双基地ISAR成像平面研究及目标回波模型修正

该文分析了双基地逆合成孔径雷达的成像平面。采用基于双基地SAR成像平面分析,双基地目标旋转矢量分析两种方法,分别建立了两种不同的双基地ISAR成像平面模型。为验证模型正确性,分别将两种模型应用于双基地转台成像分析,并仿真验证。成像仿真结果表明了旋转矢量分析法建立模型的正确性。基于成像平面分析,研究了双基地转台模型的适应性,修正了常用的双基地ISAR散射点回波模型,验证了修正回波模型的正确性,并针对不同的目标运动情况,给出了成像平面的估计算法。

基于声学亮点特征的水下目标回波模型

水下目标回波亮点结构是重要的目标特征。目标回波亮点时空特征的提取,是水下主动目标识别的一种有效方法。本文基于数学仿真的方法,研究了水下高频(20～35kHz)主动声学目标模型及仿真性能。建立了水下目标声学亮点数学模型,并给出了仿真结果。仿真表明:该模型反映了目标尺度特征,可用此模型生成的目标回波校验目标尺度识别器的性能。

一个适用于大误指向角的雷达高度计回波模型及其在HY-2A卫星雷达高度计数据处理中的应用

本文分析了雷达高度计在天线误指向角较大的情况下,目前常用的回波模型存在的主要问题.提出了一个带有偏斜度系数的雷达高度计二阶回波模型,该模型适用于大误指向角情况下的回波重跟踪处理.本文利用该模型对HY-2A卫星雷达高度计的回波数据进行了处理,并将处理结果与NDBC(National Data Buoy Center)的海洋浮标观测数据做了比较,获得了比现有模型更好的结果.

宽带目标回波模型的物理解释及小波变换表示

在点目标回波模型基础上,通过对理想运动体目标的分析,引入了距离-速度联合分布密度和时延-时间伸缩联合分布密度函数的概念,详细推导了延展目标的宽带回波模型,解释了各密度函数和宽带扩展函数的物理意义及相互关系,最后给出了宽带回波模型的小波变换表示方法.

基于战斗部动爆破片特性分析的雷达回波模型

针对战斗部动爆测试研究现状和静爆研究模型的不足,提出了基于战斗部动爆破片特性分析的雷达回波模型。该模型结合战斗部动爆破片特性,从归一化幅度系数、时间延迟计算和多普勒频率计算等方面全面地反映了破片运动情况,模型属于动态模型,更接近于真实情况。仿真实验表明,该模型能够较全面地反应回波信息和动爆破片的运动状态,对动爆测量有很大指导意义。

超宽带线性调频雷达目标回波模型

超宽带雷达具有高分辩能力，它探测到复杂目标时，目标总的电磁散射是多散射中心的合成，回波信号不同于普通的窄带雷达回波。文中分析了在超宽带信号照射下的目标散射特性，得到超宽带雷达的一般模型。对于超宽带线性调频信号，给出了目标回波的仿真结果。

超声探头的响应特性及暂态回波模型

建立检测系统的数学模型,可以更好地理解超声检测的物理本质。分析了超声波从产生、介质中传播、缺陷耦合以及接收的全过程,将缺陷回波表示为探头响应函数与缺陷响应的时域卷积。利用空间脉冲响应和基尔霍夫近似建立了超声波与平面型缺陷的耦合模型,用大平面试块底面回波和大平面响应进行反卷积求得了探头的响应函数,并详细分析了探头在不同偏置位置时不同大小缺陷响应的特点,发现缺陷回波由直达回波和边缘回波组成,直达回波和边缘回波极性相反,且直达回波的幅值远远大于边缘回波。

高斯回波模型在超声回波模拟中的应用及其迭代算法的讨论

本文将超声回波模拟成被高斯白噪声污染的高斯回波,并建立关于一系列估计参数的非线性模型,如回波的频带宽度,到达时间,中心频率,相位及回波幅度。这些参数对于超声无损检测中材料检测、目标探测、目标分类、及速率测量等密切相关。运用高斯-牛顿算法进行迭代计算,该算法能以较少的迭代次数计算出较为精确的参数向量,但该算法对到达时间τ的初值设置较为敏感。

宽带多普勒声呐回波模型及特性研究

分析了重复二相相位编码信号的特性,建立了海底回波模型,并推导了海底回波的自相关和功率谱表达式.研究表明海底回波自相关和功率谱为具有不同压缩因子的单元散射信号自相关函数的叠加,并且形状与发射信号基本相同,但是相对发射信号有一定的展宽和拉伸或压缩.利用湖试数据分析和数字仿真证明了理论分析的结论.

宽带甚高频雷达目标回波模型与检测性能研究

甚高频(VHF)雷达利用谐振效应使后向散射系数(RCS)显著增加的特性为隐身目标探测提供了一种重要手段,但传统窄带VHF雷达存在最佳工作频率难以确定、低空性能欠稳定、易受干扰等缺点,宽带技术为克服上述缺点提供了途径。工作在谐振区的宽带VHF雷达目标回波与光学区宽带雷达目标回波相比具有显著区别,该文以Boeing747-200为对象研究了宽带VHF雷达目标回波模型及其检测性能。首先获取目标宽带回波仿真数据,然后通过分析仿真数据建立目标宽带回波多散射中心模型,最后在回波模型基础上探讨检测性能。结果表明,谐振区的宽带目标回波仍然具有多散射中心特性;各散射中心的宽带信号回波强度等于工作频带内窄带信号回波强度的均值;宽带VHF雷达相对传统的VHF雷达并不具有明显的检测优势。该文的研究为设计具有探测隐身目标能力的新体制宽带VHF雷达提供了理论依据。

料位测高雷达的回波模型及应用

给出了粗糙被测料面对料位指示脉冲雷达波散射的理论模型．粗糙料面的回波可以表示为粗糙料面高度散布密度函数与平坦表面脉冲响应函数的卷积，前者服从高斯规律，后者可将雷达方程应用于单个独立散射体，在照射面内求积分得到．由此求得的接收天线处回波功率表达式很好地反映了料位监示雷达的使用现实．讨论了影响回波功率的主要因素，特别是天线照射误差角和料面粗糙度对回波的影响。

通用型雷达高度计回波模型及其应用

雷达高度计回波模型是设计、检验高度计跟踪算法的基础 ,是高度计设计的关键性环节。为改进原BROWN模型局限性 ,从一般情况出发 ,建立了一面向脉宽限制式雷达高度计的通用型回波模型并介绍了其相关的应用。该模型无论是准确度还是应用范围都比BROWN模型优越得多 ,可以满足不同环境条件、工作方式的要求 ,对于高度计跟踪算法的设计、分析与检验具有重要意义。

基于大气分层的激光测风雷达回波模型

从相干激光测风雷达原理入手,论述了激光雷达回波特性和多普勒效应在测风雷达中的应用。基于大气分层模型,考虑到激光束的传播及其与大气之间的相互作用,建立了激光测风雷达回波模型,模拟回波信号在大气中的传输过程,为激光测风雷达回波信号的模拟提供了理论基础。

面阵FDS-MIMO雷达回波模型及方向图特性分析

为提升平面阵模型下频率分集子孔径MIMO雷达的探测性能,对其回波模型以及方向图性能进行了理论研究.首先分析了FDS-MIMO雷达系统的几何模型、回波模型;然后重点分析了面阵FDS-MIMO雷达发射-接收双程方向图栅瓣、周期性以及波束宽度等特性;最后通过仿真验证了以上理论分析的正确性.理论分析与仿真结果表明,与MIMO相控阵雷达相比,平面阵FDS-MIMO雷达具有方向图存在距离-俯仰角耦合、方位角度上无耦合的特点,其工作方式更为灵活.

基于回波模型仿真的ADCP实验室校准中波束间干扰研究

针对声学多普勒流速剖面仪(ADCP)水域环境校准效率低下的问题,提出了一种实验室水池环境下多个波束同时校准方案。通过建立一种精准的仿真回波模型,并进行湖试实验验证了模型的准确性,经由换能器对回波模型在实验室消声水池中进行回发,可以实现对ADCP多个波束同时校准,同时利用回波模型探究校准时波束间的干扰误差。在底跟踪校准模式中,波束间的干扰误差与底速度成正相关,在速度1.6 m/s以下,相对误差在0.5%以下,超过1.6 m/s时,误差超出实验ADCP的测量精度;水跟踪校准模式下波束间的干扰误差呈现高斯噪声的特性,其相对误差集中在0%附近。实验与仿真的结果证明了ADCP实验室多个波束同时校准方案的可行性,其误差经过有效屏蔽能控制在测量精度范围内。

导弹雷达引信动态测试系统中的回波模型

给出了雷达引信在自由空间的回波功率方程,结合引信实际工作环境对回波的影响,引进衰减因子K对回波功率方程进行了修正;从而建立了目标回波模型,并对该模型进行了仿真。

基于高斯模型的多重超声回波信号重数估计

精确估计多层材料超声回波信号的重数在超声检测上有着要意义。将小波变换方法用于多层材料超声回波参数估计中,根据高斯模型以超声回波信号的小波变换为基础、利用智能人工蜂群算法,估计出多重超声回波信号的各个参数。采用Akaike Information Criterion(AIC)准则,对叠加的两重和三重超声回波信号的重数进行估计。仿真结果表明,本算法可以实现多重超声回波信号重数的有效估计。用实验测试获得的回波对算法的性能进行了验证,结果证明了该算法的可行性和实用性。

基于半解析模型的激光测高回波海水海冰波形分类方法

现有利用激光测高波形的地物分类方法绝大多数基于机器学习的分类原理,是一种基于经验的分类方法。从激光回波的理论模型出发,通过推导纯海水表面回波和含有海冰的表面回波的解析模型,对纯海水回波和含有海冰回波逐个采样点按时域距离加权计算总振幅差异值,以该差异值作为依据建立一种半解析型的海水、海冰分类方法;通过机载LiDAR将在格陵兰北部海冰区的实测点云数据判断GLAS激光脚点对应的地面类型,对GLAS在该区域实测波形进行基于论文方法的分类准确性验证;结果显示,在剔除饱和波形影响后,分类总体精度OA大于95%,Kappa系数接近0.89,具有非常好的分类效果。论文将使得激光测高仪地物类型分类方法由基于机器学习为依据向半理论解析模型为依据的分类方向延伸,为后续基于激光回波数据的地物分类方法提供重要的参考思路。

高超声速目标雷达回波脉内运动模型

针对线性调频脉冲压缩雷达体制下高超声速目标回波信号建模问题,采用目前常用的停走模型,由于忽略了目标在一个脉冲持续时间内(简称脉内)的运动,不能真实反映目标回波特点,高超声速目标回波信号的脉冲压缩输出存在较严重的主瓣偏移并展宽的问题,严重影响目标信号的积累与检测。对此,提出了高超声速目标回波信号的脉内运动模型,理论分析和数值仿真均表明了高超声速目标的回波信号采用脉内运动模型的必要性。在典型参数下,采用脉内运动模型比采用停走模型的脉冲压缩增益提高3dB以上。

基于非线性回波包络模型的超声波飞行速度测量方法

海水声速测量通常采用飞行时间(TOF)法,即测量超声波通过已知距离所用的时间。针对其高精度测量需求,研究一种基于非线性回波包络模型的超声波飞行速度测量方法,建立超声波接收信号模型;构建最小二乘优化目标函数;通过改进粒子群优化算法对超声波参数进行优化获得精确的超声波传播时间,从而求得超声波传播速度。建立声速测量实验平台,在恒温水槽中注入纯水后测量超声波飞行时间,获得声速值与某声速仪测量声速值相差小于0. 15 m/s。实验表明:基于非线性回波包络模型的超声波声速测量方法可行。