时变电磁波瞬态极化投影矢量的数字特征

瞬态极化概念是描述时变电磁波极化动态变化特性的重要手段.在正态假设下,研究了时变电磁波瞬态极化投影矢量(IPPV)的概率分布和均值、方差、混合二阶矩等数字特征,得到了电磁波IPPV一些重要统计性质.分析了JPPV相对于Stokes参数表征的优势.证明了电磁波在特征极化基上IPPV的3个分量互不相关,得到了IPPV的数字特征随波的极化度的变化关系.这些工作为随机性散射波或辐射波的极化特性分析提供了有用工具,对雷达目标动态极化散射特性表征、目标检测、目标特征提取与识别等领域的研究具有启发意义.     

目标运动对机载正侧视条带SAR方位像影响的量化分析

解释了由目标运动引起的各项方位多普勒频移量的物理含义,利用驻定相位定理推导出目标运动对机载正侧视条带SAR图像方位向位置和目标初始位置、速度、加速度的解析关系;对由运动引起的方位向二次相位项、三次相位项以及四次相位项的影响给出了对应的偏移镀和展宽量的理论表达式;通过分离各相位调制项的方法,实验验证了理论推导的正确性.该分析结果有助于深刻理解运动目标的SAR图像变化.     

基于小波域加权结构相似度的SAR干扰效果评估

本文根据结构相似度指标以及人眼视觉系统(HVS)特性,提出了一种合成孔径雷达(SAR)干扰效果评估方法.该方法在小波域内计算每个子频带的结构相似度(SSIM),并且根据HVS的对比敏感度函数(CSF),对各个子频带的结构相似度进行加权,最终获得小波域加权的结构相似度(WWSSIM)评估指标.通过计算机仿真证明:该评估指标不仅能够衡鼍干扰对图像的扰动量,而且比传统的能更好地反映人眼对图像质量的主观感受,还能反映干扰能量在图像不同位置分布时图像的信息损失量.     

高分辨相干极化GTD散射模型及其应用

针对高分辨极化测量雷达体制,研究了雷达目标的高分辨极化特性的建模与提取问题.建立了能够精确描述雷达目标高频极化散射的高分辨相干极化GTD(CP-GTD)模型,并提出了基于CP-GTD模型的全极化散射中心参数估计方法.与常规GTD方法相比,CP-GTD方法的突出优点在于它不需要进行散射中心关联,并且能准确估计散射中心的相干散射矩阵.此外,全极化信息的利用,使其具有精度更高、速度更快等优点.基于仿真和实测数据的实验结果验证了CP-GTD模型的优越性.     

SAR有源相干干扰和非相干干扰功率分析

SAR作为相干体制雷达,通过距离向和方位向的匹配处理可获得很高的空间分辨率及抗干扰性能,对SAR的有效干扰成为SAR信号处理中的一个难点。文章从干扰方程入手,开展了SAR有源相干干扰和非相干干扰对比研究,首次规范和详细推导了两种干扰下信噪比、杂噪比、信杂比、信干比、杂干比、信号干扰噪声比以及信号干扰杂波噪声比等功率比指标的理论表达式,分析了信号、干扰、杂波、噪声等功率因素对干扰效果的影响,研究了各功率指标及干扰效果随分辨率的变化关系。通过算例验证了理论分析的正确性,得到了一些有价值的结论。该研究对SAR干扰的实施和干扰功率的管理有重要的理论指导意义。     

符合HVS特性的相关系数SAR干扰效果评估方法

该文提出了一种符合人眼视觉系统特性的合成孔径雷达干扰效果评估方法。该方法根据人眼视觉系统的对比敏感度函数,以及小波变换与人类视觉系统的多通道特性相匹配的特点,求取被干扰图像与原始图像之间在各子频带内小波分解系数的相关系数,最后通过非线性合并获得总的评价量小波加权相关系数。实验结果表明,该评估指标不仅能正确反映出SAR图像降质与干扰能量之间的关系,而且比传统的评估指标能更好地保持与人的主观感受一致。     

干扰环境中部分极化信号的最佳滤波

研究了干扰环境中部分极化信号的最佳滤波问题,以信号干扰噪声比为优化对象,建立了带约束非线性优化模型,利用拉格朗日乘子法和参量矩阵的反对称性,将非线性最优化问题巧妙地转化为二次代数方程求根问题,得到了最优化问题两个备选解的解析表达式,给出了完整解法。     

基于双干扰机协同的SAR-GMTI可控压制干扰生成方法

现有对抗合成孔径雷达地面运动目标指示（SAR-GMTI）系统的压制干扰多采用单干扰机非相干干扰方法生成,成像后干扰会扩散至整个距离向或者方位向,导致生成的压制区域不可控,且经相位中心天线（DPCA）技术处理后存在部分对消。针对这些问题,本文提出了一种基于双干扰机协同的SAR-GMTI可控压制干扰生成方法。该方法使用运动调制和余弦相位调制控制方位向干扰位置和压制范围,使用移频调制和噪声卷积调制控制距离向干扰位置和压制范围,使用双干扰机协同解决干扰被部分对消的问题。理论分析和实验结果表明,该文提出的干扰方法生成的干扰条带能够对抗SAR-GMTI的对消,保护运动目标;同时,因生成的干扰区域精确可控,干扰效率更高,具有较好的工程实用性。      

SAR二维余弦调相转发散射波干扰原理

本文提出一种新的合成孔径雷达(SAR)干扰方法:SAR二维余弦调相转发散射波干扰.该方法将SAR二维余弦调相转发干扰同散射波干扰结合,利用二维余弦调相转发干扰实现多假目标干扰,再通过散射波干扰使干扰回波携带真实目标的散射信息,二者的结合相得益彰,为实现多假目标干扰和假目标携带真实目标散射信息提供了一种可行途径,实现了对SAR在时域、频域和极化域都较为逼真的多假目标欺骗干扰.理论分析和仿真实验验证了该干扰方法的可行性和有效性.     

二维全极化ESPRIT超分辨特征提取及性能分析

 提出了二维全极化ESPRIT超分辨特征提取方法,推导了二维全极化参数估计的克拉美罗限,并且在此基础上分析了本文方法的工作性能.同已有超分辨算法相比,二维全极化ESPRIT方法的突出优点在于:(1)通过极化和超分辨的联合处理,实现了对目标相干散射矩阵的精确提取.从而为利用极化信息进行目标识别提供了基础; (2)利用全极化信息,改善了数据的信噪比,提高了参数估计的精度;(3)利用信号子空间的旋转不变性,避免了对多维信号子空间的搜索,提高了算法的实时性.仿真和实测数据均证实了该方法的有效性.值得一提的是,文章首次给出了散射中心位置、散射强度、相干相位等参数估计的克拉美罗限与全极化模型参数的关系,这为超分辨成像算法的性能评价提供了理论依据.