基于点云分割网络的雷达信号分选方法

针对现有基于图像分割的端到端雷达信号分选方法存在的像素点重叠与处理效率不高的问题,该文提出一种基于点云分割网络的端到端分选方法。首先将雷达脉冲流的脉冲描述字(PDW)映射为点云;之后利用点云分割网络(PointNet++)对该点云中各点依据其所属辐射源进行分割;最后将具有相同标签的点聚类形成脉冲集合,分别提取各脉冲集合所包含的辐射源并形成相应的辐射源描述字。仿真结果表明:所提方法能够有效对未知雷达信号进行分选,在脉冲丢失和虚假脉冲干扰的分选环境下也表现出较强的可靠性与稳定性,并且由于采用具有轻量化特点的模型使得该方法的执行效率更高。

频率分集阵列的ISAR成像技术

频率分集阵列(frequency diversity array,FDA)在雷达探测与成像中具有很大优势。然而,当FDA应用于逆合成孔径雷达(inverse synthetic aperture radar,ISAR)时,FDA的自动扫描特性成为了需要解决的关键问题之一。针对该问题,将FDA持续性聚集跟踪波束技术应用到ISAR成像中,实现了高能量积累的FDA-ISAR成像。首先通过该技术向位于不同时刻不同角度的目标重复发射脉冲信号,然后对跟踪波束的回波进行相位补偿,最后采用快速傅里叶变换算法完成二维成像。仿真结果表明,使用持续性聚焦跟踪波束可获得能量叠加的增益效果,并且结合此技术的FDA-ISAR成像系统可实现对运动目标的二维成像。

阵元与阵间频偏联合设计的FDA解模糊成像

与传统相控阵(phased array, PA)相比,频率分集阵列(frequency diverse array, FDA)可以通过发射窄带信号获得宽带观测效果。然而,FDA波束方向图的距离角度耦合会带来模糊问题,解决耦合问题成为FDA成像的关键问题之一。为解决耦合问题,提出了一种基于阵元内频率偏置和阵元间频率偏置联合设计的FDA结构,阵元内发射多组频率偏移不同的信号,并通过调整阵元内和阵元间的频率偏置将传输能量聚焦在期望的距离-角度区域来实现距离-角度解耦。利用所设计的FDA结构,无需依赖复杂的图像重建算法解决了目标的模糊性问题,实现多目标解除模糊成像。通过仿真实验结果验证了该模型对距离-角度解耦和目标解除模糊成像的有效性。

合成孔径雷达图像的近岸海面风场反演

根据海面微波散射原理 ,给出了星载合成孔径雷达 (SyntheticApertureRadar,SAR)图像海面风场反演的方法。该方法包括SAR图像辐射定标、海面风向确定和风速计算。利用该方法由加拿大RadarsatSAR图像反演获得了中国海南省东南部近岸海区海面风场 ,并与预报风场作了比较。结果显示 ,二者相符得很好 ,风速的均方根误差为 0 94m/s ,风向的均方根误差为 4 0 3°。

复杂环境影响下雷达探测范围三维可视化

提出了一种复杂环境影响下的雷达探测范围三维可视化方法。该方法以雷达方程为基础,主要考虑地形和电磁干扰影响下的雷达探测范围三维可视化。首先利用均匀采样法建立自由空间中的雷达探测范围模型,然后在获取数字地形高程的前提下,基于光的直线传播原理提出一种雷达探测范围受地形影响的算法,并实现了地形影响下的雷达探测范围三维可视化;以干扰方程为基础,实现了多干扰源情况下雷达探测范围三维可视化。利用基于视点的雷达模型简化方法,有效地提高了绘制速度。实验结果表明,该方法不仅效率高,而且能真实直观地展现雷达探测范围。

V-BLAST的次优译码

在瑞利信道环境下V BLAST系统的容量远远高于单天线系统 .这是近年来V BLAST系统成为研究热点的原因 .针对如何实现这种高容量的V BLAST系统 ,人们提出了多种解决方法 .但由于有大量的求伪逆 ,迫零和排序计算 ,使得复杂度很高以至于难以实现 .本文从一个全新的角度来解决V BLAST的译码问题 .文中所提出的方案是基于Greville递归求伪逆算法 .利用Greville算法中的递归特性 ,将迫零向量的获取融合在求伪逆的过程中 .仿真结果表明 ,本文的算法可以达到接近Golden算法的性能 。

基于多小波变换的SAR图像压缩

在实数域,对称、正交的紧支集非平凡单小波基不存在,而多小波把紧支集、对称性、正交性完美地结合在一起,使小波理论从标量扩展到矢量范畴。利用上述特点将多小波变换应用于SAR图像压缩。实验结果表明,在改进现有的基于小波变换的多级树集合分裂(SPIHT)编码算法的基础上,选用适当的多小波基及预滤波方法,能够得到与小波变换相当甚至略优于小波变换的编码性能。这说明若针对多小波变换系数的特点设计相应的编码方案,SAR图像编码的性能还可进一步提高。

基于千兆以太网的高速图像数据传输系统实现

针对高速图像数据传输的实际需求,设计了一种基于千兆以太网的大容量数据高速传输设计方案。该方案根据实际需求充分利用FPGA可重构性的优势,实现了以UDP协议为基础的自定义全双工MAC核,其优化的命令接收模式在接收端绕过了TCP/IP协议降低了FPGA端协议解析的复杂度与硬件开销;其流量可控并带有重传机制的数据上传模式可以与不同配置、不同工况的上位机稳定、可靠、高效率地传输。实际最高传输速率达到稳定的49 Mbit/s,性能优越。

一种改进的随机Hough变换圆形检测算法

由于随机Hough变换在进行圆形检测时无目标的随机采样,引入了大量的无效采样与无用累积,为提高算法效率,提出一种改进的随机Hough变换圆形检测算法。该算法利用圆的几何特性确定圆心的位置,减少了Hough变换在参数空间中累加器的无效累积;通过两次阈值的比较,大大减小产生虚假圆的可能性;另外,用带图像数字量化误差补偿的圆方程进行候选圆的判定,并结合圆周长与像素点的关系使得圆的确认更加合理。经验证,该算法能实现对圆的快速检测。

数学形态学方法在海面船目标检测中的应用

为进一步提高检测精度,提出1种将数学形态学方法应用到船目标检测数据后处理中的算法,根据该算法设计的数学形态学滤波器可以有效地消除SAR图像斑点噪声在船目标检测中造成的影响,减少船目标检测的误判,提高参数估计准确性。

Bt cry序列本地数据库的建立及本地BLAST的实现

根据研究的实际需要,运用winSDK设计了一个可视化的BLAST接口程序,利用此程序可以构建本地核酸和蛋白序列数据库与进行本地BLAST。在此基础上建立了苏云金芽孢杆菌(Bt)cry基因的本地核酸序列数据库,并进行了本地BLAST。与先前文献中介绍的本地BLAST实现的方法相比,此方法操作简便、并可根据实际需要随意定制相关数据库;在与NCBI的BLAST进行比较后发现,本地BLAST还具有个性化、准确性强、可信度高等特点。

基于速度特征矢量提取运动目标的图像分割方法

研究基于速度特征矢量提取运动目标的图像分割方法 .根据目标图像像素移动的一致性 ,在序列图像中利用块匹配法进行帧间图像配准 ,得到目标图像块的速度估计 ,将具有相同速度矢量的目标图像块聚类 ,即可分割出运动目标 .仿真实验结果表明 ,该方法能有效地对复杂背景下的运动目标图像进行分割 ,并具有较好的抗噪能力 .

基于FPGA平均值原理相位差计的设计

相位差的测量在研究网络特性中具有重要作用。设计一个测量快速、精确的相位差计已成为生产科研中重要课题,提出了基于平均值原理相位差计的设计方法,采用FPGA芯片实现了平均值相位差计,重点对相位差测量中的超前与滞后判断、输入信号处理、相位差计数器、锁存显示等几个数字环节进行VHDL语言编程,顶层用原理图方式构建了相位差测量系统。该系统电路结构简单,占用逻辑资源少,抗干扰能力强,可靠性高。

森林火灾现场视频图像传输方案研究

本文首先分析了视频图像有线传输与无线传输两类传输方法中具体传输方式的优缺点,然后根据森林火灾的特性,提出了有线和无线相结合的视频图像传输方法。并以广州市白云区为研究对象,分析了微波中继站规划方法,制定了森林火灾现场视频图像传输方案,并讨论了应用模式,对同类系统的设计、开发与应用具有一定的借鉴作用。

一种基于PCIE总线的高性能数据传输架构设计

为了提高数据传输系统中PCIE总线的带宽利用率,并且降低处理器端数据解析开销,增强通用性和可移植性,设计了一种高性能的PCIE DMA传输架构。对于常规的分散⁃聚集式DMA传输流程进行优化改进,将传输过程中所有必要的参数提前发送给FPGA,从而减少了传输过程中的交互开销。DMA传输参数均可由用户进行配置,描述符链表中表项内容可扩展。在传输数据过程中FPGA完成数据特征参数反馈,有助于处理器后续的数据解析。基于国产化的信息处理板完成了该架构的性能测试,测试结果表明该架构在传输效率上得到显著提升。目前该架构已成功部署于某型雷达国产化信息处理平台中,完成雷达中频数据的实时传输和处理,具有带宽利用率高、通用性强、资源开销小、报文易解析的优点,能够满足海量数据的高速传输及数据解析的需求。

基于CDMA1X的变电站无线图像监控系统

介绍了一种基于ARM7处理器和CDMA1X无线数据业务的无线图像监控系统。监控终端以μCLinux操作系统为软件平台,以ARM7微处理器LPC2214为硬件平台,采用CMOS图像采集模块C328对图像进行采集和压缩,生成JPEG格式的数据。LPC2214将JPEG图像数据进行处理后发送到CDMA无线模块,通过CDMA1X业务将图像数据发送到监控中心。监控中心通过发送控制信号对监控终端进行实时控制。该系统主要应用在无人值守的变电站监控中。

结合STBC的一种分层空时编码结构模型

本文讨论了结合空时分组码(STBC Space Time Block Coding)的一种分层空时编码(Layered Space Time)结构模型。VBLAST(Vertical Bell Laboratories Layered Space Time)作为LST的一种结构,其性能受到最先译码信息符号准确度的影响,本文通过在VBLAST的首层采用STBC结构,从而增加了第一层信息符号的分集度。在接收端,采用组干扰抑制同时结合STBC和VBLAST译码,降低了接收机的复杂度提高了系统的性能。仿真结果表明结合STBC的VBLAST结构模型性能明显好于传统的VBLAST。

基于双重滤波与锐化的遥感图像增强算法

为了解决遥感卫星影像普遍存在着亮度、对比度低的问题,提出了基于滤波与锐化的遥感图像增强算法。首先,根据线性运算中核矩阵像素权值特性,设计基于中值滤波与高斯滤波的图像滤波算子。然后,采用图像一阶导数逼近技术,计算图像强度梯度,并采用图像二阶导数计算梯度的散度,从而建立基于Sobel与Laplacian的图像锐化增强算子,以增强图像对比度。最后,基于非局部均值算法,完成图像去噪,实现遥感图像平滑增强的目的。实验测试结果表明,与当前遥感图像增强技术相比,本算法拥有更高的增强质量,更好地保留了图像的亮度与色度信息。

多注速调管发射机的设计和应用

本文介绍了一种新型大功率微波管多注速调管的主要特点 ,重点叙述了多注速调管发射机设计中所采用的关键技术 。

无人机机载合成孔径雷达的高速数据传输

无人机机载合成孔径雷达 (SAR)的高速数据传输问题是长期以来制约 SAR载荷应用的重要问题。文中通过对 SAR原始数据、SAR成像、SAR图像数据以及传输系统的研究 ,提出将 SAR成像过程分为两个阶段 ,在机上进行预滤波 ,在地面进行距离向压缩、方位向压缩等成像过程 ,实时传输经过预滤波和压缩后的数据。该方案在保证 SAR方位向和距离向分辨率及测绘带带宽的前提下 ,能够有效降低下传数据率 (具体值取决于预滤波率 ) ,同时不增加无人机的载荷 。