天基ISAR空间目标的去斜回波相参性恢复方法及其基于FPGA的快速实现技术

逆合成孔径雷达(ISAR)具备二维高分辨成像能力,可实现对空间目标的高精度探测和监视。相比于地基ISAR,天基ISAR能够对空间目标进行更灵活、更大范围的探测成像,为实现空间态势感知提供有利支撑。去斜接收回波体制可以大幅降低采样率,减轻系统硬件负担,现有ISAR系统通常采用此种方式。然而在观测时间内空间目标相对于星载ISAR的相对斜距变化大,雷达需要不断改变录取波门以保证对空间高速目标的稳定跟踪,这严重破坏了雷达回波的相参性。同时,星载ISAR相对空间目标的复杂运动几何导致运动补偿精度下降。针对空间目标ISAR成像问题,文中提出了一种去斜回波相参性恢复方法,此方法可以逐脉冲处理回波,能有效恢复不同距离波门的回波相参性,并利用估计的参数对回波进行精确的运动补偿。基于此方法,设计了一种基于现场可编程逻辑门阵列的去斜接收相参性恢复快速实现方案。仿真实验验证了所提方法及其现场可编程逻辑门阵列实现方案的有效性。

空间目标的短时三维几何重构方法

通常空间自旋目标的3维(3D)重构都是通过对散射点轨迹进行矩阵分解的方法得到的,散射点轨迹是从雷达序列图提取并关联得到的。由于散射点提取与关联误差的存在,3D重构会出现精度下降,甚至失败的问题。另一方面,转台目标的散射点轨迹符合圆属性,这与几何投影理论认为散射点投影轨迹的椭圆属性相违背。为解决以上问题,该文提出了基于短时的空间目标3D重构算法。首先对提取的散射点轨迹进行2维圆属性拟合,使其轨迹光滑,更接近理论曲线。然后采用多视角的方法估计雷达视角(LOS),通过乘以雷达视角构成的系数,将圆属性轨迹曲线转变成椭圆属性轨迹曲线。通过对散射点椭圆属性轨迹进行矩阵分解的方法获得目标的3D结构。最后通过2个实验验证了该文所提算法的有效性。

宽带弹道高速群目标运动精补偿方法

外场实验中宽带直采模式使得回波数据量较大,弹道目标的微动使散射点徙动严重,频谱变化剧烈。针对此时传统运动补偿不再适用和宽带直采数据处理困难的问题,本文提出宽带弹道高速群目标运动精补偿的方法。首先对宽带数据进行降采样,降低数据量。对降采样的数据使用区域Hough变换进行群目标轨迹分离并计算出对应到原始宽带数据的位置,进行粗运动补偿与信号提取。然后对提取的目标信号采用重心法进一步作运动补偿,再通过时变自回归模型进行时频分析,得到剩余平动参数与光滑的微动特征曲线。利用所得微动参数对目标信号进行精确的运动补偿。最后采用CADFEKO仿真模型实验验证了所提方法的有效性。

一种基于微波光子超高分辨雷达机翼振动参数估计方法

机翼在飞机运动不平稳状态下存在振动,在微波光子超高分辨雷达观测下,这种振动会造成机翼难以聚焦,针对这一难题,该文提出一种基于微波光子超高分辨雷达的机翼振动参数估计方法。首先通过粗成像将机身和机翼回波进行分离,再通过对机身成像和定标结果估计雷达视线角(LOS)。然后对机翼进行子孔径序列成像,提取散射点的距离和多普勒变化曲线,再联合雷达LOS以及距离和多普勒曲线对振动参数进行粗估计,最后通过修正的极坐标格式算法(MPFA)以及构造最小熵优化函数对振动参数进行精估计。该文首次提出了修正的极坐标格式算法,其能够对复杂运动的目标进行距离和方位向的解耦,如震动的机翼和摇摆的舰船等。仿真和实测数据的处理结果验证了该方法的有效性和实用性。

基于模型重建的深度卷积网络权值可视化方法

针对深度卷积网络原理分析的问题,该文提出一种基于模型重建的权值可视化方法。首先利用原有的神经网络对测试样本进行前向传播,以获取重建模型所需要的先验信息;然后对原本网络中的部分结构进行修改,使其便于后续的参数计算;再利用正交向量组,逐一地计算重建模型的参数;最后将计算所得的参数按照特定的顺序进行重排列,实现权值的可视化。实验结果表明,对于满足一定条件的深度卷积网络,利用该文所提方法重建的模型在分类过程的前向传播运算中与原模型完全等效,并且可以明显观察到重建后模型的权值所具有的特征,从而分析神经网络实现图像分类的原理。

基于Adam优化算法的双目机器人手眼标定方法

在智能制造领域,视觉机器人应用前景十分广阔。视觉机器人的手眼标定精度直接关系到机器人的后续作业精度。为了进一步提高机器人的手眼标定精度,现提出一种基于Adam优化算法的双目Eye-to-Hand型机器人的手眼标定方法。根据多体运动学理论,建立了6DOF机器人手眼标定数学模型,以Halcon输出的手眼标定矩阵为初始值,采用Adam优化算法对目标函数进行迭代求解,将由优化前后手眼矩阵得到的两组机器人末端坐标系的位姿分别与从示教器得到的位姿作差值,并取Frobenius范数。结果表明:相机标定误差为0.089个像素,优化后的Frobenius范数平均值小于优化前,且一致性好。

基站设备断电节能凝露现象的研究

5G基站多收发通道数、宽带宽、高流量、高发射功率等特性,导致其满载功耗较4G基站大幅增加。5G发展初期,现网基站可能存在长时间无用户的场景,对无用户基站设备进行间隔断电起到节能的效果。间隔断电节能也会带来设备凝露,引起器件、PCB等腐蚀、烧毁,造成基站设备失效。介绍了凝露的基本原理,设计了凝露实验并对基站设备进行对比验证,分析了基站设备产生凝露的原因,最后给出了基站设备避免凝露的使用方案建议。

An example of special Lagrangian fibration

On the total space of the line bundle π: π*1T*P1(◎)π2*T*P1 → P1× P1, acomplete Ricci-flat Kaehler metric and a smooth special Lagrangian fibration are given.This special Lagrangian fibration is smoothly built up of 4 Harvey-Lawson's models in 4directions.