基于毫米波雷达的汽车自动避障控制系统研究①

为了提高汽车避障能力,提出一种基于毫米波雷达探测的汽车自动避障控制系统。采用毫米波雷达脉冲回波检测技术构建汽车自动避障的毫米波雷达探测信号模型,结合多尺度连续时频特征分解进行毫米波雷达探测信号的特征分解,估计障碍物定位标记和距离,采用联合参量估计技术实现汽车自动避障过程中的车辆方位信息和障碍物距离参数估计,提高汽车自动避障的智能定位性能。在算法设计的基础上,采用联合总线控制技术进行汽车自动避障控制系统的硬件开发设计。实验结果表明,设计的汽车自动避障控制系统具有很好的智能性,对车辆障碍物和距离等参数的估计精度较高,汽车自动避性能较好。     

塔康脉冲峰值滑动窗检测与方位包络拟合方法

针对在低信噪比情况下塔康(tactical air navigation,TACAN)峰值检测误差大、脉冲形变和易丢失等问题,提出了滑动窗方法检测塔康钟形脉冲峰值.设计了与塔康钟形脉冲匹配的滑动窗,通过多次滑动比较窗中离散点与首尾点幅值来判断脉冲到达时刻,累加离散点做归一化估计峰值,采用最小二乘算法拟合周期内各峰值点估计包络,剔除偏差包络分布较大值并重新拟合提高角度测量精度.仿真结果表明,所提方法在低信噪比情况下,能有效检测峰值和估计方位信息,估计误差小于0.5.,满足塔康系统方位误差小于2°的要求.     

调Q Cr:LiSAF差分吸收激光雷达控制系统

设计了一种双脉冲双波长可调谐调Q Cr:LiSAF差分吸收激光雷达控制系统.阐述了该系统计算机控制原理.给出了控制系统流程图和激光雷达回波信号的检测与处理方法.     

基于LabVIEW的固体相干激光雷达多普勒测速的信号处理

建立了固体相干激光雷达对运动目标速度的测量系统.雷达发射源为种子注入Nd∶YAG脉冲激光器,回波通过光纤耦合器与本振合束,利用泰克示波器采集外差信号,使用LabVIEW进行信号处理.利用测量多普勒频移测量运动目标的速度,使用放大镜式的快速傅里叶变换提高频谱的频率分辨率,从而提高了测量速度的精度.     

基于参数化模型的液体声参量估计方法

为快速、准确地对液体材料的声衰减系数及声速进行估计,提出了一种基于参数化模型的液体材料声参数估计方法。建立了声波在液体介质中传输的参数化线性系统模型,通过脉冲回波实验测得液体材料的回波,结合系统辨识得到声波的传输函数,根据传输函数与声参量的解析表达式对材料的声参量进行估计。结果显示:利用参数化模型方法,可以获得液体材料声参量较为精确的估计;声衰减系数与频率平方成正比,声速随频率缓慢变化。     

应用加脉冲梯度场的自旋回波法测量自扩散系数

本文描述了在核磁共振自旋回波谱仪中应用脉冲磁场梯度测量自扩散系数。作者设计并制作了四极型磁场梯度线圈和相应的脉冲电流源,采用多功能脉冲序列发生器控制产生磁场梯度脉冲和射频场脉冲实现了测量。该方法与加恒定磁场梯度的自旋回波方法比较,具有回波信号不变窄,测量准确,灵敏度高,测量范围大,最小测量值已达到6×10~(-13)米~2/秒。     

调Q Cr∶LiSAF差分吸收激光雷达控制系统

设计了一种双脉冲双波长可调谐调ＱＣｒ∶ＬｉＳＡＦ差分吸收激光雷达控制系统．阐述了该系统计算机控制原理．给出了控制系统流程图和激光雷达回波信号的检测与处理方法     

调QCr：LiSAF差分吸收激光雷达控制系统

设计了一种双脉冲双波长可调谐调ＱＣｒ；ＬｉＳＡＦ差分吸收激光雷达控制系统，阐述了该系统计算机控制原理，给出了控制系统流程图和激光雷达回波信号的检测与处理方法。     

基于激光雷达回波的动态尾涡特征参数计算

为了实现对飞机尾涡的有效检测,提高机场跑道利用率,减少飞机延误,本文以尾涡物理模型为基础,分析尾涡的环量和径向速度分布规律,并结合尾涡的下沉及消散模型,提出一种基于激光雷达回波的动态尾涡特征参数计算方法,即利用激光雷达回波数据提取尾涡流场的速度包络,解算出尾涡径向速度分布,并根据其反演出涡核位置及尾涡环量。采用仿真的动态尾涡流场激光雷达探测回波数据进行算例分析,验证了该方法的有效性。     

基于子空间方位稳定性的弱目标检测方法

针对在水下未知目标检测和方位估计中,无法同时对强目标和弱目标实现检测和方位估计的问题,提出一种基于子空间方位稳定性的弱目标检测方法.该方法首先对阵元接收信号协方差矩阵进行特征分解;然后利用目标子空间波束形成所得方位估计值在真值附近、比较稳定,背景噪声子空间波束形成所得方位估计值随机分布在[0°,180°]、比较随机的特点;最后对各子空间归一化空间谱进行方位方差加权,可以进一步抑制背景噪声子空间空间谱对弱目标子空间空间谱的干扰,缩小强目标与弱目标所在方位处空间谱幅值差异.理论分析、数值模拟和实测数据处理结果均证明,在同一频带和同一波束图中,相比分子带波束形成检测法,该方法可有效增强弱目标子空间空间谱幅值,缩小强目标与弱目标所在方位处空间谱幅值差异,同时实现对强目标和弱目标的检测和方位估计.     

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.     

合成孔径雷达回波信号线性调频特性分析

本文从合成孔径雷达(SAR)回波信号的特点出发,对SAR回波信号的线性调频特性、频谱特性进行了详细的分析.由于SAR回波信号的线性调频特性,对方位向和距离向的SAR信号进行脉冲压缩,可实现SAR回波数据的成像.本文首先构建了二维线性调频信号,分别通过两个一维傅立叶变换实现对信号的脉冲压缩,并对压缩后的波形进行质量评估,可以得到积分旁瓣比小于-10dB的信号质量.通过这种仿真过程,实现对SAR成像算法的进一步理解.     

基于ISAIL的空间小目标成像系统设计与仿真

为了实现对空间小目标的毫米级成像,设计了基于转台模型的逆合成孔径成像激光雷达系统,实现了距离向和方位向的数据融合并完成了模拟目标的2维图像重建.系统采用窄线宽光纤激光器、大带宽电光调制器完成了对激光脉冲的线性调频,并利用外差干涉的原理提高了回波信号的信噪比.结合空间小目标的运动特性,推演了含有旋转分量的激光雷达回波信号方程.在R-D算法中代入旋转分量完成图像重建的校正,实现了对模拟空间小目标的2维图像重建.实验用毫米级铝条模拟空间小目标,用步进电机使转台匀速旋转,模拟目标旋转过程.实验结果显示:当目标固定时通过回波能量即可获得1维距离向图像,峰值位置与真实目标的特征位置一致; 当目标运动时通过数据压缩、R-D算法及旋转分量的校正可获得模拟小目标ISAIL的2维重建图像,验证了系统可实现对毫米级模拟小目标的图像重建.     

基于回波相位的电离层虚高的实时获取与分析

指出了通过测量电离层反射回波的相位随频率的变化可以提高电离层虚高测量精度,分析了利用电离层回波相位进行虚高测量的基本原理以及利用电离层垂直探测中组合脉冲回波进行相位测量的实现方法,对电离层虚高进行了一系列测量实验.实验结果表明:基于回波相位的电离层虚高测量方法与回波时延测量方法相比,其虚高测量精度高10倍以上,这对精确反演电离层电子浓度剖面及电离层扰动精细结构研究有重要意义.     

SAR原始回波信号生成算法性能比较

通过距离时域脉冲相干法、距离频域脉冲相干法以及二维频域快速傅氏变换法等三种回波信号生成方法生成回波,并通过计算量估计和空间估计对其进行分析和研究,最后对其性能做出比较。     

基于Keystone变换的高速运动目标检测方法研究

高速运动目标脉间存在越距离单元走动,且多普勒频谱混叠,脉间相参积累困难.利用长时间的信号积累,来提高微弱高速运动目标在低信噪比下的检测性能理论上是一种有效方法,但积累时间长,使得目标回波越距离单元走动,相参积累更加困难.进行速度提前预估计的方法,能很好提高检测性能,但增加了技术难度,并且需要长的检测时间.本文研究一种改进的Keystone变换方法,该方法是通过计算不同模糊系数时的所有回波脉冲峰值位置的方差,记录下方差最小时的模糊系数,利用该模糊系数,结合运用SINC函数插值实现的变换方法.该变换方法不受目标回波积累时间的限制,无需预先估计目标速度,可同时实现解多普勒模糊和补偿距离走动.仿真结果表明,与进行匹配滤波后相参积累的方法相比,结合最小方差法和Keystone变换的方法,能有效补偿距离走动,去除多普勒模糊,有效提高了高速运动目标回波脉冲积累的信噪比,改善了雷达的检测性能.     

基于共变谱的CZT多源时延估计新方法

针对现实环境中经常出现的强脉冲、非高斯噪声,以α稳定分布作为噪声模型,研究了被动系统中的多源时延估计问题.同时考虑到α稳定分布噪声会降低基于二阶统计量的传统方法的性能,依据分数低阶统计量理论并引入线性调频Z变换(CZT),提出了一种脉冲噪声环境条件下的多源时延估计新方法,仿真表明该方法可有效解决脉冲噪声环境中多源时延估计的高精度问题,其性能优于常用的共变法.     

提高雷达液位测量精度的频率估计算法研究

线性调频连续波(LFMCW)雷达液位测量系统中,回波信号的频率精确估计是实现液位测量的关键步骤.分析三谱线频偏校正法和双线性幅度(RIFE)改进法两种频率估计算法在频率估计中的优缺点及噪声对频率估计的影响.结合两者的优势,提出一种提高雷达液位测量精度的精确频率估计的优化算法,通过matlab实验仿真,该方法测量精度高、计算量小、具有实现简单、快速实时处理等优点,并且在TMS320VC5509A的DSP信号处理芯片上实现该算法应用.     

一种基于多传感器融合的车辆检测与跟踪方法

针对城市道路环境,提出了一种基于激光雷达和视觉的车辆检测与跟踪方法.首先,采用透视变换和多传感器联合标定,根据激光雷达数据生成包含车辆假设的兴趣区域,以提高车辆检测的可靠性和降低图像处理的计算量;然后,提出了一种基于多维特征空间马氏距离的车辆检测算法,通过提取兴趣区域内图像特征向量,并将其与标准向量间的马氏距离作为车辆状态估计;最后,采用Kalman滤波实现车辆运动跟踪.为了提高鲁棒性,将粒子滤波算法与Kalman滤波相结合,以在雷达信息不准确的情况下准确地实现目标状态估计.实验结果表明,该方法在城市环境中取得了比较理想的车辆跟踪效果.     

基于航迹检验的雷达检测前跟踪新算法

针对在低信噪比环境下雷达目标检测的问题,提出了一种基于航迹检验的检测前跟踪方法.该方法利用航迹检验和能量积累检测双重检测方法,在目标运动信息未知的情况下,在多脉冲回波间估计目标运动参数,获取目标航迹并沿着目标航迹的进行非相参积累,有效地积累目标回波能量,改善了积累后的信噪比,提高了检测性能.通过仿真表明,在目标匀速和匀加速运动时,该方法都具有较好的检测性能,与其它检测前跟踪方法相比,该方法鲁棒性更好.