空-时二维步进频MIMO雷达宽带信号处理研究

为实现多输入多输出(MIMO)雷达距离高分辨,提出了空时二维步进频加线性调频的发射信号模型.MI-MO雷达采用空-时二维步进频的发射信号模型,可以将宽带信号处理分为接收波束形成、脉冲压缩、发射波束形成、慢时间维信号合成4个部分.发射信号分集给系统带来更多自由度的同时,也使信号处理变得更为复杂.仿真结果表明,当发射阵列规模较大时,MIMO雷达能在一个脉冲重复周期(PRT)内实现宽带信号合成,避免了常规宽带雷达的运动补偿问题.     

纳米晶铁纤维的制备及其电磁参数的测量

用磁场引导的MOCVD法制备了纳米晶铁纤维,用SEM、XRD表征了纳米晶铁纤维的结构,利用反射—传输法测量了此铁纤维的电磁参数。比较模拟和试验结果发现:应用各向同性材料电磁参数的测量方法,可测量各向异性材料的电磁参数,此参数可用指导雷达波吸收涂层的设计。     

雷达卫星鲁棒逆最优自适应姿态跟踪控制

针对存在外界扰动和模型参数不确定性的雷达卫星姿态跟踪控制问题,提出了一类基于修正的罗德里格斯参数描述的雷达卫星鲁棒逆最优自适应控制器设计新方法．通过Backstepping方法和构造相应李雅普诺夫函数,设计了鲁棒逆最优控制器,避免了直接求解哈密顿一雅克比一贝尔曼偏微分方程,使控制器相对于选取的具有鲁棒性的代价函数最优,并以较小的L：增益,实现对外界扰动的输入一状态稳定和鲁棒性;针对系统参数不确定性设计自适应参数更新律,对参数进行自适应学习,有效降低参数不确定对系统的不利影响．仿真结果表明：该方法能有效抑制模型不确定参数和外界未知扰动的影响,在保证姿态跟踪精度的同时,能增强系统鲁棒性．     

一种新的多普勒天气雷达回波数据无损压缩

为了解决多普勒天气雷达回波数据传输的实时性以及数据存储的有效性问题,提出了一种基于阶梯量化的多普勒天气雷达回波数据无损压缩新算法。针对天气雷达回波数据的特点,首先对天气雷达回波数据进行预处理,即将雷达回波数据进行格式转换;其次提出了一种阶梯量化方法,并采用MED预测进一步去除数据中的相关性;最后对量化和预测后的回波数据采用LZW编码以实现无损压缩。实验结果表明,新方法较其他方法大幅提高了回波数据的无损压缩倍数,可实现对多普勒天气雷达回波数据的有效压缩。     

基于最优投影平面的雷达目标一维距离像识别

基于将多类目标的识别转化为两类目标的识别这一思想,提出一种雷达目标一维距离像识别方法。首先将多类目标组分为多个子组,每一子组包含两类目标;对每一子组中的目标,由其训练一维距离像建立最优投影平面;对输入目标,利用最小距离准则进行分类,以确定输入目标在每一子组中的类别。然后,应用投票机制最终决定输入目标所属类别。仿真实验结果表明了该方法的有效性。     

基于有限元的探地雷达低干扰条件数值模拟

本文针对探地雷达路面结构病害仿真研究的误差进行影响因素分析,采用有限元法研究了边界条件及病害-波长尺寸比对探地雷达频域仿真准确性的影响。结果表明,使用完美匹配层能有效减少仿真过程中的杂波影响,使得模拟结果更加符合实际情况;通过仿真模拟可知波长与病害尺寸相近或相比更小时,检测效果更为显著。可见,探地雷达仿真过程中处理好边界条件和波长与病害尺寸比能大大提高仿真的准确性。     

一种无人机载雷达和通信一体化波形设计方法

为了节省现有无人机编队利用数据链周期性地通告平台位置、速度等占用的时间资源, 本文创新性地提出了一种无人机载雷达和通信一体化波形设计方法。利用一种基于分段帧结构的扩频通信波形信号,在无人机间数据通信的同时,利用帧结构分段设计,隔离出目标回波信号,然后进行雷达回波信号的处理,从而直接完成无人机编队位置感知,达到通信与雷达探测同时进行却又互不影响的目的。外场实验结果表明所设计的一体化波形可以优于0.4m的探测精度有效测量目标距离,完成目标的位置感知,节省了无人机周期位置报告的时间资源,具有较强的理论创新和应用价值。     

基于多元回归模型的GB-SAR监测误差改正及形变分析

针对基于地基合成孔径雷达(GB-SAR)露天矿边坡监测原始影像干涉相位误差改正不准确导致形变数据精度偏低的关键问题,以马兰庄露天铁矿GB-SAR原始影像为数据源,对原始影像干涉相位误差来源和分布特征进行了分析.提出了利用三重阈值提取PS点和高质量PS点的方法,并基于高质量PS点相位与像元坐标建立了多元回归模型.依据该模型对PS点进行相位改正以获取准确形变相位和单幅影像形变量,并在时间序列上进行叠加分析.研究结果表明,基于多元回归模型的GB-SAR形变监测误差改正方法可以准确改正GB-SAR形变监测误差,提高了形变监测数据的精度.     

三维探地雷达在城市市政管线渗漏探测中的应用

以城市给排水管网基地测试管道为对象,针对一根埋深0.6 m,直径100 mm水管,通过现场实验探讨三维探地雷达(GPR)探测管线渗漏的可行性。实验中在渗漏点附近沿垂直于管线方向布设了31条平行测线,采集了C扫描雷达数据。对比渗漏前后的二维雷达剖面以及雷达数据三维偏移成像图可知,三维探地雷达可更加有效地探测和识别地下目标几何形态,判断由于地下水管渗漏形成的周围土壤浸润区的范围和大小,从而确定渗漏位置。     

基于虚拟阵元冗余平均的对称嵌套MIMO雷达DOA估计

针对传统算法进行DOA估计时因删除重复虚拟阵元而造成有效信息损失、估计性能不佳等问题,提出基于虚拟阵元冗余平均的对称嵌套MIMO雷达DOA估计算法。首先,将一组密布均匀线阵和一组稀疏均匀线阵分别以零点为中心对称排列,构成单基地MIMO雷达的发射阵列和接收阵列,将传统的虚拟阵元由“差联合”结构变成对称“和联合”结构形式,提高了系统的自由度、降低了阵元互耦,并将其应用于非相干目标和全相干目标DOA估计;其次,向量化样本协方差矩阵,将“和差联合”阵列重复的虚拟阵元进行冗余平均处理后重构Toeplitz矩阵;最后,结合MUSIC算法进行非相干目标DOA估计,有效提升了目标估计个数和角度估计性能。仿真实验验证了阵列结构和算法的有效性。