,由于噪声的影响很难确定零深的位置,因此距离估计精度不高。为了获得较高精度的距离提出了一种基于最小全变差的雷达测距方法,该方法能够有效地进行距离估计。通过全变差最小的方法能够很好地抑制噪声水平,提高信噪比,使得处理后的数据变得平坦,因此很容易确定和差比幅零深的位置,从而进一步确定零深所对应的距离门。仿真结果表明,该方法能够很好抑制噪声,有效提高测距精度。     

三维转动下旋转对称目标的转角估计方法

转角估计是逆合成孔径雷达成像中的基本问题,得到的横向定标后图像可实现目标真实外形和尺寸等特征的提取,并为目标的参数估计和分类识别提供基础。针对三维转动的旋转对称目标,由于其转角变化的高度非线性,提出了一种基于旋转匹配特性的转角估计方法。基于旋转对称目标的三维转动模型,首先对目标在径向距离—速度差平面上的旋转匹配关系进行了证明和分析。进而,基于最优化准则,在雷达视线角二阶多项式近似下完成转角估计。仿真实验以进动锥柱体为例,在一个进动周期上对等效转速进行估计,结果表明算法在几乎所有的成像时刻都能有效估计目标转角。同时,实验还分析了散射点个数对转角估计性能的影响。     

调频连续波ISAR目标微多普勒特征分析

分析了调频连续波逆合成孔径雷达(FMCW-ISAR)的回波信号特性,讨论了脉冲持续时间内目标连续运动引起的多普勒频移对成像的影响,推导出导致一维距离像主瓣展宽和走动的相位因子,并进一步研究了该相位因子对基于调频连续波逆合成孔径雷达的目标微多普勒特征的影响,在此基础上讨论了调频连续波逆合成孔径雷达目标微多普勒特征与脉冲式逆合成孔径雷达目标微多普勒特征的主要区别.最后的仿真试验验证了理论分析的正确性.     

逆合成孔径雷达成像运动补偿自聚焦方法研究

讨论了逆合成孔径雷达（ＩＳＡＲ）成像运动补偿的途径,建立了动目标回波信号模型,在此基础上提出了利用图像熵和串导出值来估计目标的运动参数,以进行运动补偿。仿真证明这两种方法在目标运动相对平滑时能够实现最优成像。     

改进分块局部最佳维纳滤波算法的干涉相位滤波

针对合成孔径雷达干涉相位滤波问题,提出了一种改进的分块局部最佳维纳滤波算法。该算法是加性高斯白噪声下的线性最小均方误差估计,利用目前图像滤波最前沿的技术——非局部技术,来联合估计图像的一、二阶矩。针对干涉相位中噪声的空变性,在应用中提出了两点改进:估计噪声的标准差时,用均值代替中值;根据噪声标准差的最大值和均值的比值,自适应地确定类的数量。仿真和实测数据表明,改进后的分块局部最佳维纳滤波算法是有效的,并优于其他三种算法。     

基于雷达距离像的锥体目标进动参数估计方法

提出了一种基于雷达一维距离像序列和雷达测轨信息的飞行进动锥体目标的微动参数估计方法。首先对飞行锥体多次观测,得到各个时刻目标的雷达高分辨一维距离像,提取距离像的径向长度。再综合利用各个时刻的距离像径向长度、锥体质心的轨道位置信息,用最优估计的方法提取进动周期、进动角、锥体高度等主要参数。为了提高参数估计的效率,采用分步估计的方法,先利简化的数学模型粗估,再基于粗估结果利用精确模型二次估计,得到最终结果。对仿真数据进行了处理分析,证明了所提出方法的正确性和有效性。     

基于改进PLOW算法的干涉相位滤波

针对合成孔径雷达干涉相位滤波问题,提出了一种改进的分块局部最佳维纳滤波算法（Patch-based Locally Optimal Wiener, PLOW）。该算法是加性高斯白噪声下的线性最小均方误差估计（Linear Minimum Mean Square Estimation, LMMSE）,利用目前图像滤波最前沿的技术——非局部技术,来联合估计图像的一、二阶矩。针对干涉相位中噪声的空变性,在应用中提出了两点改进：首先,估计噪声的标准差时,用均值代替中值;其次,根据噪声标准差的最大值和均值的比值,自适应的确定类的数量。经过仿真和实测数据验证,改进后的PLOW算法是有效的,并优于其他三种算法。     

分数低阶统计量的水下目标信号调制谱分析方法

传统水下目标噪声信号调制谱分析方法是建立在具有二阶统计量的高斯噪声环境下实现的,而多数情况下舰船辐射噪声和海洋环境噪声等水声信号通常具有脉冲特性,服从α稳定分布,二阶统计量的调制谱分析算法性能可能会下降,甚至不再稳定收敛.针对此问题提出了分数低阶统计量的目标信号调制谱分析方法,并进行仿真和实验数据验证,其结果表明所提方法具有稳健性.     

一种自适应的ISAR图像时－频分析方法

提出一种自适应的逆合成孔径雷达 (ISAR)图像的时频分析方法 ,它将时频信号分解算法—自适应高斯基表示 (AGR)方法与ISAR图像处理相结合。得益于高斯基函数方差的自适应调整 ,可自动地将图像中的理想点散射中心与非点散射结构区分开来。分别对ISAR图像的径向与横向距离轴进行上述变换 ,可解构出非点散射中心随角度或随频率变化的特性。应用该方法对仿真数据及飞机目标实测数据所成的ISAR图像进行时 -频分析 ,结果表明该方法正确可行 ,且物理意义明确     

基于DPCA和Radon变换的多通道SAR微动目标检测

为实现强杂波噪声条件下SAR微动目标检测,在DPCA信号的距离压缩域提出基于Radon变换和基于时频分析—逆Radon变换的2种微动目标检测方法。在距离压缩域,微动目标回波表现为沿方位向直线,利用Radon变换对直线的聚焦性实现微动目标检测;对DPCA信号作时频分析,微动目标引起的微多普勒频率表现为正弦形式,利用逆Radon变换对正弦曲线的聚焦性实现微动目标检测。通过对比,基于Radon变换的检测方法参数估计性能更好,而基于时频分析—逆Radon变换的检测方法具有更高的检测概率。最后,通过实验仿真验证了所提方法的有效性。     

基于支持向量机的宽带相控阵雷达目标识别技术

宽带相控阵雷达高分辨一维目标距离像对弹道导弹的目标识别具有重要意义.首先对目标一维距离像进行预处理,通过双谱分析提取不依赖于目标平移的双谱特征,采用截断距离像频谱的方法减少了目标特征量维数.利用特征量的扩散因子对特征量进行预选择,并根据宽带相控阵雷达多目标跟踪时目标样本数有限与主副目标样本数不一样的特点,利用加权支持向量机(SVM)进行目标识别,实测数据表明所提出的方法是有效的.     

基于逆Chirp Scaling算法的合成孔径雷达原始数据仿真

介绍了一种采用逆CS(Chirp Scaling)算法的合成孔径雷达回波数据模拟方法。利用一种场景处理方法,将目标场景转化为含有连续相位信息的复图像。按照CS成像算法的逆运算恢复原始数据,通过相位因子相乘注入距离徙动量和距离/方位的耦合量。最后,通过仿真实验证明了该方法的有效性。     

基于调频傅里叶变换的高速目标ISAR距离像算法

在大时宽带宽线性调频(LFM)体制高分辨逆合成孔径(ISAR)雷达中,目标高速运动将引起严重的回波多普勒色散,如果不消除该影响则不能正确成像。针对该问题,设计了一种通过调频傅里叶变换对目标脉内运动参数进行估计,补偿回波脉内走动得到目标距离像的方法。该方法首先估计脉内运动参数,初步补偿脉内走动,然后估计运动轨迹进一步精确补偿脉内走动,补偿脉内走动后通过包络对齐消除脉间走动,得到目标距离像。算法的主要过程在脉冲重复周期内进行,可以满足实时成像和参数估计的需求。     

雷达目标全极化一维距离像的瞬时测量方法

雷达目标宽带全极化测量在雷达成像、目标识别等领域有着重要应用,为此,基于正交频率分集思想,设计了一种用于宽带全极化瞬时测量的矢量信号波形;给出发射信号模型和回波信号模型,利用该波形的单个脉冲回波,可以获取测量带宽内多频点全极化数据,再经逆离散傅立叶变换后可以得到目标的全极化一维距离像;最后,用仿真数据和实测数据进行仿真实验,验证了该方法的有效性.     

目标自动跟踪参数辨识模型的工程化动态辨识

为解决机动目标参数辨识模型工程应用问题,采用扩张状态观测器等先进的非线性滤波算法,从实测的含有观测噪声的目标位置数据的序列中,直接估计出机动目标运动的一阶、二阶、三阶导数,并结合目标运动模型辨识的理论算法,在工程应用上首次实现了机动目标运动模态和运动模型的双重动态辨识,完成了目标模型动态辨识的工程化设计.     

高分辨一维距离像的雷达目标识别方法

提出了一种基于高分辨一维距离像的宽带雷达目标识别方法.首先使用零相位描述对雷达回波进行预处理,实现距离像的绝对对准,解决了平移敏感性问题.然后根据多分辨分析构造出3次Battle-Lemarie小波函数和尺度函数,对预处理后的一维距离像进行小波变换提取目标特征矢量,在显著降低特征存储空间的同时保留了主要散射点.最后对3类不同目标的雷达实测数据进行识别试验,结果表明本算法不但具有较高的正确识别率,而且能够有效降低加性高斯白噪声对识别率的影响.     

时间距离像消隐时弹头进动与结构参数估计

考虑弹道目标时间距离像存在消隐现象,提出了一种弹道目标微距离变化曲线断续时进动与结构参数提取方法。首先,建立了弹道中段目标宽带回波模型,推导了散射中心微距离变化曲线理论公式;其次,提取了时间距离像中各散射中心的微距离变化曲线,据此提出采用选点方法实现目标进动频率和平动参数联合估计,完成了弹道目标时间距离像的平动补偿;最后,利用扩展Hough变换方法进行补偿后断续微距离变化曲线的检测,基于各散射中心间的相对位置信息实现了弹道目标的结构参数提取。电磁仿真实验验证了该方法的有效性。     

基于子协方差阵加权的三星时差定位数据综合

为提高三星时差定位系统的定位精度,需要将系统在不同时间得到的多个定位估计结果进行统计综合。本文提出了一种基于子协方差阵加权的定位数据综合算法。该算法根据单点定位精度分析结果,先利用定位误差协方差的二维子阵的逆矩阵作为权矩阵,通过加权最小二乘估计目标空间三维坐标位置中的其中两维,再利用WGS-84地球模型求解另一维坐标。仿真实验表明,相比已有算法,所提新算法可以明显提高定位精度。     

基于补偿调制的ISAR电子伪装干扰技术

逆合成孔径雷达(ISAR)是一种高分辨率微波成像雷达体制,也是成像雷达的重点发展方向之一。由于其成像是通过对距离向和方位向二维压缩实现,因此比普通雷达具有更强的抗干扰能力。针对线性调频信号体制ISAR,提出一种基于补偿调制的电子伪装干扰方法,通过对截获到的敌方雷达辐射信号进行相位补偿调制模拟出目标任意散射点的回波信号并转发,达到了伪装干扰的目的。最后的仿真实验证明了所提方法的有效性。