针对时空统计特性的箔条云半实物射频仿真

本文针对箔条云半实物射频仿真(Radio Frequency Simulation System,RFSS)中的关键问题进行研究,给出了对箔条云进行半实物射频仿真时的三元组的馈电系数的计算公式.与对点目标的仿真不同,对箔条云的仿真更注重其散射场统计特性的复现.箔条云的空间随机分布和随机运动特性,表现为其回波的空间相关性和时间相关性.本文通过三元组馈电系数之间的相关性来仿真箔条云散射回波的空间相关性;通过差分重心公式的横向平移、径向相移以及时域滤波来仿真箔条云散射回波的时间相关性.数值模拟结果验证了所给出的箔条云射频仿真方法的有效性.这些工作为箔条云的半实物射频仿真提供了理论基础和分析框架.

三元组近场效应的馈电系数修正与各向异性分析

对半实物射频仿真中的三元组馈电系数计算公式进行了修正,使之能够克服比相式单脉冲雷达导引头的射频仿真的三元组近场效应问题。通过分析仿真场景与真实场景之间的等效性方程,给出了可以方便使用的馈电系数修正公式。该公式可以仅依赖导引头天线基线长度,而无需依赖基线的方向。还给出了三元组近场误差的解析表达,指出三元组构型是造成近场误差各向异性的原因,并指出三元组近场误差可以分解为与导引头自旋无关的固定误差部分,以及与导引头自旋有关的可变误差部分。

基于神经网络和散射中心模型的目标参数提取

从雷达回波中获取目标几何参数信息往往存在高计算成本、非线性等困难。该文基于卷积神经网络和前馈神经网络,提出了一种依据散射中心时频像特征的目标类型自动识别和目标几何参数自动提取方法。由于构建一个神经网络需要大量的训练数据样本,而扩展目标的散射场计算又非常耗时,利用基于已知目标已建立的散射中心模型,快速生成大样本训练数据,有效解决了训练样本难以获得的问题。以弹头类目标为例给出了数值实验结果,证实了所提方法的有效性。

薄涂覆目标散射中心的精确建模

目前,针对金属目标的散射中心模型的研究已相对成熟,但是对带有薄涂覆结构的复杂目标散射中心模型的研究较少。通过研究发现,薄涂覆引入的影响主要体现为对散射场幅度的衰减作用。因此,提出通过对薄涂覆对电磁波的衰减作用建模,并在金属目标散射中心模型的基础上增加该衰减项,以实现对薄涂覆目标的散射中心建模。该建模方法避免了直接对复杂目标整体散射进行数学建模和参数估计,散射模型的物理意义更明确、形式更简洁。经弹头和飞机目标的全波法结果验证,所建立的薄涂覆目标散射中心模型在雷达散射截面起伏、成像特征的仿真中均具有较高的精度。

散射中心的时频像特征研究

散射中心是高频区电磁散射的重要特征,其属性特征,如散射幅度、位置,对方位的依赖性对于雷达成像及目标识别具有重要意义。与其它雷达图像相比,时频图像能更完整地反映出散射中心的属性特征,但目前关于不同散射中心的时频像特征研究还不完整。该文首先基于散射中心模型,从理论上分析了各个散射中心时频像的特征,然后通过全波法电磁计算得到了典型结构目标的散射数据,从数值上验证了对时频图像特征的理论分析,最后总结了不同散射中心的时频像特征,此结论有助于从时频像中直观地判断目标的散射中心类型和其对应的物理结构特点,可为基于时频像的雷达目标特征提取与识别提供一定的理论参考。

距离向多孔径接收宽测绘带SAR三种成像算法比较

文章扼要阐述了距离向多孔径接收宽测绘带合成孔径雷达(multi aperture wide swathSyntheticApertureRadar,MAWS SAR)的基本原理,比较了三种距离向多 孔径接收宽测绘带SAR的成像算法A、B、C。算法A是先从混叠信号中分离出每个子 测绘带各自的回波信号,再作距离向压缩;算法B是先作距离向压缩,再分离出每个子 测绘带各自的回波信号;算法C与算法A基本相似,只是分离信号时用了特别定义的 权矩阵。文章对这三种成像算法进行了具体研究,并进而
得

到
了
一
些
结
论
。

雷达目标的散射中心建模研究

雷达目标总散射场可近似为若干散射中心贡献的叠加,而每一个散射中心都对应着特定的电磁散射机理,这些特定散射机理的散射场可表示成输入为雷达参数(频率、极化、视向角)和目标参数(几何、材料)的参数化模型.散射中心参数化模型在雷达回波实时模拟、半实物仿真、雷达目标识别等领域得到了广泛的关注.文中总结了雷达散射中心模型的发展历程,包括散射中心数学模型和散射中心参数提取方法,以及散射中心建模的难点问题和未来的研究方向.期望该文可为从事该方面研究的科研人员提供一些参考.

基于欠定盲分离的多目标微多普勒特征提取

连续波雷达多目标回波中多种微多普勒特征分离问题采用独立成分分析方法实现,该方法在使用中存在较大局限性,要求待分离的微多普勒特征之间必须是统计独立的,且仅局限于恰定和超定的方程组求解问题。然而,在多目标雷达观测场景下,雷达接收的混叠回波的个数通常少于目标的个数,各目标的微多普勒特征可能存在相关性。为此,提出了一种基于欠定盲分离的多目标回波微多普勒特征分离方法。该方法可以从少数原始混叠回波中分离出多个目标的微多普勒特征,对待分离的微多普勒特征限制性弱。通过数值仿真,证实了该方法的可行性。

散射中心属性对单脉冲雷达测角的影响研究

角闪烁是末制导阶段角跟踪误差的主要来源,如果对角闪烁处理不当会增大雷达跟踪目标的误差,甚至丢失目标。通过脉冲压缩获得高分辨距离像是抑制角闪烁的一种有效方法,但仍不能完全消除测角误差。研究发现高分辨成像对角闪烁的抑制效果与散射中心类型以及其方位特性相关。该文从理论上分析了局部型、分布型、滑动型等不同的散射中心类型对角跟踪产生的影响,然后通过全波法电磁计算结果验证理论分析结论。该文研究结论对于抑制角闪烁、改善和提高雷达跟踪目标的性能具有参考价值。

高性能Beowulf集群的SAR并行成像的处理

介绍了Beowulf集群技术在合成孔径雷达成像领域的应用。基于Beowulf性能的提高并联合应用MPI-2 标准下的新特征,实现了SAR并行成像处理。最后由并行成像程序的运行测试结果可以看出,SAR成像处理在该Beowulf 集群上获得了较高的并行性能。

复杂目标散射中心建模的修正

实际雷达目标的散射中心属性非常复杂,如不规则的几何结构、遮挡,均会增加散射中心精确建模的难度。现有的散射中心模型并未考虑这些实际问题,为了提高建模精度,需对现有模型进行合理修正。对散射中心模型中的频率依赖项、不规则平面的反射、局部遮挡造成的散射强度变化问题,给出了具体的修正方法。通过数值验证,证实了修正模型模拟复杂目标雷达散射截面起伏特性、雷达距离-方位图像以及时频像特征的精确性。

机动目标的时频变换ISAR成像仿真

针对机动飞行目标的成像难点,实施了基于时频变换的逆合成孔径雷达(ISAR)成像处理方案.与传统的点目标模型的回波模拟方法不同,该方案采用全波数值方法计算目标在飞行过程中瞬时位置、姿态下的散射场数据,再依据延时顺序将离散时刻的散射场数据叠加,最终获得雷达的回波数据.数值仿真结果验证了该方案的可行性.

距离向多孔径超宽测绘带成像体制中各项误差分析

理论上已经证实可实现超宽测绘带的距离向多孔径成像方法在增加测绘带宽的同时又可获得较高的分辨率。为了正确地评定距离向多孔径成像方法的实用性,该文给出了体制中各项误差的定量分析,并对一些误差给出了相应的算法上的修正。

基于散射中心方位特性的大角度成像数据缩减方法

实际雷达目标散射中心有别于理想散射中心,具有复杂的方位特性,其散射幅度和位置随雷达观测角度改变而变化.文中基于不同类型散射中心的方位特性,提出了一种简单有效的大角度成像数据复杂度缩减方法.通过分析和预估各散射中心的有效观测角度范围,仅选择有效观测范围之内的散射场数据用于后续成像.该方法可以实现利用较少观测角下的散射回波数据获得与大角度成像结果相同的图像特征.数值结果证实,弹头目标的数据压缩率可达到45%以上,飞机目标的压缩率则达到80%以上.本文的研究结果对于雷达成像仿真、雷达图像解译等具有参考意义.

一种解决盲区问题的新方法

目前解决合成孔径雷达盲区问题的方法通常是采用可变脉冲重复频率来实现 ,然而其变化的PRF会导致非均匀采样 ,增大了后续成像处理的运算复杂度。文中从脉冲波形的角度提出一种解决盲区问题的新方法 ,并阐述了该方法的原理 ,最后用仿真结果证实了其正确性。

复杂目标F-117A电磁散射特性及一维距离像的仿真

利用全波电磁仿真技术对F-117A的散射特性进行了研究,给出了不同极化、频带、空间方位下F-117A的散射特性,并进一步给出了依据单色波散射数据仿真目标的一维距离像(Range Profile)的研究,得出F-117A一些特有的电磁散射特性及一维距离像。

一种基于SCFT算法的距离向多孔径SAR成像算法

距离向多孔径SAR模式是一种高分辨率的宽测绘带成像模式。反解运算和成像处理是距离向多孔径成像算法的两个部分,两者合理配合使用是实现多孑L径模式高精度成像的关键。该文给出了一种采用变尺度傅里叶变换(Scaled F T,scF T,)算法来实现成像处理并与反解运算结合的多孔径成像算法。与已有的处理算法比较,该算法存不显著增加计算钉杂席的条件下可获得较高的成像质量。文巾最后给m了仿真结果。

基于全波数值算法的扩展目标微动特征仿真

针对现有仿真研究对象多为简单目标,由此得到的研究结论不能简单地移植到复杂目标上这一问题,计算电磁学的全波数值算法———合元极,融入到微动复杂目标回波模拟中.以球头锥结构目标为例,研究了金属、涂敷球头锥在不同微动、极化方式下的微多普勒特征.研究表明,极化方式和涂敷影响了微多普勒信号亮度变化,但微多普勒频率变化规律保持不变,此研究工作可对弹道导弹探测、识别应用提供一定的量化参考.

基于距离向多孔径接收的宽测绘带SAR成像方法的研究

该文提出了一种新的基于距离向多孔径接收宽测绘带合成孔径雷达(SAR)成像方法。首先对这种成像方法进行了严格的论证,并证明了运算中的加权矩阵为良态矩阵,然后分析了这种成像方法的计算量,讨论了这种宽测绘带SAR的信噪比,最后给出了仿真结果。

合成孔径雷达三维有源欺骗干扰

该文提出对合成孔径雷达实施三维有源欺骗干扰,因为传统的二维有源欺骗干扰不能对抗具有三维观测能力的干涉合成孔径雷达.与仅需使用一台干扰机的二维有源欺骗干扰不同,三维有源欺骗干扰的实现依赖于两(或多)个干扰机的配置.文中对三维有源欺骗干扰的误差进行了分析.最后,文章对有源欺骗干扰的图像自然衔接问题进行了讨论,通过压制真假图像的衔接边缘,可以解决欺骗图像与真实图像的自然衔接问题.