高分辨距离像回波模拟与验证

为了在试验室环境下实现对高分辨距离像的回波模拟和成像验证,构建了多散射点和宽带LFM(Linear Frequency Modulation)回波信号模型,描述了回波模拟过程中关键的时域卷积和精确延时实现方法。根据被试设备不同的信号带宽形式,应用宽带回波模拟器对相应的高分辨距离像回波进行了射频实现。通过与目标特性建模软件的数字仿真结果进行对比,验证了高分辨距离回波模拟的逼真度。以某飞机类扩展目标为研究对象进行了仿真验证,实现了优于0.1 m的距离分辨率。     

一种高分辨率雷达视频信号模拟器

首先分析了不同距离高分辨宽带雷达信号波形的回波模型。针对其中的调频步进距离高分辨雷达信号这一特殊信号形式，提出了一种基于ADSP2106X的雷达视频信号模拟器。该模拟器能够实时模拟调频步进宽带单脉冲雷达三通道I、Q信号，并具有角支路闭环功能，已成功地应用于某雷达系统的测试和调试中。     

基于线性卷积系数扩展特征的雷达目标识别

针对雷达目标高分辨距离像识别中的有效特征提取问题,提出了一种基于线性卷积系数扩展特征的雷达目标识别方法。该方法将高分辨距离像及其线性卷积系数扩展特征作为联合特征在核空间中进行特征选择,并采用支持向量机（support vector machine, SVM）作为分类器实现雷达目标识别。核空间中的特征选择可以解决联合特征高特征维数问题和非线性可分问题,进而提高SVM识别性能,而线性卷积系数扩展特征相比高分辨距离像具有更强的稳定性。同时,可以在一定程度上弥补因特征选择带来的高分辨距离像部分距离单元特征分量缺失。基于5种飞机目标高分辨距离像的仿真实验证明了该方法的有效性。     

逆合成孔径雷达目标回波仿真方法研究

通过对逆合成孔径雷达成像过程的分析，提出一种采用宽带幅相量化数字射频存储技术和数字图像合成技术的逆合成孔径雷达目标回波仿真方法。该方法利用数字射频存储器对截获的雷达信号进行采样和存储，并将采集的幅度样本变换为相位样本，然后由数字图像合成器对相位样本进行相应的调制来合成逆合成孔径雷达目标回波。推导并分析了数字图像合成器的工作过程。仿真结果表明该方法可以逼真的仿真逆合成孔径雷达的目标回波。     

基于方位弯折的高分辨距离像雷达目标识别

针对高分辨雷达距离像的方位敏感性问题,将应用于语音处理的动态时间弯折技术引入高分辨距离像雷达目标识别领域,提出了一种动态方位弯折技术,该技术通过将测试数据与模板特征序列进行非线性伸缩(弯折),获得测试帧与模板之间最小匹配距离对应的最佳匹配路径,实现对测试数据的目标识别。对ISAR实测飞机数据的分类实验及与模板匹配法和RBF识别方法的比较,获得了良好的识别结果,表明了该方法的可行性和有效性。     

基于参数估计的步进频ISAR成像运动补偿方法

分析了基于步进频雷达运动目标的回波信号模型,讨论了目标运动对ISAR成像的影响,针对当目标有速度或加速度时会造成高分辨距离像移位和畸变,并使二维像散焦的情况,提出了一种基于高斯包络线性调频信号自适应分解、高分辨距离像互相关法及多普勒横向像最小熵法的运动补偿算法。该算法利用高斯包络线性调频信号自适应分解得到回波多普勒调频率和目标运动的加速度,通过距离像移动对目标运动速度进行初估计,并用高分辨距离像互相关法及多普勒横向像最小熵准则提高目标速度及加速度的估计精度,然后进行运动补偿。该算法计算量小,估计精度高,仿真结果验证了它补偿效果好,能获得清晰的ISAR像。     

基于目标一维距离像的雷达目标识别方法

讨论了马氏距离的性质,利用目标的一维距离像,提出了一种雷达目标识别方法.对雷达回波进行快速傅立叶变换,得到目标的一维距离像,计算其马氏距离,得到目标的稳定特征向量,根据相关算法进行目标识别.3种不同类型飞机回波的实测数据的识别结果,表明该方法是切实可行的.     

基于非线性变换的高分辨率距离像雷达目标识别

雷达目标识别的预处理工作是高分辨距离像领域中的重要组成部分,也是提高识别率的重点和难点。给出了一种结合信号统计特性的信号预处理方法,通过对高分辨距离像(highresolutionrangeprofiles,HRRP)的非线性变换作为特征,有效地拉大了异类目标信号之间的欧氏距离,从而提高了分类的识别率。基于ISAR雷达实测飞机数据的实验结果证明了该方法的有效性。     

基于PCA-LVQ的雷达目标一维距离像识别

研究了宽带高分辨雷达目标识别问题。基于目标一维距离像,提出主成分分析(principal componentanalysis,PCA)和学习向量量化(learning vector quantization,LVQ)相结合的识别方法。即采用主成分分析方法进行数据压缩,提取目标特征,然后利用学习向量量化人工神经网络,训练集进行训练,建立识别模板库。最后对三种飞机模型高分辨回波数据进行识别,结果表明,经过PCA-LVQ网络处理后,目标维数和网络规模均大大降低,且系统具有良好的识别性能。     

用C6201实现机载相控阵雷达的目标模拟

论述了一种新的机载相控阵雷达视频信号模拟器中目标信号的模拟方法和基于TMS320C6201的硬件实现.该模拟器采用软硬件相结合的方法,由计算机根据雷达工作参数预先设定并计算目标、杂波数据,然后将数据加载到硬件电路中,硬件电路实时合成视频雷达回波信号并输出.     

超宽范围可变速率时钟恢复技术及其实现

针对多种速率卫星信号的接收,提出并实现了一种针对QPSK信号的20 Mbps~320 Mbps超宽范围可变速率的数字时钟恢复算法。基于直接数字频率合成技术,该算法利用超前-滞后型鉴相器组成时钟恢复数字锁相环路,并采用由时域分析得到的一些方法扩大捕捉范围、降低时钟抖动。计算机仿真和硬件实现的结果验证了该算法具有超宽的捕捉范围和良好的时钟抖动性能。     

基于混沌系统和图像融合的数字图像隐藏技术

提出了一种基于混沌系统和图像融合的数字图像隐藏技术.利用混沌映射将隐藏图像进行置乱预处理,并按隐藏图像的大小把载体图像分成若干个子块,每个子块对应于置乱图像的一像素,然后结合图像融合技术,在该子块的某一位置隐藏该像素.利用混沌映射结合图像融合,将隐藏信息隐藏在载体图像的不同位置,提高了隐藏的视觉效果,保证了隐藏信息的安全性.实验结果表明,本方法具有较好的隐藏效果以及对一般图像处理具有一定程度的鲁棒性.     

距离-速度同步欺骗干扰下的机动目标跟踪算法

研究了距离-速度同步拖引欺骗干扰下的机动目标跟踪问题。根据数字射频存储器及直接数字频率合成器产生的距离-速度同步拖引干扰原理,建立了距离-速度同步拖引干扰下的机动目标回波信号模型,利用接收机自动增益控制电压和目标个数的突变信息对信号进行欺骗干扰判决,当判断为距离-速度同步欺骗干扰时,采用正交匹配追踪方法识别出真实信号,最后利用扩展卡尔曼滤波方法对目标进行跟踪。仿真验证了该方法与魏格纳变换和魏格纳-霍夫变换相比具有较高的识别性能,并在机动条件下具有良好的跟踪效果。     

数字图像注入式红外捕获跟踪闭环仿真试验探讨

外场动态飞行和内场仿真是红外捕获跟踪系统的两种试验方法。由于注入式仿真试验不受红外景像转换器等关键器件的制约,投资少、见效快,成为有限条件下的理想试验手段。红外捕获跟踪系统闭环仿真试验的关键技术是闭环构建和红外图像仿真。将被试系统编码盘输出数据和目标运动方程综合处理,控制闭环系统的延时,精确仿真目标像素位置,是保证闭环构建逼真度的主要途径;采用实测数据和理论计算相结合,是保证红外图像仿真逼真度的关键。本文介绍仿真试验系统组成,并就以上两关键技术进行分析、论证。     

基于正交频谱重构的微波三维成像方法

传统微波三维成像方法的回波数据量非常大, 基于目标场景稀疏的压缩感知成像方法虽然可以降低采样率和数据量, 但字典矩阵内存占用巨大, 且对连续分布目标成像效果不佳。针对上述问题, 本文分析了目标回波在三维频域的数据分布特征, 根据构建的频谱正交投影重构模型实现了目标三维频谱的重构。为了进一步优化重构模型, 以最小图像熵作为判别准则对重构的正则化参数进行了最优估计, 并得到最优的频谱重构结果。本文所提方法具有较好的成像效果, 较高的运算速度和较小的内存占用。计算机仿真实验和微波暗室实验验证了本文所提方法的有效性。     

无人机图像匹配制导系统方案

为实现无人战斗机精确制导实际需求,根据作战的实时性和精确性特点,提出了一种基于图像匹配技术的制导方案。该制导方案引入地标信息,研究匹配方法,分析匹配计算量,提出了基于高速数字信号处理芯片来实现匹配制导的方法。软件仿真结果表明,匹配单元的结构完全能够满足制导系统功能实现的需要。     

基于强点信息的SAR多普勒中心估计算法

提出了一种利用强散射点回波信息的合成孔径雷达多普勒中心快速估计算法,算法直接对距离压缩之后的回波信号进行处理,利用图像处理中的相关技术进行强散射点的选择和时域徙动曲线的跟踪,在提取出强点目标的距离时域徙动曲线后,由距离走动和多普勒中心之间的关系,直接计算得到多普勒中心估计值。算法的计算步骤简单,在对含有强散射点的回波数据进行处理时可以获得很高的计算效率。对Radarsat I卫星原始数据的处理,验证了算法的有效性。     

一种基于UGM模型和数字水印的社保卡防伪技术

提出了一种基于UGM模型和数字水印的社保卡防伪技术.基本思想是首先用UGM模型把水印图像转化为范围为(-3,3)的数据序列,然后加到DWT变换后的封面图像的中频部分,最后通过逆小波变换和UGM模型将水印图像抽取出来,从而判断社保卡的真伪.实验结果表明,嵌入水印后的封面图像与抽取的水印图像都有很好的视觉效果,运算速度较快,具有较高的实用性.     

基于光线追踪的实时超声模拟与虚拟现实的集成

为进一步提高超声医师培训效率以及降低培训成本，开发了一种与虚拟现实(VR)环境集成在一起的超声训练系统。将基于光线追踪的超声图像模拟方法整合到虚拟现实环境中，利用沉浸式VR体验进行医学超声培训，并将该方法获得的模拟超声图像与使用基于生成对抗网络(GAN)技术和Field II超声模拟器模拟的超声图像进行比较。实验数据表明，本文的超声模拟器在光线数量为256，模型的三角片数量超过200 000的条件下，能够以43帧/s的速度实时生成高质量的模拟超声图像，同时验证了光线追踪结合VR环境进行超声模拟是可行的。