基于MDCFT的天空双基地雷达机动目标检测方法

针对天空双基地雷达高速机动目标的距离徙动和多普勒频谱扩展问题,在建立目标回波信号模型及分析目标距离和多普勒徙动特性的基础上,提出了一种适用于该体制雷达的高速机动目标检测方法。首先对脉压回波信号采用Keystone变换校正距离徙动;其次对离散线性调频傅里叶变换(discrete chirp-Fourier transform,DCFT)进行修正,完成对目标加速度大小和频率因子的估计;然后根据构造的二次相位补偿函数,实现多普勒徙动补偿;最后对补偿后回波信号进行相参积累检测。仿真结果表明,所提方法对目标径向加速度的估计更准确能有效对高速机动目标回波能量进行相参积累,提高了在低信噪比条件下的检测性能。     

机动拖线阵宽带方位估计的克拉美-罗界研究

针对现有水下远场宽带目标方位估计的克拉美-罗界(CRB)都是基于阵形不变的刚性基阵,无法全面揭示柔性拖线阵在实际机动条件下的CRB特性和具体影响因素等问题,首先依据拖线阵的机动特性建立了机动拖线阵宽带频域信号模型;然后,推导了机动拖线阵的水下宽带目标方位估计的CRB解析表达式。在此基础上,进一步计算分析了在不同阵列机动参数与目标特性等情况下的CRB特性,从而为机动拖线阵宽带高分辨方法的研究及应用性能评价提供了理论依据。     

集成时频特征的拖曳式诱饵存在性检测方法

拖曳式诱饵干扰为实现角度欺骗需要通过目标机动来形成导弹、目标、诱饵三角态势,弹目距离的接近以及三角几何关系的剧烈变化导致雷达接收回波中目标与诱饵的多普勒频率呈现时变非平稳特性。传统傅里叶分析方法无法反映频率分量随时间的变化情况,易导致谱线展宽和分辨力下降,使得基于频谱展宽的干扰检测具有很大的局限性。在分析诱饵干扰特点以及时频变化特性的基础上,将目标与干扰的回波分段近似为多分量线性调频模型,利用时频分析展现频率特征随时间的演变规律,采用WVD(Wigner-Ville distribution)与霍夫变换(Hough transform)相结合的方法检测接收回波中的多分量信号峰值,结合干扰特性设计阈值门限,实现了雷达波束内拖曳式诱饵干扰的存在性检测判决。末制导典型场景下的仿真实验验证了方法的有效性。     

一种波束内目标与诱饵 DOA联合估计新方法

拖曳式诱饵干扰下目标和诱饵DOA参数的准确估计是导引头实现目标分选的前提条件。波束内目标和诱饵的存在引起雷达回波混叠和观测耦合,导致常规观测提取与参数测量方法失效。通过挖掘雷达接收回波和、差通道信号条件概率分布协方差所包含的未知参数信息,获得了目标和诱饵DOA估计的解析表达式,针对估计求解中所需相对功率比未知的情况,提出了基于干扰检测、雷达测量与目标跟踪信息辅助循环估计相对功率比的DOA二次联合估计方法。不同干扰条件的仿真实验验证了估计方法的有效性。     

变加速运动目标的相参积累算法

针对高速机动目标发生多种距离走动和多种多普勒走动现象而无法实现能量有效积累问题,提出了一种不需要进行参数搜索的变加速运动目标的相参积累算法。首先,对频域脉压回波信号进行慢时间序列翻转变换,并与频域脉压回波信号相乘,可以同时校正速度引起的线性距离走动、加加速度引起的三阶距离走动和加加速度引起的多普勒弯曲。其次,采用二阶keystone变换的方法对加速度引起的距离弯曲进行校正。最后,将慢时间维信号看做线性调频信号,利用双正交傅里叶变换估计调频斜率来实现相参积累。通过仿真证明,该方法能够有效实现积累,能够实现多目标检测,相比其他算法具有优越性。     

机动目标建模及机动检测算法

为解决机动目标跟踪问题,建立了非机动(匀速直线运动)和机动目标当前统计两种动态模型,并对机动目标当前统计模型的输入控制的估计进行了适当改进.同时对非机动模型的观测残差和机动模型的输入估计进行检验,以便准确检测目标机动.     

KK分布杂波下的距离扩展目标检测算法

针对服从KK分布的大拖尾雷达杂波背景下的扩展目标检测问题,利用球不变随机变量表示了KK分布雷达杂波模型。在假设目标回波幅度已知的情况下,研究了基于Neyman-Pearson准则的距离扩展目标最优积累检测器,并通过对目标幅度的最大似然估计,推导了广义最大似然比检验检测器模型。为了降低这两种检测器中因计算第二类修正的贝塞尔函数而引入的运算复杂度,提出了一种基于顺序统计量的广义似然比检测器。该检测器利用检测窗内幅度较大的距离单元回波作为目标回波进行判决。利用蒙特卡罗仿真对这三种算法的性能进行了验证与比较,虽然最优积累检测器与广义似然比检测器具有更好的检测性能,但实现困难,计算量大,而基于顺序统计量的广义似然比检测器则具有更高的实用性。     

基于快速傅里叶变换的扫描单发单收面阵近场成像技术

近年来,扫描单发单收面阵近场成像技术在安检、医疗等民用领域中引起了广泛关注.然而,传统的距离徙动算法在对回波进行处理的过程中无法避免多步近似和插值操作,并且忽视了信号传播衰减带来的不利影响.因此,提出了一种基于快速傅里叶变换的扫描单发单收面阵近场成像技术,该技术通过保留回波模型中的幅度衰减因子,并根据目标回波方程特性对...     

用目标幅值特性的交互多模型跟踪

本文介绍利用目标回波强度改进涉及杂波环境中目标机动的航迹形成性能和航迹保持的递归跟踪算法。本技术把交互多模型方法(IMM)和广义概率数据互连(PDA)结合在一起,利用了与目标和杂波回波的概率模型相结合的量测的回波幅值。该方法的优点是通过评估目标模型概率可自动产生关键的跟踪决策,以便在航迹形成中提供快速而准确的真航迹确认和假航迹撤消的决策。它还能对等位转向目标机动实施精确的继续跟踪。     

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。     

机动目标一维距离像RAT法线性化补偿

研究了机动目标宽带线性调频脉冲回波全去斜率信号模型,根据速度和加速度的调频频谱展宽特点,提出了机动目标宽带一维距离像线性化调频回波模型,给出了Radon模糊图转换(RAT)法线性参数估计与运动补偿方法,并进一步分析了测速和测距误差.仿真实验验证了RAT法一维距离像线性化参数估计与补偿,表明该方法很好地解决了运动参数未知情况下机动目标的一维距离像频谱展宽问题.     

基于交叉定位的声纳浮标阵被动检测预处理研究

交叉定位的精度直接决定着水下目标被动方法的检测性能,而目标数量的不确定性及其位置关系的复杂性将进一步影响交叉定位的精度。针对上述问题,提出了一种基于最小交叉定位方差的距离和方位数据互联算法。首先,分析了水下目标2种典型运动特点,分别构建了水下目标运动模型;其次,研究了声纳浮标阵型和交叉定位原理对定位精度的影响,构建了声纳浮标被动检测模型;最后,采用距离和方位数据关联方法,完成了水下目标被动检测前的预处理。仿真结果表明：在多目标航迹交叉、复杂噪声环境条件下,该算法整体性能优于典型的模糊聚类法和最近邻域法。     

密集回波环境下的一种交互式多模型算法

利用神经网络算法对基于机动目标“当前”统计模型的均值和方差自适应滤波算法进行修改 ,提高该算法的性能 ;然后与匀速模型交互作用 ,利用概率数据关联处理密集回波环境下机动目标的跟踪问题 ,这样既保持了对强机动目标的跟踪性能 ,同时又提高了对弱机动目标的跟踪精度。仿真结果证明该算法确为一种非常有效的方法     

基于聚类的ACM模型门限阈值的自适应算法

准确地设置门限阈值是有效提高ACM模型跟踪性能的关键。基于无监督聚类理论,提出一种根据目标机动情况自动确定聚类类别数,通过对实时数据聚类区分出目标做匀速或匀加速运动状态时刻的数据集。再通过加权求解类内样本点的标准差来确定ACM模型的门限阈值。该方法能够根据实时数据自适应的确定门限阈值,计算简便。仿真实验证明该方法能自动确定类别数且分类准确,对噪声标准差估计准确。     

应用观测新息和状态信息检测联合脉冲机动

针对提高空间机动目标跟踪精度的机动检测问题,提出一种新型机动检测方法——χ2-β检测法。该算法以脉冲前后沿为研究对象,通过分析观测新息和常推力α-β动力学模型中辅助变量β的物理特性,给出脉冲机动前后沿检测判据。仿真实验比较了χ2检测法和β检测法的特性,结果表明:χ2检测法,对机动前沿的敏感性与采样点和机动阀值相关,较多的采样点与较大的机动阀值可以降低虚警率,但会增加检测延时,反之,可以减小检测延时,但会增加虚警率;β检测法,对机动后沿的敏感性与滤波跟随性能相关,在测量精度的保证下,可对机动后沿准确检测。两种方法联合起来,可有效检测多种形式脉冲机动,性能优于传统的机动检测方法,具有一定的工程实用性。     

基于观测新息和状态信息的联合脉冲机动检测

针对提高空间机动目标跟踪精度的机动检测问题,提出一种新型机动检测方法-χ2-β检测法。该算法以脉冲前后沿为研究对象,通过分析观测新息和常推力a-β动力学模型中辅助变量β的物理特性,给出脉冲机动前后沿检测判据。仿真实验比较了χ2检测法和β检测法的特性,结果表明: χ2检测法,对机动前沿的敏感性与采样点和机动阀值相关,较多的采样点与较大的机动阀值可以降低虚警率,但会增加检测延时,反之,可以减小检测延时,但会增加虚警率;β检测法,对机动后沿的敏感性与滤波跟随性能相关,在测量精度的保证下,可对机动后沿准确检测。两种方法联合起来,可有效检测多种形式脉冲机动,性能优于传统的机动检测方法,具有一定的工程实用性。     

量测坐标系下的纯距离自适应跟踪算法

为避免传统雷达数据处理方法中因坐标变换而导致噪声统计规律变化的问题,基于“当前”统计模型,在量测坐标系下提出一种纯距离自适应跟踪算法。算法基于拟合的思想,利用纯距离信息在量测坐标系下进行滤波计算,避免了由于坐标系的变换而产生的偏差和耦合误差。针对目标发生机动的情况,实时地调整加速度方差,从而达到自适应跟踪目标的效果。仿真结果表明,该算法对目标状态的估计更加精确,对机动目标具有较好的跟踪性能。     

机动目标跟踪算法

文中提出了一种新的机动目标跟踪方法。一种基于新息序列的最快检测方案被设计出来,用于目标机动的快速检测。对给定的虚警概率,得出了最小机动检测延迟的最佳滑动窗口长度。检测到机动后,用增加机动项的方法修正系统模型。文中提出用递推算法来估计机动幅度。使用该估计,修正的卡尔曼(Kalman)滤波器可被用来对目标实施跟踪。仿真结果表明尤其是在目标机动过程中该算法具有优越的性能。     

基于二阶Keystone的微弱运动目标检测

雷达技术是为了探测远距离目标而发展起来的。弹载雷达处理回波信号,实现对移动目标的测速与测距。微弱运动目标的"远距、低可探测、高机动"性使传统的检测方法难以识别、探测、跟踪。为提高对这类目标的检测能力,常会对信号进行积累。但由于目标的运动,长时间积累会产生跨越距离走动单元与跨速度单元现象。研究了匀加速运动目标回波信号模型,分析其中引起距离走动的分项,分析比较用一阶与二阶Keystone算法校正距离走动的效果,选择用CZT-IFFT(Chirp-Z transformation-inverse fast fourier transform)的方法实现二阶Keystone校正距离弯曲与距离走动,并对比了不同校正方法的信噪比改善效果。     

基于Gram-Schmidt正交化算法的水下目标回波检测

提出了一种基于Gram-Schmidt正交化算法的水下目标回波检测方法.该方法利用Gram-Schmidt正交化算法实现对干扰背景的预白化,通过归一化匹配滤波器可完成对水下目标回波的检测.对仿真数据和实验数据的处理验证了该方法的有效性.