合成孔径雷达图像的最小均方误差线性最优滤波

针对常用于合成孔径雷达(SAR)图像降噪的Lee滤波和Kuan滤波误差较大的问题,提出了基于最小均方误差(MMSE)准则的线性最优滤波.线性最优滤波通过把斑点噪声的乘性模型同时展开为一阶和二阶泰勒级数,然后使用MMSE准则获得线性滤波的统一模型,最后再对该统一模型使用MMSE准则而获得.线性最优滤波在所有的线性滤波中具有最低的滤波误差,因而具有最高的滤波精度.对某乡村和城区SAR图像的降噪实验表明:线性最优滤波对边缘细节的保留能力强于Kuan滤波,它对斑点噪声的滤除能力强于Lee滤波;与最大后验概率(MAP)滤波相比,线性最优滤波虽然具有较弱的边缘细节保留能力,但它对斑点噪声的滤除能力却强于MAP滤波.     

山区高速公路岩溶路基的地质雷达探测

在碳酸盐岩地区修建高速公路,最主要的隐患是岩溶发育易引发路基不均匀沉降、路基滑动、地表塌陷等地质灾害。为了查找隐患,采用时域有限差分法模拟了地表起伏、覆盖层厚度变化、不同充填效果时溶洞在地质雷达剖面上的反映特征,据此指导工程实测。并以贵州高速公路的部分路段勘察为例,介绍了地质雷达在岩溶地区路基勘察中的运用,取得了良好的效果。     

星载毫米波云雷达反演液态水云含水量的算法性能分析

为了充分了解毫米波雷达遥感液态水云微物理参数的性能,介绍了一种基于最优估计理论从星载毫米波雷达反演液态水云微物理参数的方法,并通过模拟试验对算法性能做了初步分析.模拟分析表明,假定云中粒子半径的垂直分布不均一,而数密度和谱宽分布均一,当观测不确定度等于1.5 dBZ时,整层廓线几何平均半径、数密度、谱宽以及液态水含量LWC(liquid water content)的相对不确定度分别为:13%、59%、15%和50%.各谱参数之间存在着一定的相关性,在计算LWC不确定性时,考虑这种互相关性可以使廓线的反演不确定度显著减小.介绍了联合雷达反射率和可见光厚度信息反演云微物理参数的方案.对比试验表明,不同的参数假定方案下,联合反演方法对反演结果的影响不同.若假定云中粒子半径的垂直分布不均一,而数密度和谱宽分布均一,则联合反演方法可使LWC反演不确定度从50%减小到27%;而若假定云中3个参数的垂直分布均不均一,联合反演对于结果的改进相对较小,仅从50%减小到了48%.     

MLFMA用于不连续特征多频散射特性研究

对隐身飞行器、坦克等武器系统,缝隙等不连续特征对RCS的减缩和控制具有重要影响.基于混合场积分方程,开发出了多层快速多极子算法程序,通过将金属球双站RCS级数解、三缝隙实测曲线分别与多层快速多极子算法(Multilevel Fast Multipole Algorithm,MLFMA)计算曲线进行对比,验证了程序的正确性,说明其可用于飞行器表面不连续特征研究.采用数值方法详细研究了单缝隙、三缝隙电磁散射与入射电磁波频率的变化关系.数值计算结果表明,入射电磁波频率增加时,对单缝隙,电磁散射增强,雷达散射截面算术均值增加,其中掠入射角域内的均值增加最为明显;同时单缝隙的散射曲线相似、次波峰向外偏移;对三缝隙,除具有单缝隙的特性外,还表现为相互耦合性、曲线振荡增强,通过分析认为3个单缝隙散射不同相位的相互叠加导致了其散射的耦合性,入射频率增加时,散射叠加的峰值位置发生相应变化,表现为耦合作用和振荡作用更加明显.该结论可以用来进行飞行器表面的缝隙散射的减缩设计,从而有效提高飞行器的隐身性能.     

BP神经网络的地面雷达全寿命周期费用估算

为了对地面雷达装备全寿命周期费用做出合理,准确、有效的估算,必须选取合适的估算方法对其进行费用分析.针对一般常用的地面雷达装备全寿命费用估算方法存在费用估算工作量大、预测精度带有很强的主观性和随机不确定性、建模与仿真过程存在很大局限性等问题,从BP神经网络原理出发,提出一种基于BP神经网络的全寿命费用估算方法.该方法充分利用计算机软件资源,建立起地面雷达全寿命周期费用估算的神经网络模型,并结合实例估算.采用Matlab软件语言构造出典型网络的工具函数,根据类似地面雷达装备以往的费用数据作为样本,对费用数据进行训练,调整权值,最后根据估算好的相应数据估算实际费用.通过与传统全寿命周期费用估算方法相比较,证实该模型能够应用于新型地面雷达装备全寿命周期费用估算,减小运算工作量,提高估算精度.     

纯转动拉曼光电雷达系统单色仪的设计与调试方法研究

纯转动拉曼光电雷达系统通过接收和分析与大气分子相互作用后产生的特定量子数的拉曼回波信号反演出温度,然而拉曼位移很小且信号又很微弱,要从复杂的回波信号中分离出我们所需要拉曼信号必须用一个高精度的单色仪.本文介绍了高精度、高光谱分辨双光栅单色仪的一种设计方案,对闪耀光栅做了一系列模拟计算,对5级和6级闪耀分别做了对比,分析表明选择第6级闪耀最为合理;其精度能够很好的满足实际测量要求.     

基于PCA与神经网络的雷达故障组合诊断方法

针对目前单一诊断方法的缺陷,提出了一种基于主元分析方法(PCA)和神经网络的组合故障诊断方法.利用多PCA来监测雷达状态,在雷达状态异常时再通过分析变量贡献率来确定故障部位,最终采用神经网络进行故障诊断.仿真实验了该方法的有效性.     

引滦入津输水隧洞混凝土衬砌质量的探地雷达检测

介绍了探地雷达法检测隧道衬砌质量的原理、方法.引滦入津输水隧洞混凝土衬砌质量的探地雷达检测结果表明,探地雷达法能够快速、准确地发现混凝土衬砌质量问题所在,为工程质量评价提供科学依据,是隧道混凝土无损检测的一种好方法,为类似的工程检测提供一个适用的参考及借鉴.     

基于级数反演的俯冲加速运动状态弹载SAR成像算法

根据弹载合成孔径雷达(synthetic aperture radar, SAR)俯冲加速运动的特点,使用高阶逼近模型建立了SAR的回波信号模型,分析了目标斜距在单个孔径时间内随时间的变化关系。结合级数反演的思想,推导出了弹载SAR回波信号的二维频域的精确表达式。在此基础上,提出了一种适用于俯冲加速运动下的弹载SAR成像算法。理论分析和实验结果表明,该算法精度较高,取得了较好的成像效果。     

结合边缘和统计特征的末制导SAR图像匹配

提出一种用于末制导的合成孔径雷达（synthetic aperture radar, SAR）图像实时匹配方法。考虑参考图与实时图尺度、方向等差异,制备多幅参考图像,基于最小错误概率准则,对每幅参考图像提取边缘,由边缘图形成用于匹配的包含边缘两侧地物区域信息的参考模板。提出一种利用边缘信息和SAR图像统计特性的相似性度量准则。采用金字塔分层结构的搜索策略,提高了匹配速度。该方法综合利用了边缘和灰度统计信息,避免了对实时图的边缘提取。实验验证了算法的有效性。