基于空间谱域填充的MIMO雷达成像研究

 雷达成像需要获得目标空间谱域一定范围和密度的采样以重建目标图像,目标空间谱域的填充方式与雷达成像的质量有直接关系.论文首先阐述了MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)雷达收发信号模型的空间卷积效应,基于电磁逆散射原理,推导出一种MIMO雷达成像方法,详细论述了成像性能与空间谱域填充的关系.讨论了收/发阵列配置对空间谱域填充的影响,得到阵列排布的基本准则,最后对成像算法的有效性和理论分析结果进行仿真验证.     

超宽带目标时域电磁散射特性测量

建立了一套超宽带时域测量系统,使用该系统对金属球体、导弹缩比模型、飞机缩比模型目标进行了时域电磁散射测量实验,并给出了有效的数据获取及数据处理的方法.经数据处理后的测量数据与理论计算的散射数据相比较,结果完全一致.证明该实验测量系统可以用来对雷达目标电磁散射特性进行高效的测量与分析.     

一种改进的图像域SAR目标散射中心特征提取方法

散射中心是SAR图像目标识别的重要特征。本文基于属性散射中心模型，在文献[6]的基础上，提出了一种改进的图像域SAR目标散射中心特征提取方法。在该方法中，通过引入参数规则化处理步骤，解决了属性散射中心特征提取方法的收敛问题，提高了属性散射中心特征参数估计的精度和效率；提出了一种能同时实现散射中心数目确定和结构判别的方法，实现了散射中心类型的可靠判别。仿真数据和MSTAR实测SAR图像数据的实验结果，验证了本文改进的图像域SAR目标散射中心特征提取方法的有效性。     

双基地雷达Radon-Fourier变换弱目标积累检测

增加信号相参积累时间能够提高弱目标检测能力。双基地雷达长时间相参积累的关键是解决非线性相位回波的目标运动补偿问题。在波束影响可忽略的情况下,该文提出了双基地雷达距离-速度域Radon-Fourier变换（RFT）处理方法。该方法通过频域联合搜索双基地距离和速度参数空间,完成距离走动校正与脉冲积累。理论分析和仿真实验证明了其有效性。      

地面复杂目标宽带电磁散射特性分析

提出运用FDTD计算地面复杂目标宽带电磁散射特性的方法.首先分析地面的散射,并建立复杂目标的FDTD模型,再将地面的散射场与入射场视为两个激励场作用于目标,从而得到地面背景下目标的散射场.运用此方法计算了地面卡车的电磁散射特性,并与实测结果作了对比,两者比较吻合.     

复杂目标的FDTD几何-电磁建模方法

本文提出一种利用DirectX建立复杂目标FDTD模型的实用方法.运用DirectX分析目标模型的整体几何特性和材质特性,从不同侧面作多束穿透模型的射线,获得目标几何结构细节,判断剖分网格是否在模型内部,根据材质信息得到相应位置的电磁参数,最后按照FDTD计算要求建立复杂目标的空间电磁信息文件.文章建立了金属球体的FDTD模型并计算了它的电磁散射特性,用所得结果验证建模方法的有效性,进而给出了BLITZ卡车、M60坦克的FDTD模型.     

超宽带雷达信号处理技术和实验研究

针对探测空中目标的超宽带(UWB)/冲激雷达,本文讨论了UWB/冲激雷达的信号处理技术,主要是信号检测和目标特性分析,首先讨论了目标检测技术,提出了用小波变换和高阶谱估计技术在变换域内进行检测的算法;其次讨论了目标特性分析技术,采用了高阶谱估计,提出了一种时域双谱估计算法,它可精确估计复杂形体目标的局部散射中心的分布.最后,结合作者等人研制的冲激雷达实验系统,对上述信号处理方法进行了实验研究,验证了上述信号处理方法的有效性。     

主元分析法去除瞬态系统收发耦合波研究

在瞬态信号的测量系统中,收发天线的耦合信号是接收系统的主要干扰之一,对系统的性能有很大影响,尤其对近场遥感系统如表层穿透雷达(SPR)系统的影响更为明显。故耦合波的去除对系统的信号处理性能起着至关重要的作用。该文依据SPR系统对信号处理的特定要求及其工作条件,提出了采用主元分析法去除直达波的方法。通过理论分析和具体试验证明该方法可有效去除回波信号中耦合信号;此外,该处理算法简单高效,易于实现实时处理。     

利用遗传算法求取雷达目标极点分布

散射物体自然频率(极点)是目标识别可以利用的一个基本特征,传统的理论求解极点的方法一般是用迭代法求取由矩量法得到的矩阵方程系数行列式的零点.矩阵方程系数矩阵的病态性是其最大的缺点.文章提出了用遗传算法获得极点的方法,对遗传算法应用于求取雷达目标极点方面的问题做了理论和算法分析.由于球体目标的极点可以解析获得,所以利用了球体作为实验验证的例子.并计算了有限长圆柱的结果.实验结果表明算法相对于传统的围线积分法不仅避免了病态矩阵的问题,而且简单易行,结果可靠.     

一种基于互相关处理的极点提取新算法

针对传统极点提取算法在低信噪比时估计性能严重退化的缺点,该文从理论上推导了指数衰减正弦和信号在互相关处理后仍可表示为指数衰减正弦和信号的条件,定义了一种新的信号互相关函数估计方法,在此基础上提出了使用互相关消噪作为预处理的信号极点提取新方法.仿真实验表明,在相同精度的条件下文中提出的新方法较之改进KT法和基于四阶累量方法需要的信噪比降低了5dB.