雷达信号的盲分离

盲信号处理已成为近年信号处理和神经网络热点领域.但主要用于语言信号处理,而应用于雷达信号处理并不多见.将盲源分离算法应用于雷达阵列接收信号处理,提出了一种新的盲源分离算法的性能评价标准—相关系数法.首先研究了雷达阵列接收模型,然后分析了雷达阵列接收信号的特性.由分析可知:当雷达目标和杂波源在空间上与雷达接收机的距离基本一致时,雷达阵列接收信号在雷达接收机上的混叠是瞬时混叠;同时雷达阵列接收信号均为超高斯信号.因此可采用盲源分离算法中的定点ICA算法来分离雷达阵列接收信号.仿真结果表明,分离出来的信号与源信号的相关系数均大于0.95,说明了定点ICA算法能雷达阵列接收信号,证明了理论分析的正确性和算法的有效性.     

基于小波多分辨探地雷达逆时偏移处理

从Maxwell方程出发,利用导出的多分辨分解理论与中心差分格式,推导出小波多分辨探地雷达逆时偏移处理算法,并开发了相应的处理程序.与常规的Kirchhoff积分偏移法、15°有限差分偏移法处理后的雷达资料相比较,小波多分辨探地雷达逆时偏移处理算法具有对反射波归位准确、偏移结果精度高、成像效果好、无偏移倾角限制、对噪声具有很强适应能力的优点,可大幅度提高雷达剖面的分辨率,更好地指导探地雷达剖面的地质解释.     

雷达抗干扰决策技术

目前,在雷达抗干扰决策研究方面,国内外公开的研究并不多,借助这有限的雷达抗干扰决策资料,本文对雷达干扰决策算法中的一种算法——基于0-1规划的雷达干扰决策算法进行分析。     

多基地相参雷达抗主瓣干扰性能分析

提出了多基地相参雷达抗主瓣干扰的新思路.分析了多基地相参雷达抗主瓣干扰的可行性,提出了改进的2步自适应算法.通过采用5种不同算法的仿真对比,结果表明:提出的NVFF-RLS自适应算法,无论从收敛速度还是目标信号分离效果均优于其它4种算法,使得SINR可改善约30～36 dB,对消效果体现了多基地相参雷达抗主瓣干扰的优势所在.     

一种基于置信函数的分类器自优化雷达点迹识别算法

雷达组网协同探测中,受不同探测精度、观测维度及环境噪声影响,信息系统获取的传感数据包含一定不精确、不确定信息,导致无法对目标点迹准确分类识别。为此提出了一种基于置信函数的分类器自优化雷达点迹识别算法。首先,基于置信函数理论创建目标、杂波、不确定数据的证据识别框架,并设计可实时给定目标数据类别隶属度的深度神经网络模型分类器。然后,依托当前迭代轮次分类结果进行辅助决策证据构建,并根据点迹分布特性进行证据修正融合。最后,基于全局融合结果进行点迹类别标签更新,并重新驱动网络模型分类器进行在线学习与更新,如此迭代循环直至所有的雷达点迹数据类别标签不再发生改变。基于雷达实测数据集对算法性能进行验证分析,结果表明与传统算法相比新算法能够有效提升雷达点迹的分类正确率,而且随着样本数据的丰富算法收敛时间可急速减少,便于在后续工程中推广应用。     

城市道路空洞的地面-管道雷达协同探测与联合成像

城市道路空洞是造成道路塌陷事故的主要原因,调查发现空洞主要源于地下管线病害发生渗漏后形成。提出一种地面-管道雷达协同探测技术,建立地下目标探测足尺试验平台,对管线周边不同尺寸的空洞、含水空洞进行探测。结合考虑天线方向图校正的背向投影算法,对管道附近空洞进行协同探测与数据联合成像,室外模型试验验证了该算法的可行性。结果表明：相较于现有地面雷达,管道雷达对地下管线周边的空洞探测结果有着更高的分辨率。同时,相较于传统的背向投影方法,本文提出的地面-管道联合成像方法可在抑制成像目标边缘反射伪影的同时对空洞顶部、底部以及混凝土管内部钢筋进行高精度成像。研究结果可为地下空洞的雷达数据解译提供参考。     

雷达的频域和空域反隐身技术

本文综合论述雷达的频域反隐身与空域反隐身技术并以F - 117A飞机为例探讨了隐身飞行器的雷达可探测性。     

一种基于改进DBSCAN的雷达信号分选算法

针对传统DBSCAN算法参数设置依靠人工经验的不可靠性,并且对非均匀数据聚类效果差的问题,基于云模型(Cloud Model)提出了一种CMDBSCAN算法,算法首先结合距离曲线倾角突变的特点自适应获得邻域半径,并根据雷达信号分布密度设置聚类密度点数阈值,可实现DBSCAN算法自适应运行;同时结合多维云模型理论,对DBSCAN算法分选结果进行有效性评估,利用判定结果进一步优化参数设置.根据仿真模拟的复杂对抗过程中帧收的雷达信号进行实验,证明该算法可实现非均匀雷达信号的自适应分选,同时可有效避免在多功能雷达信号分选中的"增批"问题.     

基于嵌入式雷达的近海渔船分布式监控系统

为对渔船实施有效监控,提出一种基于嵌入式雷达的近海渔船分布式监控系统.系统由多个雷达监控站和一个中心指挥系统构成.雷达监控站使用MD-3641/3642雷达,采用Internet网络技术和CDMA/GPRS通信技术实现与指挥中心的数据传输.采用基于数学形态学原理的目标回波识别算法实现雷达图像去噪和回波边缘提取.应用结果显示:目标回波识别算法有较好的去噪效果,可准确确定目标回波的位置.该系统可实现对渔船的有效监控.     

基于小波的主动雷达的宽带相关处理

定义了主动雷达场合下的宽带相关处理，揭示了宽带相关处理与小波变换的关系，对主动雷达的宽带相关处理提出一种快速算法，此算法适用于非并行式的计算设备，通过对宽带相关处理在有噪情况下的模拟，显示了信噪比对该处理的影响，并反映出选取最佳小波的重要性。     

雷达脉冲分选算法的研究

介绍了SD IF和CD IF两种传统的脉冲分选算法,并分析了它们各自的优缺点.在比较了传统雷达脉冲分选算法的基础上,介绍了一种基于可变TOA差级的运算量更小、速度更快的分选算法.计算机仿真结果表明,该方法提高了雷达脉冲分选效率,能够成功分选出高密度雷达环境中的复杂形式的脉冲信号,满足了现代战场电磁环境的要求.     

一种新的PRI变换分选算法

脉冲重复间隔(pulse repetition interval,PRI)变换及其改进算法是雷达信号分选领域的经典算法之一。在早期的信号环境中,各部雷达信号的PRI值相对接近,传统的改进PRI变换算法能够有效地分选PRI抖动雷达信号,因而得到了广泛的应用。随着信号环境的日益复杂,不同雷达发射的信号其PRI值分布在一个较大的范围内,此时传统算法的分选能力大大减弱。针对上述问题,对传统算法中可变时间起点的改变、PRI箱的选择以及门限的确定三个方面进行改进,提出一种新的PRI变换分选算法。新算法中采用了可变的移动因子、固定的箱分辨率以及合理的门限,在保留原算法优点的同时,能够适应PRI值分布在较大范围内的抖动雷达信号分选问题,并通过模拟仿真验证了算法的有效性。     

雷达模拟器的噪声模拟研究

雷达噪声杂波特性的模拟是进行雷达信号处理算法设计的前提。在雷达模拟器设计的基础上,重点对雷达探测过程中产生的噪声和杂波相关特性进行了分析,同时给出了高斯白噪声的计算方法,并通过计算机仿真,实现了较为逼真的雷达噪声环境模拟。     

基于小生境遗传算法的制导雷达误差估计

制导雷达误差估计是多雷达站之间信息资源共享的前提和基础。针对无基准数据条件下的误差估计难题,建立了制导雷达误差估计模型,采用小生境遗传算法,给出了误差评估模型的求解方法,并进行了实验验证。仿真实验表明：比较传统遗传算法,小生境遗传算法克服了早熟收敛和后期收敛速度慢的弱点，表明算法是可行的,对多雷达站实现网络化作战有重要的作用和价值。     

基于多尺度学习型字典表示的极地浅层探冰雷达图像去噪算法

为了更好地解决极地浅层探冰雷达回波信号中的杂波和噪声问题,提出了一种基于多尺度学习型字典表示的极地浅层探冰雷达图像去噪算法。该算法首先通过曲波变换构建曲波系数矩阵,在曲波域使用自适应字典学习得到原子尺寸不同的多尺度字典,最后利用去噪和修正后的曲波系数重建浅层探冰雷达剖面图像,完成最终的去噪。结果表明:相较于曲波变换去噪算法、K-SVD(K-奇异值分解)去噪算法,改进的算法不但能够有效地去除噪声,提高图像的峰值信噪比,而且探冰雷达图像的边缘轮廓信息得到了较好的保留,有着良好的视觉效果。     

基于时频单源点检测的雷达信号的盲分选

针对欠定条件下的雷达信号分选问题,提出一种基于时频单源点检测的雷达信号盲分选算法,该分选算法的创新点在于将雷达信号由时域转移到时频域进行分析.在时频域内,雷达信号具有一定的稀疏性,有助于实现信号盲分选,给出了基于时频单源点检测的雷达信号盲分选算法的具体步骤.该方法能够有效解决欠定条件下雷达信号盲分选问题,将其应用于雷达信号分选领域,具有一定的军事应用价值.仿真测试结果表明了该方法的可行性与优越性.     

TR MIMO雷达低空目标DOA估计算法

为解决雷达对低空目标角度估计精度不高的问题,提出一种基于时间反转(TR)多输入多输出(MIMO)雷达的低空目标波达方向估计算法。该算法先利用TR技术的聚焦性能,获得回波信号矩阵;然后根据MIMO雷达波形的分集特性,推导出TR MIMO雷达的虚拟阵列形式;再通过行列复用,采用双向空间平滑(FBSS)算法解相干,有效地提高了低空目标的DOA估计精度。实验仿真结果表明:在信噪比为-10dB的条件下,该算法比传统MIMO雷达DOA估计算法的均方根误差平均减少了0.3°。     

面向对象通用雷达信号处理程序框架的设计与实现

为提高雷达信号处理程序代码的可重用性,设计了一种基于面向对象的雷达信号处理通用流程框架.该流程框架概括了一般雷达处理流程的必要步骤,解决了算法扩充、功能扩展等技术问题.应用UML表示法对框架中的脉冲压缩算法进行了功能描述和方法实现.该流程框架已在某大型地面防空雷达系统仿真项目中得到应用.     

“二代小波变换算法”在激光雷达回波信号去噪中的应用

提出了一种新的基于二代小波的消噪算法,可以有效地消除激光回波信号中的噪声.仿真结果表明,该算法可以有效地提高信噪比,降低激光回波信号中所含有的噪声,与传统小波去噪算法相比,该算法计算简单,适合于实时处理.     

多普勒天气雷达单PPI探测强风暴的方法

利用天气雷达准确而快速地识别强风暴一直是进行强天气预警的关键组成部分。针对目前多普勒天气雷达探测强风暴方法在实际应用中存在的问题，提出了利用单PPI资料进行强风暴识别的方法，在综合利用多普勒天气雷达强度场、速度场、谱宽场资料及缩短探测时间方面进行了尝试。应用实际资料进行的效果检验表明：与现有强风暴识别方法相比，单PPI识别方法的结果准确率达87．5％，虚警率为22．2％，同时具有节省探测时间、快速发布警报的优点。