PCM信号间歇收发互补设计与回波重构方法

间歇收发用于辐射式仿真中可以有效解决收发信号互耦的问题,但间歇收发会带来信号损失,导致相位编码信号距离像出现高旁瓣。为了解决这一问题,提出间歇收发互补序列设计方法,给出了收发序列参数设计方法,并对相位编码间歇收发回波进行重组拼接,消除间歇收发导致的回波缺失,获得了精确的目标距离像。仿真结果表明,收发互补设计及回波重组拼接能够准确重构回波,并且重构后互相关系数接近1,验证了所提方法的可行性与正确性。

以全球导航卫星系统为辐射源的前向散射雷达发展综述

前向散射雷达(FSR)可获得高水平雷达截面积(RCS)的特性使其在反隐身中占据重要地位。利用全球导航卫星系统(GNSS)作为辐射源,具有全天时全天候全地域覆盖的优势,通过部署多个接收节点可构建地面/海上/空中目标监视网络。该文针对基于GNSS的FSR发展现状,从目标检测、目标参数估计、阴影逆合成孔径雷达(SISAR)成像及目标分类识别等方面对关键技术和现存问题进行概述,并从组网探测、多目标定位、布站优化和极化信息获取等方面对基于GNSS的FSR发展趋势提出展望。

极化雷达图像目标超分辨率重建研究进展

成像雷达具有全天时、全天候的观测能力,能够通过成像处理获得目标雷达图像信息,是对地观测、侦察监视等民用和军用领域中的重要遥感设备。高分辨率雷达图像能够提供目标的详细轮廓和精细结构,有利于后续目标分类识别等应用。对获取的雷达图像,如何利用信号和信息处理等理论方法进一步提升分辨率,突破分辨率瑞利极限,具有重要的科学研究和实际应用价值。另一方面,作为电磁波的重要属性之一,极化在目标特性的获取和挖掘中发挥着重要作用,能够为目标超分辨率重建带来丰富信息。为此,该文梳理了极化雷达图像目标超分辨率重建的概念及性能评价指标,并重点归纳整理了极化雷达图像目标超分辨率重建方法及其应用。最后,总结了现有方法的局限性并展望了未来的技术发展趋势。

基于子阵级处理的宽带非规则子阵相控阵鲁棒性干扰抑制

针对宽带非规则子阵相控阵在复杂干扰环境下性能变差的情况,提出一种基于子阵级处理的鲁棒性干扰抑制方法。首先,建立存在误差情况下的宽带阵列子阵级回波模型;通过子阵级数字Stretch处理将宽带线性调频回波信号变为窄带信号,降低处理的有效带宽;然后,进一步改进基于谱分离的干扰加噪声协方差矩阵重构方法,利用测量的先验信息划分子区间,减小重构区域,降低运算量;最后,利用获得的最优权值加权各通道数据获得阵列输出。所提方法有效利用非规则子阵优势,避免了规则子阵阵面方向图中存在栅瓣的情况,能够在存在多种组合干扰和误差的情况下抑制干扰,具有较强的鲁棒性。

一种幅相联合调制雷达波形设计与处理方法

随着脉内特征识别、信号分选等电子侦察技术的发展,雷达波形设计正面临严峻的挑战。幅度调制作为一种新型脉冲调制方式,能够增加信号时域的复杂性,提升波形的反识别能力。本文提出一种幅相联合编码雷达波形,通过幅度相位联合调制提升雷达波形的复杂度,具有良好的反侦察潜力;利用幅度上的稀疏采样特点,提出匹配滤波与压缩感知相结合的回波信号处理方法处理此信号,有效提升低信噪比条件下的检测概率。最后通过仿真实验证明了所提幅相联合调制雷达波形设计与处理方法的有效性。

基于注意力机制的三维点云目标识别

针对现有基于深度学习方法的三维点云目标识别算法存在多层感知法缺少点间的特征交互、对点云间欧式距离的依赖、未考虑特征通道层面关联性问题,提出一种基于注意力机制的三维点云(PAttenCls)目标识别算法。采用基于点的空间注意力机制,挖掘各点之间的注意力值,实现自适应的云邻域选择;同时采用基于点的通道注意力机制,给特征通道自适应分配权重,实现特征增强。此外,在网络中添加了一个几何均匀化模块,以应对不同局部区域几何结构的不同特征模式。所提算法在ModelNet40数据集上的识别准确率为93.2%,在ScanObjectNN数据集最难子集上的识别准确率为80.9%,并在实测数据上验证了算法的有效性。实验证明了本文所提算法可以更好地提取点云的特征信息,使点云识别结果更加精准。

基于非周期PSS的SAR目标特征操控方法研究

本文介绍了一种合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)目标特征的操控方法,采用非周期相位调制表面(Phase-Switched Screen,PSS)实现对重要目标图像特性的有效压制.依靠PSS反射式防护手段,对雷达回波信号进行快-慢时间域的二维联合非周期相位调制,在SAR接收处理后可形成矩形块状压制区域.通过调控快时间与慢时间码元宽度,可以实现生成矩形区域的面积控制.该方法本质是一种无源防护方法,兼具响应时间快、不易暴露、设备简单等优势.在此基础上,本文提出了压制区域面积、压制区域干信比对特征操控效果进行表征,分析了PSS调制参数对操控效果的影响.最后,SAR实测数据仿真验证了所提方法的有效性.

基于深度学习模型的SAR图像间歇采样转发 干扰检测

间歇采样转发干扰(interrupted sampling repeater jamming,ISRJ)利用合成孔径雷达的匹配滤波特性,在其图像中产生间隔分布的假目标,对目标检测等造成欺骗效果,故针对ISRJ的检测与抑制具有重大意义,而现阶段相关研究主要集中在信号域。对此,在图像域中开展ISRJ检测研究。首先将实测数据与仿真干扰相结合,基于不同实测场景与仿真参数构建ISRJ样本;其次针对假目标间隔分布的特点,选用深度学习检测领域具有代表性的“两阶段”与“单阶段”模型;再次,使用单一场景的ISRJ样本对模型进行训练,再利用训练好的模型对其他场景的样本进行测试;最终,得到ISRJ检测结果。基于MiniSAR数据的实验表明,对于不同类别、不同场景以及不同参数的ISRJ样本,所用深度学习模型能够达到95.75%的平均总体检测精度,具有很强的泛化能力。此外,对于尺寸大小为501像素×501像素的样本,上述模型的最少检测用时为0.035 s。

航迹融合中的量测协方差统一转换方法

量测协方差广泛应用于多传感器航迹融合领域,研究量测协方差在不同坐标系之间的转换方法有着重要的意义。量测协方差的转换方法虽已有部分研究,但在融合中的使用存在转换流程和框架不明确而影响融合精度的问题。为此,开展了航迹融合中的量测协方差转换方法研究,分线性转换和非线性转换2种情况,为基于协方差加权的航迹融合处理提供了一套规范化协方差转换流程和统一的转换公式。以非线性的坐标转换为例,仿真实验验证了不同位置和不同量测精度下使用转换方法计算协方差,得到的相对误差始终保持在可接受的范围内。转换的协方差有利于提高航迹融合精度,体现了该方法的有效性,可广泛应用于分布式航迹融合。

对多通道SAR欺骗干扰抑制的多干扰机协同调幅对抗方法

针对单干扰机生成的假目标会被多通道SAR(Synthetic Aperture Radar)系统抑制的问题,本文提出了基于多干扰机协同调幅的对抗方法.首先对多通道SAR的欺骗干扰抑制原理作了推导和分析,得到了单干扰机欺骗干扰失效的本质原因,在此基础上,建立了多干扰机的协同调制模型,进而推导出其反抑制条件,并且,从理论上详细推导并分析了干扰机数目对反抑制效果的影响情况.仿真结果表明,本文所提的多干扰机协同对抗方法能消除干扰信号的附加相位,使其获得与目标回波相同的雷达处理增益,继而有效反制干扰抑制作用,实现对多通道SAR的欺骗.

对步进线性调频成像雷达的间歇采样转发干扰方法

针对步进线性调频信号(stepped frequency-linear frequency modulation,SF-LFM)体制雷达对抗问题,提出了一种基于子脉冲间歇采样的干扰方法。通过对截获SF-LFM信号的子脉冲进行交替采样与转发,在雷达成像处理后可形成沿距离向延拓的逼真假目标。在此基础上对其干扰特性与参数设计问题进行了讨论,并分别通过一维理想散射点仿真与某型飞机二维成像数据仿真实验验证了所提方法有效性。

基于编码相位调制的ISAR图像特征控制方法

本文提出了一种基于编码相位调制的逆合成孔径雷达(inverse synthetic aperture radar,ISAR)图像特征控制方法。首先通过接收天线截获ISAR信号,然后对截获信号进行快慢时间二维联合编码相位调制,最后在ISAR接收处理后可形成范围可控的压制性干扰条带。在此基础上进一步分析了码元宽度、占空比等不同调制参数对图像特征控制效果的影响,并进而推导了相应的参数设计原则。通过仿真分析,雅克-42飞机仿真数据的实验结果证明了所提方法的有效性。

基于含参最小二乘估计曲线拟合的极化雷达目标识别方法

本文以宽带极化雷达体制为背景，从分析目标极化散射特性的角度出发，通过定义极化状态距离的概念，研究了复杂目标对探测信号频率变化的敏感性问题，并运用合参最小二乘估计方法提取了目标特征。

基于本征极化的飞机目标识别

提出了变质极化散射矩阵对称性的最小Ｆｒｏｂｅｎｉｕｓ范数准则修正方法，并在此基础上利用本征极化理论提取了雷达目标的极化特征，对五种飞机目标进行了识别实验研究，取得了良好的目标分类或识别效果。

目标动态极化结构特征提取与识别

本文以宽带极化雷达体制为背景，建立了目标极化结构宽带模型，采用伪本征极化描述宽带下目标极化结构的动态特性，提出了基于模糊动态特征建模与分类的极化目标识别新方法，对五种飞机目标均达到了良好的识别效果．

基于极化谱的飞机目标识别

本文基于宽带极化雷达体制背景，将动力学理论用于目标的极化散射特性分析．通过定义一种新的极化谱概念．

基于极化不变量的飞机目标识别

基于宽带毫米波极化雷达体制背景，通过极化不变量之一的去极化系数，研究了飞机目标的极化散射特性，并提取了极化特征，设计了飞机目标的分类或识别器结构。

ISAR成像包络对齐性能评估

运动补偿是ISAR成像中的关键技术,通常包括包络对齐和相位补偿,而包络对齐是相位补偿的基础。现有包络对齐方法较多,在无法直观判断包络对齐效果的情况下,需要进行定量评估,以选择最优的对齐方法用于ISAR成像。提出基于距离单元方差的包络对齐评估方法:以对齐后各距离单元方差的加权和作为评估指标,对包络对齐结果直接进行评估。进行了相应的仿真实验,结果证明了该评估方法的有效性。

基于多维极化特征空间的雷达目标识别

在宽带极化雷达体制背景下，研究了目标的变极化效应，并采用（ε，τ）参数作了具体表征。结合多视角观测这一现实，构造了目标的多维极化特征空间，并在此基础上对五种飞机目标进行了识别实验研究，取得了良好的目标分类或识别效果。

基于极化域能量谱的飞机目标识别

本文导出了Ｐｏｉｎｃａｒｅ极化球大圆极化轨道上目标散射能量与极化态的正弦关系，结合宽带观测条件，定义了极化域能量谱的新概念，并利用五种飞机目标的宽带极化散射数据，提取了极化域能量谱特征，获得了良好的目标识别效果。