面向成像任务的宽带MIMO雷达认知波形设计

为了利用最少的带宽资源,获取多个方向目标满意的成像结果,提出了一种信号带宽动态调整的宽带MIMO雷达认知波形设计方法。通过建立目标一维距离像与发射信号带宽之间的闭环反馈,使雷达可根据目标的粗分辨一维距离像,设计在距离向上每一个散射点所需的最小发射信号带宽。在此基础上,综合考虑发射方向图和在目标方向所合成发射信号的带宽要求,建立波形认知优化模型并对其进行求解,最终实现了多目标观测时发射信号带宽的动态调整。仿真实验表明,在信噪比为-10dB条件下,该方法可以准确计算出各目标在距离向上最近两散射点之间的距离,并且可在最少消耗带宽资源的条件下实现目标逆合成孔径雷达成像,该成像结果与大带宽线性调频信号的成像结果十分相近。     

基于小波和神经网络的目标识别方法

基于高分辨一维距离像，对雷达信号目标识别的小波分析和神经网络方法进行了理论研究和实验分析。小波变换起到了数据压缩作用，并且用不同的小波得到不同的结果。ISAR获得的三种飞机目标真实回波数据所形成的一维距离像作为实验数据，并且用神经网络对目标分类器进行了设计。     

基于线性调频步进信号的SAR实测数据成像

介绍了线性调频步进信号的形式及合成高分辨距离像的原理,提出了一种基于该信号形式拉伸处理的地杂波剔除方法,分析了目标运动以及雷达载机振动对合成的一维距离像的影响等问题,给出了合成距离像的仿真结果以及一种毫米波直升机机载成像雷达的实测数据成像结果。     

基于流形的分类算法及其在毫米波雷达目标识别中的应用

针对毫米波高分辨率雷达一维距离像目标识别的多类分类问题．基于局部线性嵌入（Locally Linear Embedding,LLE）算法思想,考虑样本与其所在低维流形之间的关系,提出一种多类分类算法．该算法先确定样本所在低维流形的结构,然后通过比较未知样本与各类已知样本流形间的关系来分类．将其应用于毫米波高分辨率雷达一维距离像目标识别,实验结果表明,该算法能够有效地进行分类。性能优于其他常用多类分类算法．且对输入参数不敏感．     

基于模糊支持向量机的一维距离像识别

在毫米波雷达一维距离像识别中,为达到消除噪声与孤立点影响的目的,在研究了基于距离和样本紧密度的隶属度函数的基础上,提出了一种能反映雷达回波信号在特征空间分布的隶属度函数.用一个紧凑的超椭球体将样本包围起来,并使用超椭球体的方向半径度量样本之间的紧密度.将改进的基于样本紧密度的隶属度函数应用于模糊支持向量机中,可较好地区分开支持向量与含噪声或野值的样本.实验结果显示:随着雷达回波信号信噪比的降低,支持向量机的目标识别率迅速下降,而模糊支持向量机的目标识别率只下降了1%,有效地减小了噪声对一维距离像识别结果的影响.     

基于分数阶Fourier变换的雷达目标识别

为了利用雷达信号的时频信息以提高雷达目标识别性能,提出了一种基于分数阶Fourier变换(FrFT)的雷达目标识别方法。利用FrFT提取目标高分辨距离像的时频特征。从类可分性角度,求取多个最优变换,利用主分量分析方法对距离像的FrFT进行特征降维,并使用神经网络进行分类识别。最后,采用D-S证据理论,对多个最优变换的识别结果进行决策融合。仿真结果证明了该方法的合理性和可行性。     

线性调频步进信号雷达目标微多普勒效应分析

线性调频步进信号的距离高分辨能力为目标的精细微多普勒特征提取奠定了基础,因而研究该信号体制雷达的微多普勒效应具有重要意义.在阐述线性调频步进信号成像原理的基础上,研究了线性调频步进信号体制下雷达目标微多普勒效应的产生原理,分析了距离像走动和卷绕的产生原因,并通过重点分析旋转和振动形式的微动引起的微多普勒效应,比较了其与线性调频信号体制下微多普勒效应的异同,得出了在满足距离像不卷绕条件下目标微动参数与谱图上正弦曲线参数之间的关系,为后续的微多普勒特征提取工作提供了理论基础.仿真计算验证了本文微多普勒效应理论分析的正确性.     

Costas跳频雷达运动补偿中的模拟退火算法

通过为Costas跳频雷达一维距离像定义一个波形熵，将运动补偿转化为一个一维优化问题。基于模拟退火算法的原理，提出了一种一维精确搜索算法并将其运用到Costas跳频雷达的运动补偿中。仿真表明，该算法不依赖于梯度信息，具有良好的稳健性和全局收敛性，在信噪比为0．4dB时仍能获得高分辨率的一维距离像。     

高速运动目标的瞬时距离-多普勒成像

首先建立高速运动目标宽带雷达回波模型,分析了高速运动对目标一维距离像的影响,针对其回波是调频斜率相同的多分量LFM信号的特点,提出利用自适应短时傅立叶变换的方法获得一维瞬时距离像,消除了高速运动目标距离压缩中的色散效应,经过运动补偿和横向分辨,最终获得目标清晰的二维像.和传统速度补偿方法相比,有效减小了运算量,仿真证明了该方法的有效性.     

弹载激光成像雷达距离像的目标提取技术

为了实现对弹载激光成像雷达距离像中不同目标的准确分离和提取,提出了一种基于其点云数据特点的距离像目标提取方法.通过对点云数据进行聚类和类间距离校正,实现了不同目标的准确分离;通过提取各目标边缘点和遮挡补偿,实现了对被遮挡目标的提取;根据需要提取目标的尺寸设置结构元素大小,采用形态学滤波方法实现了特定目标的快速提取.对实测距离像目标数据的处理结果表明,所提出的方法可以实现弹载激光成像雷达距离像目标的准确提取.      

利用高分辨距离像的雷达目标识别

雷达高分辨距离像和相关滤波器在识别目标中的联合应用中具有研究潜力。其中相关滤波器的作用是使回波相干峰的期望值最大化,本文在实验中利用3种不同地面目标的雷达模拟距离像的相关滤波器数据验证其有效性。结果显示,利用目标的方位信息是可以进行可靠的目标识别的,并且识别是以多个滤波器为基础的。     

雷达目标一维距离像识别创新课程设计

为了提高雷达原理与系统课程的教学质量与效果,该文基于多次样本的高分辨雷达一维距离像设计了一个雷达目标识别的仿真验证课程项目,即一种针对最小K-L距离判决准则的不对称性而利用最小R-A距离判决准则的改进方案,并具体阐述了K-L和R-A方法的原理及实施方式,给出了试验流程图和仿真过程中各参数的选择。实践表明,该课程设计形象生动、易于掌握,涵盖了雷达原理,目标识别等技术,满足了教学与科研的需要。     

双基FMCW宽带雷达微多普勒特征分析与误差因子补偿

对双基调频连续波(FMCW)宽带雷达旋转目标的微多普勒效应进行了研究。首先建立了双基FMCW宽带雷达中的旋转目标模型,推导得出了旋转目标的微多普勒效应表达式,并通过分析目标脉内微动对一维距离像的影响,得出了一次误差项会引起一维距离像的走动和峰值偏移、二次误差项会引起一维距离像的展宽、同时双基角也会对目标微多普勒特征曲线的最大频偏产生调制等结论。在此基础上,进一步提出了利用最小熵准则对误差因子进行补偿的方法。仿真分析表明:该方法能够较精确地估计二次误差项的系数,有效地补偿目标微多普勒效应的误差因子,并具有良好的抗噪性能。     

基于一维高分辨距离像的相关测速补偿算法

在分析运动目标对频率步进信号成像影响的基础上,阐述和推导了基于一维高分辨距离像的相关测速算法,给出了该算法的测速性能和实现流程.对是否利用IFFT结果的相位信息,提出了距离像实包络相关和复包络相关两种处理模式.针对空间高速运动目标.仿真和分析了各因素对测速精度的影晌.结果表明,该算法测速精度高,计算量小,抗噪性能较好,为宽带雷达实时自测速补偿提供可能.     

近似小波变换的一种空中多目标分选方法

通过对由空中多目标间距引起的目标间多普勒频率的差异分析，基于Morlet小波变换，提出了一种空中多目标分选识别的新方法——小波变换谱分析法。此方法选用不同中心频率的Morlet小波，对信号进行小波变换，求取信号的功率谱，获得雷达目标的一维距离像，从而分选识别目标。     

基于FLAKNN的雷达一维距离像目标识别

由于传统KNN算法在应用于高分辨一维距离像进行目标识别时,存在全局使用固定k值和未考虑各特征分量对分类的影响等不足,使得目标识别性能较差.提出一种改进的KNN算法:FLAKNN.通过提取目标高分辨率一维距离像的尺寸、熵、中心距、不规则度、去尺度特征、对称度等稳定特征,使用Fisher判别分析将所有特征分量投影至低维空间,使不同类别间具备最大可分性;结合相邻样本局部的分布情况和k取值的调整,最终使用少数服从多数的投票原则决定测试样本的类别.结果表明,相对传统KNN算法,该算法进一步提升了识别性能.      

利用高分辨率和极化信息进行目标识别的研究

极化特征用于目标识别的一项主要研究是将极化信息与高分辨率雷达技术相结合.在研究了目标特定的极化变换作用后,提出了基于一维距离像,利用目标回波中的极化现象对目标进行识别,并得出了有关目标识别特性的结论.     

一种改进的线性调频步进信号目标抽取算法

针对线性调频步进信号一维成像算法中的目标抽取问题,提出一种改进的目标抽取算法. 在保证目标最强散射点被抽取到的前提下,该算法对最强散射点所在采样点的抽取区所有可能的位置进行遍历,根据每个可能的位置反推出一个抽取起始点,获取多组目标一维高分辨距离像(HRRP),并对各HRRP进行散射点提取,最终选择各强散射点能量累加值最大的那组HRRP作为目标的HRRP. 经实测数据验证,该方法抽取效果优于逆向舍弃法.      

高频区雷达目标识别模板构造方法研究

提出了将最大最小相关模板应用于高频区雷达目标模板构造的思想，这种方法的操作对象为多个距离像，即将一定姿态范围内的距离像用一个组合模板来表示，从而使得数据库中目标模板数量减少。最大最小模板具有与其所代表的距离像之间的最小相关最大的特点。     

线性调频连续波雷达双通道距离改进系统

线性调频连续波雷达的差拍中频信号包含被探测目标的距离信息.为了更好地从线性调频连续波雷达的同波中提取出较远距离的目标信息,从电磁波在空间传播衰减情况以及脉压信号能量的大小与回波延时时间的关系两个方面,仿真论证了影响线性调频连续波雷达的探测距离的原因,并基于仿真结果提出了一种以DDS为线性调频信号源的双通道线性调频连续波雷达系统.通过用MATLAB软件进行仿真,得到在相同的工作环境下雷达探测距离从传统线性调频连续波雷达系统的45km提高到双通道系统的135km,超出传统线性调频连续波雷达系统距离的2倍以上,对工程实践具有指导意义.