斜测电离图F2层描迹的自动判读

将数字图像处理中的形态学算子和反演技术相结合,发展了一种新的斜测电离图F2层描迹自动判读方法.该方法从电离图预处理、电离图描迹提取和参数提取三大模块出发,实现了斜测电离图F2层描迹的自动判读,并用实际探测数据进行了验证及统计分析.结果显示:该方法适用于不同高角波状态的斜测电离图,能够快速、准确地拟合F2层寻常波描迹且不受毛刺的影响,并且提取的F2层最大可用频率和最小群路径的可接受率分别为95.1%和92.7%,表明该方法具有较好的可靠性、通用性,能有效应用于电离层实时斜测研究领域.     

结构光熔池传感中反射图的递归选区处理算法

点阵结构光三维熔池传感中处理反射图并识别成像点是后续熔池重构计算的基础,然而,由于弧光在成像屏上分布不均匀,加上结构激光照射到工件表面后漫反射到成像屏上,生成了额外的高亮背景,因此大大增加了成像点识别难度.此外,激光束在传播过程中受金属蒸气散射发生横向扩散,造成成像屏上的成像点尺寸变大、对比度下降,给识别带来了更大困难,极易丢失成像点(丢点)或误将噪声识别为成像点(多点).针对该问题,提出了一种递归选区图像处理算法,该算法由整体到局部,利用递归的思想不断选择"未成功识别"区域做进一步处理,当逐层返回处理结果后,可实现从不均匀背景中分离出所有成像点,不易丢点或多点.在每层处理计算中,算法的主要步骤包括阈值、滤波、连通域计算、大连通域递归处理以及小连通域重新覆盖等.阈值处理采用OTSU算法,该算法针对各层目标图像的亮度特征自动确定最佳阈值.滤波处理采用中值滤波法,提出每深入两层将滤波窗口的尺寸减小2个像素,可以降低丢点可能性,减少无用递归,避免超过最大递归深度.最后,用起弧后不同时刻拍摄的具有不同特征的反射图验证了递归选区处理算法的有效性,并分析讨论了该算法的实时性能.结果显示,单个图像的...     

基于BP神经网络的电离层频高图F层参数自动度量方法

为了改进传统的电离层频高图手动度量方法,提出了基于BP神经网络的数字频高图F层自动度量方法,该方法首先采用阈值去噪、多次回波和泄漏去除,并使用A45方法将频高图转换成单元点;然后采用BP神经网络的自适应训练拟合单元点图获取O波和X波F层描迹;最后根据描迹斜率变化寻找F1和F2层的分界点以及采用曲线拟合技术补偿F2层临界频率区域完成参数判读.该技术应用于中南民族大学新研制的数字测高仪测量的频高图自动度量中,获得了初步结果,度量的foF2和h'F2准确率分别达到81%和78%,结果表明:该方法具有较好的可靠性.     

基于散射电场的飞机旋翼多普勒回波模拟

旋翼飞机飞行过程中会产生具有独特多普勒特征的雷达回波,通过对旋翼回波的准确模拟,可为不同类型飞机的精确识别提供重要依据.针对现有散射点叠加算法的假设缺陷,从目标高频电磁散射理论出发,提出了基于散射电场的飞机旋翼回波模拟方法.依据电磁散射场与雷达回波方程间的数学关系,发现目标回波的基带信号与目标后向散射电场的复振幅矢量具...     

小功率便携式电离层斜向返回探测雷达设计

采用伪随机编码、脉冲压缩和相干频谱积累技术,获得27 dB的相位编码脉冲压缩增益和21 dB的相干频谱积累增益,从而在小功率下实现远距离探测。采用等间隔收发新型探测体制,实现2 000 km范围内的无距离盲区探测和获得所用伪随机序列的最大增益性能。依据软件化雷达思想,通过可编程数字信号处理技术来实现雷达的大部分功能,从而使雷达具有良好的可编程、可配置和易升级性能。在整体结构上,采用PXI(外围部件互联总线面向仪器的扩展)总线技术,该雷达设计成为一个模块化、小体积的PXI系统。实际探测结果表明:在发射功率为100 W的情况下,该雷达清晰地获得了2 000 km内的返回散射扫频电离图和返回散射扫频多普勒电离图。     

基于相位编码脉冲压缩体制的电离层探测系统

设计了基于相位编码脉冲压缩体制的电离层斜向返回探测系统.通过对系统特殊回波特性和探测需求的分析,讨论了整机系统信号处理的工作流程和具体设计方法,阐述了该系统基于虚拟仪器总线的高速实时信号处理实现.研究结果表明.信号处理的实现使整机系统具备处理速度快、软件化程度高等特点,在实际电离层探测中的测量数据表明.该系统可达到探测功率小、距离远等预期效果.     

基于船舶运动的微波多普勒海面回波模拟与分析

根据船载雷达探测海面时的工作特点,深入研究走航状态下微波段电磁波与海表面的作用机理.根据线性波浪理论和船舶运动规律,建立了基于时变海面的船舶运动模型,并通过与实测数据对比验证了模型的有效性.采用小斜率近似法计算海面的电磁散射,仿真得到走航状态下微波段海面散射回波,并分析了不同船舶运动方式对回波多普勒谱的影响.通过采用空间海浪反演算法验证仿真结果,证明了回波模拟算法的正确性.结果表明船舶运动导致回波统计特征发生明显变化,该结论为船载平台下海面后向散射回波研究与海浪反演算法改进提供了先验信息与理论模型.     

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.     

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.     

一种用于激光雷达识别车道标线算法

利用点云数据空间分布特征和回波强度信息,结合局部均值变点统计方法,提出了一种用于激光雷达数据帧的车道标线识别算法。该算法首先基于车载激光雷达采集的道路周围环境点云数据中高程信息进行滤波,确定可行驶区域。然后利用局部均值变点统计对可行驶区域点云数据中的回波强度值进行标记提取,即车道标线点云数据粗提取。最后基于EM(最大期望)方法聚类,从而完整、准确地识别车道标线。实验结果表明,该算法不仅能够准确定位可行驶区域,进而可以实现车道标线的自动提取;而且有效抑制了道路周围环境对车道标线识别的干扰,验证了算法的有效性。