基于鲁棒主成分分析的SAR舰船检测

针对单极化SAR舰船目标恒虚警检测无标准杂波模型可选,且多目标情况下易发生目标检测不完整和弱目标丢失的问题,该文提出一种基于鲁棒主成分分析(robust principle component analysis,RPCA)的舰船检测方法,通过利用SAR图像中内在的海面低秩属性和舰船目标的稀疏属性,借助推导的增量Lagrange乘子算法,将SAR图像分解为低秩图像、噪声图像(两者之和对应海面)和稀疏图像(对应舰船)的和,从而一次性实现目标检测和杂波抑制,不依赖任何杂波模型和检测统计量。仿真实验验证了增量Lagrange乘子算法的有效性。实测数据处理实验中与平均单元恒虚警检测法和均方误差恒虚警检测法进行了对比,结果表明该方法可以正确从海杂波中检测出舰船目标,具有良好的鲁棒性。     

基于三聚类中心K-means算法的SAR船只检测方法

为解决高分辨合成孔径雷达(SAR)图像中基于海杂波模型的CFAR船只检测方法适用性受限的问题,提出了一种基于三聚类中心的K-means船只检测方法.该方法将SAR图像划分为船只目标、海杂波及其他干扰3个聚类,利用K-means聚类算法求得最高聚类中心值,并将其作为检测阈值进行船只初步检测,然后结合分辨率和船只尺度等先验信息进行形态学滤波操作得到最终检测结果.基于实测数据的实验结果表明,所提方法无须海杂波的统计信息,且不依赖于SAR图像的分辨率,可有效地服务于高分辨率SAR图像中的船只检测任务.     

一种基于KummerU分布的SAR图像统计建模方法

提出一种基于KummerU分布的SAR图像统计建模方法。首先在SAR图像乘积模型框架下,假设SAR图像的相干斑和雷达截面积分量分别服从Gamma分布和Fisher分布,导出了SAR图像的KummerU分布。接着,基于Mellin变换得到了KummerU分布的对数累积量参数估计方法。最后,利用KummerU分布对TerraSAR-X和AIRSAR系统获取的不同场景的SAR图像数据进行统计建模。定性和定量分析的实验结果表明,与经典SAR图像分布模型相比,KummerU分布具有更优的SAR图像统计建模能力。     

基于子孔径分离的SAR动目标检测与定位

提出了一种基于子孔径分离的SAR(Synthetic Aperture Radar)动目标检测与定位方法。首先分析了运动目标和静止目标在多个子孔径中图像的差异,提出了利用子孔径图像相减来抑制杂波。其次给出了子孔径划分的依据和过程,提出了子孔径图像配准的方法,并设计了运动目标检测与定位的信号处理流程。最后引入了出现速度模糊情况下结合距离走动量来辅助准确定位的方法。利用仿真结果验证了算法的有效性。此方法适用于单天线SAR,它具有处理方法简单、运算量小、可实时实现等优点。     

基于SSC的星载SAR有源干扰方法

 不同干扰方式对星载SAR的干扰效果主要取决于干扰信号与SAR回波信号的相似度,即干扰信号在信号结构和特征方面与星载SAR回波的相似程度。通过提出一种基于散射统计特性（SSC）的星载SAR有源干扰方法,构建用于干扰星载SAR的类杂波信号数学模型,分析该信号与星载SAR回波信号的散射统计特性相似度,并进行了仿真分析。仿真结果表明该方法在相同的干信比下有更好的干扰效果,具有较好的应用前景。     

极化SAR图像处理中L分布杂波统计分析

首先推导了G-Weibull（Generalized Weibull）杂波在复幅度以及强度上的概率密度函数以及其高阶矩特征,然后利用散射影响因子服从G-Weibull分布的变量与Gauss分布变量的相干斑乘积模型,得到了适用于极化合成孔径雷达（SAR）图像处理的L分布杂波分布函数,并推导了其高阶矩特征以及极化合成孔径雷达（极化SAR）中的多视处理的协方差矩阵的概率分布函数和矩特征。针对实测数据,给出了极化SAR单视与多视图像L分布参数的矩估计方法,指出矩估计是视图数的渐进无偏估计,并利用仿真数据和实测数据进行了检验,验证了推导的正确性。极化SAR中多视图像L分布杂波的统计理论对极化SAR目标检测、识别等领域的新技术研究具有一定的理论指导意义。     

一种改进的Weibull分布杂波仿真方法

针对目前Weibull分布杂波仿真中没有考虑线性滤波器物理可实现性问题,首先深入研究了该杂波模 型的统计特性及其ZMNL仿真方法;在此基础上,引入最小相位特性与复倒谱技术,提出了一种物理可实现的滤 波器产生方法,同时详细阐述了物理可实现Weibull分布杂波随机序列产生的流程;最后,进行了仿真实验,仿 真结果证明了该方法的准确性和有效性。该方法产生的杂波可用于雷达信号模拟、雷达图像分析及雷达最优信 号处理器设计。     

一动一静双基地SAR动目标检测方法研究

针对一动一静双基地合成孔径雷达(SAR)系统,提出了一种多通道双基地SAR动目标检测与速度估计方法;并且在杂波对消后利用目标幅度或相位信息,得到了运动目标径向速度和位置偏移量估计的解析表达式.仿真中利用卫星平台作为发射机、平流层飞艇平台作为接收机,验证了算法的正确性.     

单通道SAR的动目标检测

提出了一种基于单通道合成孔径雷达(SAR)进行动目标检测的新方法。该方法在详细分析SAR对动目标的回波模型的基础上,给出了进行子孔径成像、地杂波对消、相干斑抑制、动目标检测的原理和实现方法。文中首先建立了SAR的回波的数学模型,分析了动目标回波和地杂波的不同特征。在对回波做子孔径成像之后,为了抑制相干斑,对两路子孔径信号分别做平滑处理。然后进行杂波对消,通过对杂波对消后的残差图像做恒虚警处理检测出运动目标。计算机仿真结果验证了其有效性。     

低分辨率SAR图像舰船目标检测

针对低分辨率合成孔径雷达(synthetic aperture radar, SAR)图像舰船目标受背景及杂波影响难以检测的问题,通过构建一种基于生物视觉侧抑制理论的背景抑制网络模型,有效地抑制了背景杂波.采用基于RENYI熵的分割方法提取舰船目标兴趣区域,以低分辨率SAR图像中舰船目标的成像特点为先验知识,结合同质性检验,滤除了兴趣区域中的虚假目标,降低了虚警率.实验结果表明:所提出的算法能够有效地抑制强海杂波背景,突出目标,既能用于检测SAR图像中带尾迹特征的舰船等运动目标,也可用于检测无尾迹特征的舰船目标.     

一种SAR的点目标回波生成方法

根据星载SAR的运动规律及成像机理，建立了地球椭球、卫星椭圆轨道、卫星三轴姿态抖动模型，给出点目标的模拟方法，得到点目标的模拟数据；采用改进的R-D算法对该数据进行了成像处理，得到了点目标的成像结果。     

机载广域监视SAR地面运动目标检测和参数估计方法

提出了一种机载广域监视SAR地面运动目标检测和参数估计方法.首先,基于斜视SAR的空间几何模型推导了地面运动目标成像的特征,得出运动目标不仅在方位向发生偏移,而且在距离向也会产生位移;然后,利用子孔径方法实现杂波抑制和运动目标的检测;最后,提出了广域监视SAR模式下运动目标的参数估计方法,并得到了该模式下运动目标的成像轨迹.计算机仿真验证了本文提出的机载广域监视SAR系统可以实现运动目标的检测和目标运动轨迹的形成.     

基于数值模拟和SAR的波峰长度分布研究

分析了随机海浪空间特征量的研究现状和合成孔径雷达(synthetic aperture radar, SAR)海面成像机理.采用线性叠加法模拟波面得到波峰的空间形态,提取出波峰长度信息并进行统计分析.SAR观测得到的波峰长度的统计分布与数值模拟结果比较表明两者符合较好,从而验证了数值模拟技术的有效性.同时,给出大型海上结构物遭遇某一长度波浪的概率公式.     

典型目标的合成孔径雷达回波生成与图像仿真

分析了典型目标的合成孔径雷达(SAR)回波与图像仿真对验证SAR成像算法的有效性、开展SAR图像解译和SAR图像自动目标识别等方面的研究具有重要作用,在现有的SAR回波信号和图像仿真方法基础上,提出了一种新的目标SAR回渡信号和图像仿真方法,该方法把目标特性分析的曲面像素法和基于二维傅立叶变换(2DFFT)的SAR回波信号仿真数学模型相结合,采用曲面像素法来计算目标的散射率,用基于2DFFT的回波生成方法来计算SAR回波,实现了典型目标的合成孔径雷达回波生成和图像仿真,并给出了相应的仿真结果,证明了该方法的有效性.     

基于Android系统的船用雷达仿真系统研究

现有的船用雷达模拟器大多是基于桌面系统研发。随着移动互联网的迅速发展,基于移动终端的船用雷达仿真系统具有潜在的应用价值。参照JRC-JMA-9100型号雷达,基于Android移动平台设计并实现了一个船用雷达仿真系统APP。采用一种改进的道格拉斯 普克算法对岸线数据抽稀,使用圆周扫描算法对物标进行扫描求交,提高了雷达模拟器岸线回波的绘制效率。采用瑞利分布、正态分布数学模型,利用模型叠加的方式,实现了海杂波、雨雪杂波的仿真。采用分层显示的方式实现了电子方位线、活动距标圈、平行索引线、自动捕获区、偏心显示等雷达刻度系统功能。仿真结果表明,系统在移动终端上运行稳定,仿真效果良好。     

地杂波引起的引信早炸问题研究

由于雷达引信载体运动的高速性,引信工作的近程性,使得引信在低空作战时,地杂波信号极易诱使引信早炸.为解决这一问题,通过建立基于网格映象法的地杂波回波信号的仿真模型,分析了引信地杂波信号特性,提出利用经验判据对回波信号进行频率识别以及对回波信号进行窄带滤波等途径来克服地杂波导致的引信早炸问题.研究结果为日后进一步提高引信抗干扰性能提供了技术依据.     

基于经验模态分解和核主成分分析的SAR图像相干斑抑制

结合经验模态分解(EMD)与核主成分分析(KPCA)方法,针对SAR图像提出一种改进的相干斑抑制算法。首先将SAR图像进行对数变换和均值调整后进行经验模态分解;然后利用KPCA进一步去除各层本征模态函数(IMF)中的噪声,具体方法是根据斑点噪声的统计特性和零均值高斯白噪声IMF的能量分布模型,近似计算各层IMF中噪声能量所占比例,据此选择合适数量的主成分重构IMF;最后对经过KPCA处理的IMF进行累加重构得到去噪SAR图像。实验结果表明,与另外两种EMD图像去噪算法相比,本文提出的方法在相干斑抑制效果和图像细节信息保持能力两方面都有较好的提高。     

基于现代谱估计的相关K杂波模拟

针对相关K分布杂波仿真过程中具有指定功率谱的随机序列的产生,提出用现代谱估计进行相关随机序列产生的方法.该方法利用L-D算法求解自回归模型的Y-W方程以精确地模拟杂波的功率谱密度,以海杂波为例的仿真结果证明了方法的有效性.同时针对杂波仿真过程中自回归模型阶数的选择,对不同的K分布参数和功率谱宽度的杂波进行了仿真实验,通过对实验结果的分析给出一些有用的结论.