高分辨率雷达检测——预研课题和潜在应用

文献[1]介绍了高分辨力雷达在改善目标检测中的潜在优点,强调了根据期望的目标径向距离分布图来形成发射波形和接收处理器的概念,并给出了性能预测。为克服先验信息的不足,本文提出并评估了一个自适应方案,用它来联机估算目标距离分布图。此外,引入了一个更一般性的、基于统计描述的目标冲击响应模型,讨论了相应的处理方案和检测性能。     

高分辨雷达目标识别的研究

本文研究基于一维距离像的高分辨雷达目标识别方法。文中讨论了三种识别方法(频率域RBF神经网络方法、频率域相关滤波器和距离域相关滤波器),并用我国实验ISAR录取的数据比较了这三种方法在不同信噪比下的识别性能。     

高距离分辨(HRR)雷达单个目标回波信号检测

研究了 Ｈ Ｒ Ｒ 雷达单个目标回波的信号检测。由于 Ｈ Ｒ Ｒ 雷达目标检测实质上是延迟目标检测（ Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｔａｒｇｅｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）,所以其目标散射模型不是简单的点目标,而是在距离维上呈现出多个强散射点。由于目标的运动,其各距离维上的散射点相对于雷达的位置会不断地发生变化［１,９,１０］。提出的单个目标回波的检测方法是对同一目标的距离维上散射点进行相关积累,以提高其目标信噪比。采用此方法可使 Ｈ Ｒ Ｒ 雷达比低距离分辨（ Ｌ Ｒ Ｒ）雷达的威力高出很多。     

雷达图像的分辨特性

本文较全面和系统地论述了真实孔径及合成孔径雷达图像的分辨特性,给出了距离分辨率、方位分辨率和辐射分辨率的定量计算关系式。阐述了多种辐射分辨率定义的内涵,并对其相应的错误概率进行了比较。引入了雷达图像的分辨体积和可懂度的概念,并且完成了雷达图像分辨特性的方形像元等效。这些论述对于雷达图像质量的评估和相互比较,以及雷达系统参数的设计具有重要意义。     

高分辨力雷达目标识别研究

本文讨论了基于高分辨力距离像的特征提取技术和利用模糊分类来进行目标识别的问题，探讨了几种建立隶属函数的方法，给出了对五类飞机目标的识别实验结果。     

毫米波高分辨率脉冲雷达信号模拟器研究

本文讨论了一种毫米波高分辨率脉冲雷达信号模拟器的设计和实现。用计算机模拟产生毫米波脉冲雷达在各种环境下的视频回波信号,通过高速D/A转换器将模拟结果直接转换成实时雷达视频回波信号。实验结果表明,该模拟器具有真实性好、实时、高分辨率、参数更改方便和可靠性高等特点,可满足毫米波脉冲雷达的测试需要,并可做其它波段的高分辨率脉冲雷达信号处理系统的信号源。     

舰船目标回波高分辨数据仿真

高分辨技术能够有效地从电磁波参数中抽取有关目标的信息。为了充分利用这些信息，就必须详细了解电磁波与目标之间的相互作用机理。本文采用点散射模型对舰船这类分布式目标的雷达回波进行了仿真。组成目标的各散射体具有不同的散射强度和高度，各散射体之间产生的电磁耦合采用能量守恒原理来处理；并依此给出了几类典型舰船目标雷达回波的高保真数据仿真结果。     

合成孔径雷达干涉成像技术及其应用

卫星合成孔径雷达干涉技术 (INSAR)通过对地面同一地区两次或多次平行观测成像得到的复图象对 ,可以获得精度达米级的数字高程模型和监测地表的厘米级形变。首先简单介绍了INSAR技术的发展历史 ,然后阐述了INSAR技术和D -INSAR技术的原理及数据处理流程 ,同时给出了基于ERS - 1原始数据的实验结果。最后介绍了该技术在地形测量、地质灾害研究、极地监测、海洋表面监测等领域的应用。     

适用大场景高分辨合成孔径雷达的快速BP算法

在进行大场景、高分辨合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)成像处理时,基于后向投影(back-projection,BP)的SAR成像算法由于运算量大其应用受到限制,而基于快速变换的算法是在信号的频率域进行,要求线性孔径,对运动补偿的要求太高其应用也受到限制。提出了一种快速后向投影(fast back-projection,FBP)算法,对大场景、高分辨的SAR成像处理时其计算效率比传统的BP算法有显著提高。仿真结果表明,其成像质量与传统的BP算法相近。     

复杂背景下的二维检测研究

由于雷达检测背景的复杂和起伏 ,经典CFAR检测不能保持稳定的检测性能。利用噪声和目标在距离 -多普勒二维平面上的信息构成特殊的二维窗 ,异常值剔除后进行二维窗的检测统计量计算。实验中 ,各种经典CFAR检测的稳定性和检测性能得到了不同程度的提高 ,本文提出的混合检测方式获得了最佳的检测性能。     

调频线性度与零差拍线性调频连续波雷达的距离分辨力

首先从理论上分析了线性调频连续波雷达发射信号调频线性度对雷达距离分辨力的影响，然后对线性度与距离分辨力之间的关系进行了进一步的实验研究，通过对两种方法所得结果的综合比较，得出了两者之间简单实用的近似公式。     

强杂波干扰背景下高分辨雷达信号的模糊检测

本文研究了强杂波干扰背景下运用模糊集合理论解决高分辨雷达信号的检测问题。文中首先分析了在高分辨雷达体制下获取稳定距离像的方法，并指出了传统匹配滤波方法的局限性。针对该问题，文中定义了四种模糊集合相似性测度，并在此基础上提出了一种模糊匹配滤波方法。基于文中定义的增量相似性测度准则对平均距离像采用模糊匹配滤波，实验结果表明该方法具有在强干扰背景下检测目标的良好能力，其性能明显优于传统匹配滤波方法。     

分布式雷达信号检测的计算机模拟

本文介绍了雷达信号检测计算机模拟的基本方法和分布式雷达信号检测的基本原理,并将统计模拟方法引入到分布式雷达信号检测的分析中,对一个分布式单元平均恒虚警检测系统进行了模拟分析。结果表明,分布式信号检测系统优于单个检测器的检测性能。     

多子带并发的MIMO-SAR高分辨大测绘带成像

提出多子带并发的多发多收(MIMO)SAR成像方法,在扩大测绘带宽度的同时实现高分辨成像.首先采用低的脉冲重复频率保证大测绘带距离不模糊,然后利用每一个子带对应的多颗接收卫星的空间信息对该子带回波信号进行空域滤波解多普勒模糊,再对解过模糊的各子带信号进行频带合成实现距离高分辨.该方法可以有效利用多颗卫星的空间自由度.仿真实验验证了该方法的有效性.     

基于支持向量机的高分辨距离像分类法

支持向量机 (supportvectormachine ,SVM)是新一代学习机 ,具有良好的泛化性能。高分辨距离像(HRRP)分类是雷达复杂目标分类的重要方法。采用SVM作为分类器 ,研究了飞机目标HRRP分类法。设计了相应的预处理算法 ,并提出了结合VapnikChervonenkis维法和留一 (LOO)交叉验证法的参数选择算法。基于 5种飞机缩比模型的HRRP数据 ,比较了SVM分类法和最大相关分类法的性能 ,研究了噪声、训练用方位角采样数和训练样本集的大小对识别性能的影响。实验结果表明 ,SVM在HRRP分类上具有良好的应用前景。     

三维空间高分辨率阵列测向研究

针对三维空间高分辨率阵列测向的研究,本文以电磁波传播理论为基础,首先建立了任意阵形的天线阵列对三维测向空间内多信源测向的数学模型。然后以该模型为基础,用阵列测向算法─—ＭＵＳＩＣ算法,对三维空间内分布的多目标实现了实时、高分辨率测向。最后,进行了计算机模拟,其模拟结果与理论结果达到了较好的吻合。     

SIAR在强干扰背景下目标的检测与跟踪(一)

本文首先讨论稀布阵综合脉冲孔径雷达（ＳＩＡＲ）的抗干扰性能，表明该雷达在抗干扰方面手段丰富，抗干扰能力强。然后介绍自适应置零处理在ＳＩＡＲ中的应用。计算机模拟结果表明：ＳＩＡＲ可以在强干扰背景下对目标进行有效的检测。     

SIAR在强干扰背景下目标的检测与跟踪(二)

本文在第一部分的基础上进一步介绍稀布阵综合脉冲孔径雷达（ＳＩＡＲ）在强干扰背景下对目标的距离、方位和仰角进行精确测量与跟踪的方法，通过计算机模拟证明了该方法的有效性。     

雷达高度计系统模拟及目标信号检测

本文提出了雷达高度计的一种系统模拟方法。在已有数据和理论模型的基础上，提出了雷达回波强度的计算方法，并对这种新型高度计系统进行了计算机模拟。提出了一种目标信号检测算法，根据系统模拟结果计算出该高度计的发现概率和虚警概率，说明这种高度计可以用于各种飞机的测高。