基于NLFM的超低旁瓣脉冲压缩方法研究

在新型的天气雷达中,由于地面杂波反射强度能达到30~55dB,为了测量雨水强度,要求旁瓣电平小于60dB。相对于线性调频信号通过幅度加权得到低旁瓣输出,非线性调频信号(NLFM)无需加权就可以得到很低的主副瓣比,因此没有加权引起的信噪比损失和主瓣展宽等问题。但是对非线性调频信号直接匹配滤波只能获得-40dB左右的主副瓣比,无法满足天气雷达实际应用的需要,因此文中提出一种基于非线性调频信号的改进设计方法,仿真结果表明,该方法可以有效降低旁瓣电平,获得-73dB的主副瓣比,但也会引入一定的信噪比(SNR)损失。     

基于相位一致性和Hough变换的多源图像配准方法

由于红外图像与可见光图像对比度不同,常用基于梯度幅值的特征匹配方法难以正确配准。在分析红外图像与可见光图像成像机制的基础上,提出了一种结合相位一致性边缘检测与Hough变换的多源图像配准新方法。该算法首先采用高通滤波和平台直方图均衡方法对红外图像进行预处理以提高红外图像的对比度,再利用具有图像对比度不变性的相位一致性边缘检测法提取两幅图像的边缘,结合Hough变换选取图像空间中最长的线作为特征,采用改进相位相关法作为相似性度量,在对数极坐标域下计算出两幅图像的几何变形参数。仿真实验结果表明,该方法能够以较高查准率实现红外与可见光图像自动配准,并具有较强的鲁棒性。     

基于KLLE和KNR的雷达目标一维像识别

局部线性嵌入(LLE)是一种有代表性的流形学习算法,利用核技术将LLE进行推广,得到核局部线性嵌入算法,并将其应用于雷达目标一维距离像的特征提取。然后采用一种基于核的非线性分类器,对所提取的特征进行分类。对3种飞机的实测数据进行识别实验,结果表明,该方法具有较优的识别性能。     

表面活性剂溶液中硫化铅纳米结构的可控生长

应用软模板法成功制备了半导体硫化铅树枝状纳米结构。此反应是在非离子表面活性剂Triton X-100存在下进行的,具有条件温和,操作简单等优点。对反应过程中硫化铅各向异性生长的影响因素进行系统的阐述,通过简单地控制反应时间及表面活性剂的加入量就可得到纳米棒、纳米分枝结构以及立方结构。考虑到形貌对半导体性能有重要影响,这一实验结果的取得应具有很高的实际应用价值。     

基于相位一致性和Hough变换的多源图像配准方法

由于红外图像与可见光图像对比度不同,常用基于梯度幅值的特征匹配方法难以正确配准。在分析红外图像与可见光图像成像机制的基础上,提出了一种结合相位一致性边缘检测与Hough变换的多源图像配准新方法。该算法首先采用高通滤波和平台直方图均衡方法对红外图像进行预处理以提高红外图像的对比度,再利用具有图像对比度不变性的相位一致性边缘检测法提取两幅图像的边缘,结合Hough变换选取图像空间中最长的线作为特征,采用改进相位相关法作为相似性度量,在对数极坐标域下计算出两幅图像的几何变形参数。仿真实验结果表明,该方法能够以较高查准率实现红外与可见光图像自动配准,并具有较强的鲁棒性。     

非高斯背景下跑道异物监测雷达的杂波图CFAR技术

随天线扫描呈时变性的强地杂波是影响机场跑道异物检测的主要原因之一,传统的杂波图恒虚警检测方法在处理非高斯分布杂波时目标检测能力很差。文中提出一种双参数杂波图恒虚警率(CFAR)检测方法,首先分析了跑道场景和雷达系统特性,根据调频连续波雷达体制建立了接收信号模型;然后通过非相参积累、双参数估计、一阶递归滤波等处理,对每次扫描测量值的样本均值和样本方差分别进行时域迭代平均,获得检测门限阈值,实现了对非高斯背景杂波中跑道异物的CFAR检测;最后进一步分析了影响检测性能的主要参数。     

基于强跟踪的平方根不敏卡尔曼滤波器

针对不敏卡尔曼滤波器在递推过程中的数值不稳定性以及系统发生突变时跟踪效果不佳的问题,提出一种新的机动目标自适应跟踪算法——基于强跟踪的平方根不敏卡尔曼滤波器(STF-SRUKF)。该算法一方面基于平方根滤波的思想,在递推过程中采用协方差矩阵的平方根代替协方差矩阵本身,以保证数值计算的稳定性;另一方面,基于强跟踪滤波的思想,在递推过程中引入时变渐消因子,实时调节增益矩阵,以增强目标运动发生突变时的跟踪能力。仿真结果表明,STF-SRUKF算法对于突发机动的目标运动模型具有良好的跟踪效果,而且具有较好的稳定性。     

运动目标检测和目标区域的估算

采用三帧差分法检测静止背景下视频序列中的运动目标,得到运动目标的二值图像。并利用矩方法对运动目标的几何特征进行了研究,在此基础上提出了一种运动目标的质心和最小外接矩形的估算算法,并对该算法进行了改进,使之适合噪声干扰比较大的情况。该算法可实现运动目标进行快速准确定位和区域估算,实验表明该算法的时间复杂度和空间复杂度低,效果良好,且具有很好的鲁棒性。     

海上舰船目标轮廓检测算法

利用高分辨率光学遥感图像对海上舰船进行监控,具有广阔的应用前景。针对舰船轮廓检测时易受干扰,且对噪声敏感的问题,为了更精确地检测舰船轮廓,以关键点描述方法理论为基础,提出了新的关键点检测方法。基于灰度信息提取出舰船目标区域,结合灰度和形状信息,提取出对称点对来检测关键点,对舰船轮廓拟合效果较好。该船只轮廓检测算法结合舰船灰度特征和形状特征,适用于多种船形和场景,轮廓检测效果良好,鲁棒性强。     

基于虹膜识别的小畸变手机镜头设计

为了获得高质量的虹膜图像,采用光学设计软件ZEMAX设计了一款手机虹膜识别镜头,该镜头由4片塑料非球面透镜组成,工作距离为200~330mm,总长为4.09mm,F数为2.4。设计结果显示,工作距离为275mm时,镜头在1/2奈奎斯特频率处的调制传递函数大于0.4,光学畸变小于0.6%,相对照度大于83%。通过像质评价及公差分析可知,该光学系统的畸变小,可变工作距离大,像质优异且性能稳定,可以满足虹膜识别镜头的加工要求。