基于压缩感知的稀疏阵列MIMO雷达成像方法

针对MIMO雷达对空目标单次快拍成像时天线数目较多问题,该文提出了一种稀疏阵列MIMO雷达的成像方法。首先分析了MIMO雷达天线的稀疏布阵方式,其次结合压缩感知理论具体阐述了稀疏阵列MIMO雷达的成像方法。该方法不仅能够对运动目标实现单次快拍成像,避免了目标机动带来的运动补偿难题,同时又能够大幅减少MIMO雷达的天线规模,便于工程实现。最后利用仿真实验验证了所提方法的有效性。

用慢时间域积分法实现雷达目标微多普勒信息的提取

在ISAR成像中,某些雷达目标的部件存在旋转运动,会对回波信息引入微多普勒,从而导致成像质量下降,严重时甚至无法实现成像。该文提出一种基于对慢时间积分的简易方法,成功实现了微多普勒信息与目标主体信息的分离,获得了较为清晰的目标主体像;通过对微多普勒信息的分析,同时也能获得旋转部件的一些运动信息,如旋转半径、旋转频率等。仿真结果证明了该方法的有效性,并简单验证了不同信噪比条件下其微多普勒谱的提取性能。

基于压缩感知的含旋转部件目标ISAR成像方法

在ISAR成像中,某些雷达目标的部件存在旋转运动,会对目标主体信息产生干扰导致目标成像质量下降,严重时甚至无法实现成像。本文结合压缩感知理论提出了一种含旋转部件目标成像方法。在成像时间内,由于目标主体部件相对于成像区域的位置保持不变,而旋转部件的位置在不断变化,因此,对回波信号运用压缩感知理论可得到目标主体部件的信息,从而有效剔除了旋转部件带来的影响并且大幅减少了回波数据量。最后仿真结果验证了该方法的有效性,并对其抗噪性能进行了分析。

稀疏阵列L型MIMO雷达运动目标三维成像方法

针对L型多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)雷达对空中运动目标三维成像天线数目较多问题,提出了发射阵列采用稀疏布阵的L型MIMO雷达三维成像方法。该文首先分析了MIMO雷达发射阵列的稀疏布阵方式,其次结合压缩感知理论具体阐述了基于稀疏阵列的三维成像方法。该方法在大幅减少L型MI-MO雷达发射天线的条件下,实现了对运动目标的单次快拍三维成像,不仅有效避免了目标机动带来的运动补偿难题,同时又降低了系统的硬件复杂度,便于工程应用。最后利用仿真实验验证了本文方法的有效性和可行性。

基于微Doppler提取的具有旋转部件雷达目标成像

雷达运动目标部件的振动和旋转运动会对目标回波信号引入附加的频率调制并产生关于Doppler中心频率的附加边带效应.这种附加的谱效应会对目标主体的ISAR像造成污染,严重时无法对目标主体进行成像.文中提出了一种基于Hough变换的微Doppler信息分离与提取方法,基于旋转部件的微Doppler谱与目标主体谱在谱图域表现形式的不同,利用Hough变换和一种推广的Hough变换分别将目标主体谱与旋转部件的微Doppler谱提取后既获得了具有大旋转部件一类目标的清晰像、同时也获得了目标旋转部件的一些运动及结构信息.最后,仿真结果验证了该方法的有效性.

线性调频步进体制ISAR相干干扰方法

逆合成孔径雷达(ISAR)是在合成孔径雷达(SAR)技术基础上发展起来的一种新的微波成像雷达体制,是雷达成像的重点发展方向之一。由于其成像是通过对距离向和方位向二维压缩实现,因此比普通雷达具有更强的抗干扰能力。线性调频步进信号由于其独特的优点在成像中占据了重要地位。文中提出了一种利用步进频率信号对线性调频步进信号体制ISAR的相干干扰方法,以较小的功率干扰ISAR成像。

一种逆合成孔径激光雷达成像算法

逆合成孔径激光雷达是一种能实现对运动目标超高分辨实时成像的主动式有源成像雷达。该雷达系统发射的激光信号具有超高频率和超大带宽的特点,因此,微波波段逆合成孔径雷达针对常规目标所采用的回波信号模型不再适用。针对这一问题,给出了适用于逆合成孔径激光雷达的运动目标回波信号模型,分析了激光信号的超高频率带来的脉内多普勒效应,利用基于参考点的运动补偿方法,在匹配滤波处理后通过包络对齐实现对运动参考点轨迹的精确估计,最终获得了精确的参考信号,实现了对运动目标的超高分辨二维成像。仿真结果验证了该算法的有效性。

艇载稀疏阵列MIMO雷达地面运动目标成像方法

本文针对地面运动目标成像问题,提出了基于平流层飞艇平台的稀疏阵列MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)雷达的成像方法。该方法首先利用MIMO雷达阵列对观测场景进行空间并行采样获取其散射信息,其次由于两次脉冲回波信号中的运动目标信息不同而地杂波(或静止地物)信息相同,因此利用一次相消技术抑制回波信号中的地杂波分量。然后基于观测场景中运动目标的稀疏特性,将压缩感知理论引入到对运动目标重建过程中。该方法可有效避免地面运动目标成像时的地杂波干扰和运动补偿问题,同时采用稀疏阵列可大幅减少天线阵元个数,从而降低对飞艇平台的要求和系统成本,便于工程应用。最后利用仿真实验验证了该方法的有效性和可行性。

逆合成孔径成像激光雷达系统设计

微波波段逆合成孔径雷达的成像分辨率受到发射信号带宽的限制,在对远距离目标、微小目标成像或提取目标精细微动特征时已不能提供足够高的距离分辨率。为解决这一问题,提出一种新体制雷达——逆合成孔径成像激光雷达,将逆合成孔径技术应用于激光波段,利用激光信号的极大带宽和极短波长实现对运动目标的超高分辨实时成像。分析了逆合成孔径成像激光雷达的高分辨原理,并结合激光信号和运动目标的特点,给出了雷达系统的初步设计方案。仿真实验证明:与利用微波信号成像的逆合成孔径雷达相比,逆合成孔径成像激光雷达能够实现对运动目标更快速、更高分辨的成像。

一种聚束SAR回波数据压缩成像方法

针对聚束合成孔径雷达(SAR)成像中的海量数据问题,提出了一种基于压缩感知的聚束SAR回波数据压缩成像方法。首先对回波信号进行分析,利用波前匹配字典构造方法得到回波观测矩阵,其次通过构造二维离散余弦变换(2D-DCT)等效矩阵得到回波信号的稀疏变换矩阵,然后利用平滑L0算法重构得到观测场景的二维像。本文方法可以在采集远小于传统聚束SAR成像方法所需回波数据量的基础上实现准确成像,最后的仿真结果表明了方法的可行性和有效性。

小斜视角下稀疏空域SIMO雷达运动目标成像方法

针对小斜视角下单发多收(SIMO)雷达对空运动目标单次快拍成像时天线数目较多的问题,提出了一种稀疏空域SIMO雷达运动目标成像方法。首先详细分析了小斜视角下SIMO雷达单次快拍成像原理,其次结合压缩感知理论具体阐述了小斜视角下稀疏空域SIMO雷达运动目标成像方法。该方法不仅能够对运动目标实现单次快拍成像,避免了非合作运动目标强加速、大转角等引起的运动补偿难题,同时又能够大幅减少接收天线单元数,便于工程实现。最后利用仿真实验验证了文中方法的有效性和可行性。

一种用于空间群目标分辨的滑动窗轨迹跟踪算法

针对大多数现有的微多普勒分析理论难以解决空间群目标的监测与识别问题,本文提出一种基于提取目标运动特征的弹道中段群目标分辨方法。首先建立了多个具有滑动散射中心的旋转对称目标模型并得到其m-D曲线,在此基础上,利用形态学图像处理方法抑制一维距离像旁瓣,然后提出了一种滑动窗轨迹跟踪的方法分离出各散射点相互交叉的m-D曲线,再对分离结果进行经验模式分解(Empirical-Mode Decomposition,EMD),最后通过提取能够反映目标运动特征的固有模态函数(Intrinsic Mode Function,IMF),实现了群目标分辨。仿真实验校验了所提方法的可行性和鲁棒性。

软件无线电及其在军事通信中的应用

本文讨论了软件无线电的概念，特点，关键技术和带来的好处及发展的可行怕；分析了针软件无线电导入军事通信中的必要性，可行性；最后提出了在我军通信中发展软件无线电的一些设想。

正弦调频傅里叶变换的自旋微动群目标分辨

近年来针对孤立目标的微动特征提取技术已较为成熟,但针对群目标的分辨与微动特征提取技术尚有待深入研究。以空间自旋微动群目标为例,提出了一种基于正弦调频傅里叶变换的自旋微动群目标分辨方法。建立了自旋微动群目标的回波模型,在此基础上采用正弦调频傅里叶变换来提取回波中的微多普勒特征分量。针对正弦调频傅里叶变换在分析多分量正弦调频信号时所特有的交叉项问题,提出了一种有效的交叉项抑制方法。结合交叉项抑制方法,利用正弦调频傅里叶变换处理自旋群目标微动信号,实现了对自旋微动群目标的分辨,并准确地提取出各子目标自旋频率特征。

基于EMD算法的空间自旋目标平动补偿与微动特征提取

针对微多普勒频率附加在空间目标高速轨道运动产生的多普勒频移上使微动特征提取更加困难这一问题,提出了一种利用EMD算法对空间目标进行精确平动补偿和微多普勒特征提取的方法。对空间自旋目标进行建模,推导了窄带雷达条件下空间目标的微多普勒效应,并分析了平动分量对微多普勒的影响;把目标回波分解成一系列本征模态函数(IMF),然后求出瞬时频率,利用经验模型分解(EMD)算法对瞬时频率进行分解,分析各分量的能量百分比判别平动频移分量,实现回波信号的平动补偿;对平动补偿后的信号利用EMD算法分离出微多普勒曲线,提取微动特征。仿真实验验证了该方法的可行性与有效性。

FMCW-SAR高分辨距离成像中混频模式分析与频谱补偿方法

调频连续波合成孔径雷达(FMCW-SAR)具有体积小、重量轻、成本低、功耗低等优势,广泛应用于小型平台。分析了FMCW-SAR的"dechirp"处理过程中混频信号选择问题,采用发射信号延迟信号作为混频信号,一定程度上克服了目标回波时延对距离分辨率的影响。但是,在这种混频方式下,当场景宽度较大时,仍然存在带宽损失,影响了距离分辨率。提出通过构造统一的补偿函数对回波信号进行补偿的方法,保证了信号带宽的充分利用,使距离分辨率不受场景宽度的影响。最后仿真实验验证了混频信号选择问题分析的正确性及所用方法的有效性。

调频信号对调频步进ISAR的相干干扰技术

逆合成孔径雷达由于其独特的成像原理,具有比普通雷达更强的抗干扰能力。调频步进信号具有在保持瞬时带宽较小的同时通过合成宽带技术获得距离高分辨,降低系统实现复杂度的优点。提出了一种基于线性调频信号对调频步进信号体制成像雷达相干干扰方法,利用线性调频信号对调频步进雷达接收到的回波信号进行附加的频率调制和相位调制后转发,来破坏ISAR.成像的方法。由于线性调频信号与线性调频步进信号有相似的频域特性,因此可以获得一定的处理增益,从而降低干扰功率。仿真试验表明这种方法行之有效。

基于宽带雷达距离-慢时间像的自旋微动群目标分辨

空间群目标的探测与识别问题异常复杂。文中针对宽带雷达信号条件下的自旋微动群目标分辨问题,提出了一种基于距离-慢时间像的群目标分辨方法。不同于其它文献中m-D曲线分离的思路,文中根据宽带雷达距离-慢时间像中m-D曲线,求解所有散射点到雷达的距离变化函数的"和函数",再对"和函数"作傅里叶变换,根据"和函数"在频域的分量实现群目标分辨。仿真实验验证了所提方法的可行性和鲁棒性。

基于时间延时的调频步进频率ISAR欺骗干扰

逆合成孔径雷达由于其独特的成像原理,具有比普通雷达更强的抗干扰能力。调频步进信号具有在保持瞬时带宽较小的同时通过合成宽带技术获得距离高分辨,降低系统实现的复杂度的优点,提出了一种基于时间延时的对调频步进信号体制成像雷达欺骗干扰方法,利用对调频步进雷达接收到的回波信号进行距离向延时和方位向延时后转发,从而合成假目标对调频步进频率ISAR进行欺骗干扰。仿真结果表明这种方法行之有效。

基于补偿调制的ISAR电子伪装干扰技术

逆合成孔径雷达(ISAR)是一种高分辨率微波成像雷达体制,也是成像雷达的重点发展方向之一。由于其成像是通过对距离向和方位向二维压缩实现,因此比普通雷达具有更强的抗干扰能力。针对线性调频信号体制ISAR,提出一种基于补偿调制的电子伪装干扰方法,通过对截获到的敌方雷达辐射信号进行相位补偿调制模拟出目标任意散射点的回波信号并转发,达到了伪装干扰的目的。最后的仿真实验证明了所提方法的有效性。