基于散射电场的地面背景下风电机叶片回波模拟

准确模拟风电机雷达回波信号并分析其多普勒特征,对解决风电场对雷达台站的无源干扰问题具有重要意义。针对传统地面背景下的风电机回波算法的假设缺陷,本文提出了一种基于散射电场的地面背景下风电机叶片回波模拟方法。根据多径效应,明确了雷达信号在风电机叶片与地面之间的四种传播路径,基于镜像等效原理,将风电机叶片与地面之间的耦合路径,等效成了风电机叶片在自由空间中的双站散射路径。以Vestas-V82型风电机为算例,对地面背景下的风电机叶片时域回波和时频域回波进行模拟,并与传统方法进行对比分析,结果表明本文方法能更准确的模拟出地面背景下风电机叶片回波,为风电机雷达回波信号的识别与杂波抑制提供理论参考。     

真实地形环境下低空雷达目标回波信号分析

针对低空雷达目标与杂波、环境难于一体化建模的问题,提出了一种分析真实地形环境中低空飞行目标的雷达回波信号的实景相干复合方法(CHIAL).以机载脉冲多普勒(PD)雷达为平台,首先将半空间并矢格林函数引入物理光学方法中,结合图形电磁学计算低空目标的雷达散射场强度,然后利用地形高程数据和地形地物分析数据,得到杂波单元的散射特性,通过相干杂波模型产生地杂波,最后将所有雷达回波送入各自的距离门,并加入噪声信号,模拟包含目标特性和杂波特性的有效回波信号.与传统复合建模方法相比,CHIAL方法的目标回波信号和杂波信号更加准确.对机载PD雷达探测低空目标的仿真实验表明,CHIAL方法在处理90m×90m地形高程数据时,杂波分布和信杂比与理论分析基本一致,有很强的系统工程实用价值.     

用于雷达回波信号实时模拟的弹道目标RCS解析公式

对弹道目标进行满足精度要求的雷达回波实时模拟是一项综合性较强的工程,是目标探测、识别的关键。基于几何绕射理论(GTD)和物理光学法(PO),推导给出了某大型弹道目标在微波频率下任意视线角的RCS解析公式。文中方法和FEKO软件的计算结果符合良好且计算速度极快,利用文中方法得到的结果进行的一维距离像仿真与理论结果吻合较好,可以满足基于目标电磁散射特征的再入大气层弹道目标雷达回波信号实时模拟的精度需要。     

基于微动散射点分离的角闪烁抑制方法

针对近程毫米波雷达中目标角闪烁引起的测角误差问题,提出了一种基于微多普勒效应的多散射点分离角闪烁抑制方法.建立了多散射点目标的微多普勒回波模型,利用不同微动散射点微多普勒谱的区别,给出了一种基于重排平滑伪魏格纳维尔分布( Reassign smoothed pseudo Wigner-Ville distribution,RSPWVD)的多散射点角度信号分离和测量方法,研究了基于散射点回波幅度自适应融合加权的角闪烁抑制方法.仿真结果表明,此种方法能够有效抑制毫米波连续波雷达与微动目标在近距离的测角误差.     

自旋条件下弹载PD雷达回波特性研究

为了精确研究自旋条件下弹载PD雷达的回波信号,本文建立弹头再入自旋运动模型,得到了点波束回波的延时和多普勒频率公式。通过仿真,验证了模型和公式的正确性。本文所得的结论为宽波束雷达回波精确模拟奠定了坚实的基础,具有很强的借鉴意义。     

基于逆Radon变换的多散射点微动检测与测量

为将微动特性用于雷达目标识别,提出一种多散射点微动检测与测量算法.推导了典型微动对雷达回波调制的微多普勒,在此基础上,给出基于逆Radon变换的目标微动检测与测量原理;结合逐次消去法,研究了大动态范围下多散射点的微动检测与测量算法并给出相应的处理流程.定量仿真实验结果证明了该算法的有效性.     

一种脉冲多普勒雷达信号模拟器的研究

研究一种脉冲多普勒雷达信号模拟器的设计与实现,该模拟器在Ｗｉｎｄｏｗｓ界面中设置系统参数,利用一块基于ＡＤＳＰ２１０６２的ＰＣＩ插卡产生数字回波信号,并接收其雷达信号处理机的处理结果,以调整模拟的雷达系统参数,介绍了模拟器的原理及其实现中的关键问题,包括坐标系的选择、杂波和目标回波的产生等,并给出了仿真结果,该模拟器参数更改方便,可有铲地验证雷达处理机的算法,达到了预期效果。     

基于连续波雷达的人体目标微多普勒频率估计方法

针对连续波多普勒雷达在频谱混叠区域目标信号难以识别以及传统维特比瞬时频率估计算法路径分叉的问题,本文将修正的维特比算法与指数平滑预测技术相结合,根据雷达回波的局部特性动态调整指数平滑法的平滑系数,并定义基于三次动态指数平滑预测的新型惩罚函数,提出一种从连续波雷达回波中估计人体特定散射部位微多普勒频率的新方法.研究结果表...     

船舶导航雷达目标回波信号特征分析

利用实测记录的雷达目标回波视频信号对不同目标的回波面积、形状复杂度和幅度相关性等特征参数的统计特性进行分析.结果表明,同一目标的特征参数具有较强的相关性和稳定性,可以用于雷达目标检测和跟踪算法,有利于提高检测和跟踪性能;也可以用于雷达目标模拟,使模拟的雷达目标信号特性更接近真实目标回波信号.     

基于天底点的散射回波信号处理算法

针对基于速度选通雷达高度表在森林等纯散射地面无法工作的问题,在深入分析纯散射地面回波信号模型及回波功率分布特征的基础上,提出了基于天底点的散射回波信号处理算法.该算法通过检测天底点附近回波中的多普勒和相位信息,进行相应补偿后获取回波中的二相编码信息,对所得二相编码信号进行相关处理后通过检测其峰值实现高度测量.仿真结果表明,该算法能够有效解决雷达高度表在森林等纯散射地面无法工作问题.     

水下沉底目标回波的小波谱重排时频分析及其匹配检测

在浅海沉底目标主动声探测中,强混响背景下回波有效特征表征是目标分类的基础。根据工程需要讨论了Wigner-Ville,短时傅立叶变换(STFT)和小波重排谱下回波时频特征的提取过程,分析了混响与目标回波的耦合特性。提出构造基于小波尺度谱重排的时频检测器,在时频面实现目标信号和混响分离,以小波重排谱来表征回波,可取得较好的效果,在此基础上设计时频匹配检测器,以达到较好的目标检测性能。湖试数据分析表明小波尺度谱重排联合二维匹配检测器能压抑混响,提高信混比约2dB.     

水下目标宽带回波特性的快速计算方法

基于传统板块元方法,运用切比雪夫多项式插值实现了水下目标宽带回波特性的快速计算.从散射声场的特性出发,将幅相分离的思想引入散射声场的分析.目标表面单个板块散射声场可分解为随频率变化的快速起伏和缓变函数的乘积,提取缓变函数切比雪夫节点处的板块散射声场,再利用切比雪夫逼近理论插值得到宽频带内各频率点处的精密计算.结合分离出的随频率快速起伏项,获取每个板块的宽带散射声场,通过各板块元散射声场叠加得到目标宽带回波特性.该方法避免了传统板块元算法逐频率点计算所带来的大量板块的重复计算,可以快速、精确计算水下目标宽带回波特性,计算效率大为提高.     

基于多普勒小波变换的脱靶量参数提取方法

研究了脱靶量测量系统中靶弹的相对运动速度、脱靶量、脱靶时刻等参数的提取方法. 根据接收到的雷达目标回波信号的多普勒频率特性,提出用4参数基函数的时频信号表示法,从而引出多普勒小波变换的概念. 通过匹配追踪算法寻找与回波信号最匹配的基函数来确定脱靶量参数. 实验结果表明,该方法有效地估计出了脱靶量参数,且比其它方法更简单准确.     

面向沉底目标的分数阶傅里叶变换谱重排回波时频处理

基于谱重排原理,在混响限条件下,根据工程需要讨论Wigner-Ville、短时傅里叶变换(STFT)和分数阶傅里叶变换(FrFT)3种谱重排下目标宽带回波时频特征的表征过程.用二维FrFT重排谱表征目标回波,在此基础上设计时频匹配检测器.研究结果表明:FrFT谱重排有利于表征沉底目标回波时频局部化特征,且在一定程度上抑制混响,提高二类目标回波在时频面的能量集聚性,便于设计二维匹配检测器,提高水下目标检测性能.     

光子回波的求解及其应用

为了深入理解光子回波产生的物理机制,通过采用预报-校正四阶龙格-库塔数值法求解非均匀展宽二能级体系的Maxwell-Bloch方程,建立了准确计算薄样品和厚样品介质光子回波信号强度的方法。得到了二脉冲、三脉冲和多脉冲光子回波信号的强度特性,并研究了弛豫时间、初始入射光脉冲的面积、失谐量以及样品的厚度等对光子回波信号的影响,进一步研究了编码脉冲在数据存储和读取中的应用。计算结果很好地显示了光子回波信号的特性,所建立的方法对光子回波信号的求解具有普适性。     

基于精确块仿射投影算法的回声抵消系统

针对回声抵消器的原理和特点，采用精确块仿射投影算法，设计了一个使用数字信号处理器实现算法的回声抵消系统。最后给出了仿真结果。改进后的算法提高了稳健性以及自适应辩识系统的稳定性和可靠性。     

水下复杂形状目标回声的过渡特性

对水下复杂目标进行多个子目标积木式建模，利用近场板块元方法研究目标近场，远场的过渡规律，并运用了目标相互干涉理论，对复杂目标近场回声强度出现的干涉现象进行了物理解释，获得了频率为3kHz和5kHz的平面波正横入射和斜入射水下复杂目标时，回声强度随距离变化的规律，与简单形状目标相比，复杂目标的回声强度随频率和距离的变化更为复杂。     

非合目标的激光反射层析投影配准方法

投影配准技术能够从投影回波中提取目标的旋转中心点,旋转中心点的获取直接决定着目标廓像的精确重建,故而投影配准技术是研究激光反射层析必不可少的最重要问题之一。现有的投影配准技术都是基于对合作目标特征点的跟踪提取,极大限制了反射层析技术的应用范围。提出了一种经过改进的特征点跟踪算法,通过跟踪投影回波峰值点变化,并对求得的多个旋转中心点位置信息加权平均以消除估计误差,以取得准确的特征点位置信息。实验证明该算法能够直接获取非合目标的特征点,拓展了激光反射层析技术的应用领域。