基于星载平台的SAR实时成像处理实现方法

针对高分辨率星载SAR星上实时成像处理的工程化技术问题,提出了一种优化的实现方法。通过对成像算法流程的优化设计和计算公式的重新推导,实现了高效率的相位补偿因子计算。在此基础上,提出了一种分析和优化计算精度的方法,在保证效率的前提下提高了相位计算精度。在某型实时信号处理样机上,基于改进CS算法,实现了5米分辨率的星载SAR实时成像处理,对16384×16384原始数据的处理时间优于28秒,图像质量满足技术指标要求。

基于星上实时信号处理机的Chirp Scaling算法实现方法

基于改进的ChirpScaling算法 ,提出了一种适用于星上实时信号处理机的高效成像处理实现方法 ,其核心思想也可应用于其它高分辨率星载SAR的精确成像算法 .首先介绍了实时信号处理机的结构 ,分析了数据处理粒度及其并行流水处理结构 .在此基础上 ,针对单个粒度的成像处理重新设计了算法流程 ,提出了一种高效的实现方法 .利用实时信号处理机 ,对仿真的回波数据进行了成像处理实验 ,结果表明 :在 41s内能够完成成像处理 ,成像处理速度和图像质量满足系统设计要求 ,从而验证了该方法的有效性 .

联合最小方差与最大似然谱估计的前视成像方法

前视成像技术可用于高速运动平台相控阵雷达对正前方目标的检测和跟踪。为了解决波束内的目标分辨问题,提出一种联合最小方差与最大似然谱估计的前视成像方法。首先,进行波束扫描,采用最小方差谱估计获得初始的距离—方位二维图像;然后,对幅度峰值过门限的区域进行搜索,完成二次估计。仿真结果表明,所提方法可在相关信号和低信噪比等条件下有效改善目标分辨能力。

某高速公路隧道浅埋段施工技术研究

本文基于笔者参与某高速公路隧道工程的实践,该隧道穿越沟谷浅埋段实际施工为例,探讨了施工方案的选择和技术措施,分析了浅埋地段隧道的施工工艺及关键施工工序,相信对从事相关工作的同行能有所裨益。

改进时频脊线的跳频参数盲估计算法

为解决基于时频脊线的跳频参数估计算法在信噪比低于-5 dB时估计误差较大且存在定频干扰时方法失效的问题,提出了该算法的改进算法。在短时傅里叶变换(short time Fourier transform, STFT)的基础上,利用迭代去噪法对原时频图进行去噪处理,根据跳频信号与定频干扰驻留时间的不同,采用k-means算法对其进行聚类,消除定频干扰并提取其时频脊线,利用Haar小波对提取到的时频脊线进行奇异点检测,并估计出跳频信号的跳频周期、起跳时间和跳频频率。仿真结果表明,所提算法在信噪比低于-5 dB且存在较强定频干扰的情况下,仍能对跳频参数进行正确估计,且优于原有算法。

基于时频方差聚类的FH信号参数盲估计

为解决复杂电磁环境下跳频(frequency hopping,FH)参数的盲估计问题,提出了基于时频方差聚类的算法。考虑在低信噪比(signal-to-noise ratio,SNR)和定频干扰同时存在的情况下,通过短时傅里叶变换(short time Fourier transform,STFT)将信号变换到时频域,利用遗传算法对信号的时频区间进行提取,根据时频方差对其进行k-means聚类,消除噪声和定频干扰并提取时频脊线,然后运用Haar小波对该时频脊线进行奇异点检测,进而估计出FH信号的FH周期、跳速和FH频率等参数。仿真结果表明,所提算法在SNR低于-5dB且存在定频干扰的情况下,能够实现对FH参数的精确估计,参数估计正确概率达到90%以上。

弹载相控阵天线“最小二乘法——伪Hadamard矩阵”联合校准

为了更加精确地校准弹道导弹导引头的相控阵天线,弥补目前旋转矢量法校准弹载相控阵天线的缺陷,提出了“最小二乘法——伪Hadamard矩阵”联合校准方法。该方法利用最小二乘法拟合算法解决移相器只能提供离散相位变化,不能准确获得使天线合成功率最大时的移相器相位变化值的问题。通过构造伪Hadamard矩阵对天线分组,每一组移相器同时旋转多个阵元相位,使被测信号变化明显。远场校准实验表明,该方法能够对弹载相控阵天线起到非常好的校准效果。

基于改进粗糙集理论的SAR图像目标增强

图像增强在提高SAR图像舰船目标检测精度方面具有十分重要的意义。由于传统算法不能很好地对SAR图像进行目标增强,提出了基于改进粗糙集理论和引力场强度的目标增强算法。通过借鉴引力场相关理论知识,将粗糙集条件属性集中的梯度属性改进为引力场强度属性,从而实现对原图像的目标增强。与其他算法进行了实验比较,结果表明提出的改进算法相比于其他算法更适用于SAR图像特性,能更好地对舰船目标像素进行针对性增强,具备一定的工程应用价值。

基于有源单元方向图等效法的弹载相控阵天线互耦补偿

弹载相控阵天线单元间互耦会使方向图失真,导引头制导性能下降,提出将有源单元方向图等效法应用到导引头上的相控阵天线方向图计算中。仅第n个天线单元以单位幅度源馈电、其余所有单元接匹配负载,获得消除互耦的有源单元辐射场,利用小型阵列的单元辐射场来等效大型阵列中相似环境下的单元辐射场,进而利用叠加定理计算大型阵列的总辐射场,建立弹载相控阵天线方向图计算模型。仿真和远场暗室实验结果表明源单元方向图等效法可以有效消除互耦对方向图的影响,说明可以应用于工程实践中。

波束折射模型在天线罩补偿中的应用

导引头天线罩的流线型结构对天线阵列造成了能量损失、角度检测误差等电磁性能方面的影响,给制导性能带来严重损失。本文利用电磁波折射理论建立了波束指向偏移模型,通过数学公式推导验证了该模型的合理性,为角度检测误差补偿提供了理论基础。波束偏移理论和相控阵天线阵列测角原理的结合定位了阵列在有天线罩时检测角所对应的最大波束指向角度,提升了相对于无天线罩时检测角误差的准确性。实验数据表明,所提方法所得到的误差角度补偿表将阵列角度检测误差从1°降低到可接受的0.1°以下的误差范围,验证了该方法的创新性和先进性。

基于改进SLIC算法的SAR图像海陆分割

海陆分割在提高SAR图像舰船目标检测精度方面具有十分重要的意义。针对传统算法不能很好地对SAR图像进行海陆分割,提出了基于改进SLIC超像素分割和分层区域合并准则(HSWO)的海陆分割算法。针对SAR图像统计特性,首先对SLIC超像素分割和HSWO算法模型分别进行改进,然后用SLIC超像素分割算法对图像进行超像素分割,并按照分层区域合并准则对超像素块进行聚类,最终实现海陆分割。实验表明,所提出的改进模型具有较高的处理精度和处理效率,相比于其他算法更适用于SAR图像的海陆分割,具备一定的工程应用价值。

递进型优化算法对相控阵天线阵列的波束优化

针对相控阵导引头中存在的误差和干扰对阵列波束的影响,提出了权值近似和遗传算法结合的递进型算法实现对波束的最大优化。该算法综合考虑了阵列的互耦效应对波束的干扰以及量化误差,在权值近似的基础上将阵列波束的旁瓣电平、零深和波束宽度作为优化指标,引入遗传算法不断逼近实现波束的优化。该递进算法在权值近似的基础上优化,进一步提升了波束的性能,同时具有很强的灵活性。

依托“川品课程”体系 践行适性教育理念

青岛桦川路小学本着为学生发展服务的理念,以"川品课程"体系为主线,以"适性作业"和"创客教育"为羽翼,多维度、多层面促进师生心性和谐发展,致力于办一所有"品"的学校。

一种相控阵雷达多通道同步方法

相控阵雷达采用多通道工作方式后增加了自由度并提升了系统性能。针对雷达遇到的同步问题,提出一种相控阵雷达多通道同步方法。该方法首先采用同步触发方式对单个时钟芯片进行同步,然后对多个时钟芯片的同步信号进行精确延时调整,最后采用一种自适应采样窗口中心调节方法实现多个高速模数转换器的同步。将其应用于实际雷达产品,实测结果表明,该方法可有效实现相控阵雷达的多通道同步。

弹载相控阵雷达近场校准系统设计研究

传统的相控阵雷达校准方法存在着测试系统昂贵复杂,测试工作量大,步骤环节多,积累误差大等问题。为实现系统快速校准,提出了一种改进的近场校准系统,创新性地采用了被测整机自闭合的测试方法,即由雷达产生自测信号与完成数据采集,完成从天线、TR组件到中频接收机的整机全链路测试,并且提出了一种基于反相对消原理的校准数据获取方法。校准系统本身由高精度平面扫描机构,稳相馈电网络,微波暗箱,测试控制系统等部分组成,结合新的测试与校准方法,降低了硬件结构的复杂度,简化了测试环境,利于工程上的大量应用。相比传统的测试与校准,新型的方法在工程应用中提高了测试效率和校准精度。

弹载相控阵雷达单阵元高精度去耦方法

针对目前工程实践中弹载相控阵雷达近场测试中无法有效补偿阵元间互耦的问题,对某型号弹载相控阵雷达的矩形贴片天线,建立单阵元辐射模型,结合信号子空间基本原理,提出一种基于信号波达方向估计值计算单阵元互耦总影响系数的方法。该方法通过均匀矩形阵列信号波达方向估计值计算一个阵元与其周围八个阵元的互耦系数,将互耦系数累加后的结果作为对单阵元的互耦总影响系数,将近场测试值除以互耦总影响系数可得互耦校准后的阵元参数。微波暗室实验结果表明:该方法得到的阵元幅值和相位与理论计算值相近,说明方法是有效的。该方法可以应用到某型弹载相控阵雷达天线校准中,能有效补偿阵元间互耦。