极化信息在雷达目标检测中的得益分析

极化是电磁波的基本属性之一,目标在反射电磁波的同时会改变电磁波的极化状态,其变极化效应蕴含了目标的特征信息,充分利用极化信息可以有效提高雷达系统的反杂波、反隐身、目标识别和抗干扰性能。文中针对雷达单极化、双极化和全极化测量体制,从目标的散射结构出发分析了极化信息对雷达目标检测信噪比的改善程度,为雷达极化方式和极化测量体制的选择、极化检测算法的优化设计等应用提供了有益参考和理论指导。     

雷达虚拟极化的实现

雷达回波的极化信息是目标的一个重要信息,近年来,雷达目标极化信息的开发和利用受到了普遍的重视。虚拟极化技术可以实现信号的任意极化,且可以极化捷变。本文主要研究虚拟极化的理论和方法,并通过试验证明了利用目标的极化信息可以有效地提高雷达对目标的检测得益。     

距离扩展目标极化检测的比较研究

针对非起伏目标和瑞利起伏目标的单脉冲检测问题,建立了距离扩展目标的极化检测模型,导出了相应的极化检测器及其检测性能的解析表达式。在此基础上研究了雷达带宽、目标回波极化和目标径向尺度估计误差对检测性能的影响,并将本文的检测算法与二进制积累极化检测算法进行了比较研究。主要结论有:在特定的信噪比条件下,存在最佳带宽使得瑞利目标检测概率最大;窄带条件下确定极化和随机极化目标的检测性能差异较为显著,大带宽条件下二者检测性能相差约13dB;相对于过高估计目标径向尺度的情况,瑞利目标检测性能对目标径向尺度的过低估计更为敏感;二进制积累检测性能一般不及径向积累检测,但其性能差异较小。      

雷达目标高分辨率距离—极化结构成像方法研究

在高频区（光学区），雷达目标回波可模型化为多个散射中心回波的合成，稳含着目标精密的几何形状信息；宽带高频雷达可以获得目标多散射中心在径向距离轴上的投影分布，即目标的一维距离像；对距离像上孤立的每个强散射中心进行极化描述，可获得其对应的单元散射体的几何结构特性；由多个单元散射体可构造出目标的结构图像，即距离－极化结构图像，文中主要给出了强杂背景下目标结构成像的原理，方法及其计算机仿真结果。     

目标极化散射特性对极化分集雷达检测性能的影响

针对全极化、混合极化和单极化3种典型体制的极化分集雷达(PDR)系统,该文分析了目标极化散射特性对系统检测性能的影响。基于目标极化散射统计模型和雷达接收电压方程,分别推导了3种体制下的目标回波向量的统计特性。在高斯背景下,设计了奈曼-皮尔逊准则下的最优极化分集多通道融合检测算法,并推导了虚警概率和检测概率的闭式表达式。仿真结果表明,当系统信噪比(SNR)一定时,目标极化散射分量间的相关性是影响系统检测性能的主要因素,特别是匹配极化散射分量和交叉极化散射分量间的相关性。此外,全极化体制和单极化体制的检测性能比混合极化体制稳健。      

高距离分辨率极化雷达目标匹配识别研究

本文提出一种基于高距离分辨率极化雷达体制的雷达目标相关匹配识别新方法。首先介绍了雷达目标多维极化距离像匹配识别的原理,然后介绍了多维相关匹配表达式的构造方法。最后利用雷达目标测量数据进行了目标识别的实验。理论分析和实验结果表明：极化信息的有效利用,可以提高雷达的目标识别性能。     

基于PWF融合的高分辨极化雷达目标检测算法

本文研究了高分辨全极化体制下目标的检测问题.提出了串联检测的思想:首先利用极化信息进行融合增强,改善一维成像质量,然后利用高分辨特性,将目标的检测转化为目标强散射中心的检测.仿真实验验证了PWF改善了成像质量,检测性能也有明显的提高.     

近三年来雷达极化研究的进展

综合介绍了近三年来对雷达极化问题的最新研究成果，包括极化理论方面在目标检测，抗干扰，目标识别方面的应用。     

基于距离信息的复合双基地雷达密集多目标检测

对密集多目标的探测是当前雷达技术领域所面临的前沿课题和紧迫任务.本文提出了一种基于距离信息的T/R-R复合双基地雷达信号融合方法,该方法建立了单基地雷达接收机和双基地雷达接收机的目标回波信号模型,针对二维平面,基于距离信息提出了复合双基地雷达信号融合模型,采用最大似然法对密集多目标进行检测,并分析了信噪比、目标数量、目标起伏、检测门限以及复合双基地雷达几何配置对检测性能的影响.针对不同想定进行了仿真实验,蒙特卡洛仿真结果表明本文方法对密集多目标的检测是有效的.通过理论分析和仿真实验发现,目标到两个接收机的距离变化以及不同距离单元中的目标干扰对检测的影响比较小,影响密集多目标检测的主要因素包含信噪比、目标数量、目标起伏、同一距离单元内的角度不可分辨目标的干扰以及检测门限;另外,Swerling Ⅱ型目标为本文推导的假设条件,但在Swerling 0 和Ⅳ型目标起伏条件下本文的检测算法仍然有效.     

基于MIMO雷达虚拟阵列的近场目标定位

提出了一种基于MIMO雷达虚拟阵列的近场目标定位新算法。该算法通过MIMO雷达形成的虚拟阵列的互协方差矩阵来构造一个新的二阶统计量矩阵,利用其相应的特征值及特征向量估计出近场目标的三维参数。由于不同虚拟阵列的噪声是不相关的,所以该算法可适用于任意的加性高斯噪声环境。与现有的无源阵列近场源定位算法相比,该算法的参数估计结果能自动配对,无需参数配对过程,且不存在接收阵列孔径损失的问题。计算机仿真结果证明了本文算法的正确性和有效性。     

基于CWT的常规雷达编队目标架次自动识别

基于多普勒效应的编队目标架次识别的关键，在于要有噪声抑制和频率分辨能力良好的特征提取算法。文中把在乘性和加性高斯噪声背景中具有优良的提取调频信号分量能力的Choi-Williams三谱（CWT）引入编队目标架次识别特征提取，构建了基于CWT三谱的距离-时间-多普勒投影像形态特征的架次自动识别方法。对实测编队目标回波CWT像形态特征的架次识别实验说明，该特征提取算法具有良好的噪声抑制能力和频率分辨率；信噪比为-5dB的条件下对二架和四架编队目标的正确识别率不低于97％。     

单脉冲雷达对目标源的检测研究

对于单脉冲雷达 ,当回波受到多个目标信号 (信号在频域、时域上不可区分 )的干扰时 ,得到的目标角到达方向 (DOA)不是所跟踪目标的真实信息 ,影响了系统对目标的可靠跟踪。本文在一种对回波是来自单目标还是两个不可区分目标的检测方法的基础上将其推广 ,应用到回波可能来自N个不可区分的目标。仿真表明 ,多目标情况下的检测概率不一定大于两个目标时的检测概率 ,处于间距最大上的两目标的信噪比对整个检测概率影响较大。     

一种空间目标大时宽雷达回波处理方法

空间目标距离很远,为充分利用雷达时间资源,可采用单基地收发分置的方式,发射脉冲宽度远大于探空雷达的单脉冲信号,即大时宽信号,以探测更远、更小和更多的目标。而空间目标高速运动的特性将导致回波信号出现距离和多普勒徙动,引起积累增益损失,时宽越大损失越严重。为此,提出一种基于运动补偿的大时宽回波信号处理方法,用于跟踪阶段的目标距离的精确获取,仿真结果表明:该方法可以有效消除目标高速运动的影响,准确地完成距离估计,并且逼近精度理论下界。     

基于分形特征的高频雷达目标检测技术

在现代化战争中,高频雷达起着越来越重要的作用,同时由于各种强杂波的干扰,对高频雷达目标(小目标)的检测需要寻找更好的算法.针对传统相干积累算法对高频雷达舰船目标检测的不足,文中提出了一种基于分形特征的高频雷达目标检测的新方法,利用合维数法计算分形维数,给出了自适应检测门限.在实测数据基础上对分形算法进行验证,实验结果表...     

宽带雷达目标的瞬态极化时频分布表征

从雷达目标本身的电磁散射特性的表征出发,提出了描述雷达目标的瞬态极化的时频分布的思路,导出了雷达目标的瞬态极化Wigner-Ville分布的定义和性质,并给出了雷达目标瞬态极化的一般类时频分布,为进一步的检测和识别提供了理论基础。     

基于相控阵雷达回波极化信息的检测研究

在相控阵雷达中采用序列检测可提高雷达信号检测性能和改善数据库，本文利用雷达极化信息对三种典型序列检测方法进行了改进研究。并对这三种改进算法在相控阵雷达中的应用性能作了详细的分析，同时进行了相干视频仿真实验。仿真结果表明：极化信息的利用使雷达搜索目标能力得到明显改善，同时双幅度门限检测法的应用使相控阵雷达的检测性能更加优越。     

一种改进的自适应多目标SHT检测方法

在实际的雷达检测环境中,杂波、热噪声等产生的干扰功率通常是未知的.为此,Gini F提出了一种估计干扰功率的方法,并给出一种自适应序贯假设检验方法检测位于同一距离-方位分辨单元内的多个目标.不过,所提估计方法存在门限很难确定的问题.针对该问题,本文提出了一种新的估计干扰功率的方法,并推导出相关门限的理论值.在新估计方法基础上,给出了一种改进的自适应多目标SHT检测方法.仿真证实,改进后的自适应SHT方法具有更好的检测概率.