极化和湿度对叶簇杂波统计特性影响的分析

为更好地探测丛林中隐蔽的人体目标,本文对极化和湿度条件对地基超宽带(ultrawide band,UWB)雷达叶簇杂波统计特性的影响进行研究。针对两种常见叶簇杂波环境,利用UHF波段步进频率连续波(stepped frequency continuous wave, SFCW) UWB雷达测量水平、垂直极化以及干湿条件下的多组回波数据,对回波进行校准和预处理,得到实际杂波幅度的直方图;采用5种分布拟合叶簇环境杂波统计分布特性,并利用拟合分布和实际分布之间的均方根误差(root mean square error, RMSE)来定量评估模型的拟合精度。分析结果表明:极化不会改变灌木杂波最优拟合Weibull分布,仅改变其形参取值范围,当极化由水平变为垂直时,形参取值范围由1.647 7~1.865 5变成1.839 6~1.910 7,但乔木杂波极化由水平变为垂直时,最优拟合分布由Log-logistic分布变为Weibull分布;湿度条件并不改变叶簇杂波最优拟合分布类型,但湿度越大最优拟合分布的形参取值越大,直方图更宽、拖尾更长。本文针对不同极化和湿度条件下得到的地基UWB雷达的两种典型叶簇杂波最优分布模型及相关估计参数范围,对于叶簇杂波建模和叶簇环境下目标探测等研究具有指导意义。

便携式叶簇穿透战场监视雷达若干关键技术

传统战场监视雷达只能侦察通视条件下的裸露目标。随着对战场透明度要求的不断提高,具有穿透树丛能力的便携式战场监视雷达倍受关注。该文对这种新型体制雷达中的几项关键技术作了初步研究,分析了其战术指标与技术参数之间的关系,并对其信号处理中的新问题及相应的解决方法进行了探讨,给出的结论可为雷达设计者进行技术参数和系统方案的优化设计时提供参考。文章最后介绍了其今后可能的发展方向。

机载叶簇穿透超宽带SAR系统关键指标设计

对影响叶簇穿透超宽带SAR系统性能的三个最主要的技术参量 (工作频率、极化形式和分辨率 )进行了深入系统的分析 。

叶簇穿透超宽带SAR工作频率分析与选择

超宽带 SAR可穿透叶簇、地表探测隐蔽目标 ,在军事侦察上具有重要应用。本文综合分析了这种新体制雷达的工作频率选择 ,其结论对超宽带雷达系统设计与研制有实用价值。

基于视觉注意机制的UWB SAR叶簇隐蔽目标变化检测

在超宽带合成孔径雷达叶簇隐蔽目标检测中,传统的UWB SAR图像变化检测方法易受图像灰度值起伏和成像条件变化的影响,致使现有的变化检测算法的性能下降.本文根据人类视觉系统的生理结构和认知特点,提出了一种基于视觉注意机制的叶簇隐蔽目标变化检测算法.该方法使用视觉注意模型,将图像的多尺度特征信息融合为单幅视觉显著图像,并利用图像局部邻域信息和目标的空间相关特性对视觉显著图中视觉注意焦点进行分层筛选和变化检测.实验结果表明:本文中基于视觉注意机制的变化检测方法可以有效检测多时相UWB SAR图像中的叶簇隐蔽目标,较之传统的基于统计原理的变化检测方法,其检测速度更快,且对场景复杂的UWB SAR图像亦具有鲁棒性.

基于图像分割的VHF SAR叶簇隐蔽目标差值变化检测

本文针对甚高频合成孔径雷达(VHF SAR)图像中树林区域后向散射呈现快速起伏的特点,提出了一种基于图像分割的叶簇隐蔽目标差值变化检测方法,该方法首先采用自动多阈值分割算法对参考图像进行分割以降低后向散射起伏对检测性能的影响,而后采用一种新的概率模型对分割后各图像区域的杂波分布分别进行准确估计以进一步提高算法的性能.实验结果表明本文方法较之其它算法具有更优的检测性能.

低频叶簇穿透雷达成像技术

低频叶簇穿透成像雷达工作于微波频率的低端,拥有远超传统窄带雷达的系统相对带宽,因此具备强的叶簇穿透和高分辨成像能力,经过近三十年来迅速发展,已在战场侦察、反恐维稳以及资源勘查与监测等领域有着广泛应用.文中分别从低频叶簇穿透合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)技术、低频叶簇穿透干涉SAR(interferometric SAR,InSAR)技术和低频叶簇穿透地面动目标指示(ground moving target indicator,GMTI)雷达技术三个具体应用,系统回顾了低频叶簇穿透雷达技术的兴起和研究现状,深入分析了各自的技术特点以及其中涉及的关键技术,最后探讨了低频叶簇穿透雷达技术的未来发展和新兴应用方向.

叶簇穿透UWBSAR的频段及极化特性选择

研究叶簇对电磁波传播的影响对于雷达穿透叶簇探测隐蔽目标具有重要意义。根据国外超宽带雷达的外场实验数据 ,总结出叶簇穿透衰减和后向散射特性与频率、极化、俯视角等系统参数之间的关系 ,为我国的叶簇穿透 U WB- SAR系统的频段与极化参数选择提供依据。

UWBSAR叶簇隐蔽目标差值变化检测中杂波分布建模分析与应用

由于树林观测区域后向散射强度具有快变特性,现有方法无法对UWB SAR叶簇隐蔽目标差值变化检测的杂波分布进行准确建模分析。为此,首先推导分析了均匀观测场景差值变化检测的杂波分布模型,而后假设观测场景后向散射强度服从伽马分布,在此基础上进一步推导了一种快起伏场景差值变化检测杂波分布模型。实验应用结果表明,该分布模型可对树林区域差值变化检测的杂波分布进行准确建模分析,从而提高变化检测性能。

UWB SAR叶簇遮蔽目标中的变化检测技术

在超宽带合成孔径雷达叶簇隐蔽目标检测中,目前采用的变化检测算法主要包括归一化相减法和似然比法,这两种算法在实际应用中存在如下问题:归一化相减法在图像相关性较低时性能下降严重,而似然比法需要目标及杂波充分的先验知识。鉴于上述问题,本文提出了一种两级处理变化检测算法,第一级基于修正的线性均方估计构造变化检测量;第二级采用一种改进的秩序滤波器,在保持目标边缘特性的同时,克服了待检测图像中杂波分布的正向拖尾特性,提高了算法检测性能。文中最后基于实测数据验证了算法的有效性。

合成孔径叶簇雷达及对其侦察问题

首先介绍了合成孔径叶簇的基本特点与作战运用,然后列举了国外两种典型的合成孔径叶簇及其工作参数,最后提出了一种采用射频数字接收机对其侦察接收的思路。

叶簇穿透合成孔径雷达增强成像方法

叶簇穿透合成孔径雷达(FOPEN SAR)为了探测树林中隐藏目标,通常工作在低信杂比(SCR)的环境中,目标检测难度极大。该文提出一种基于目标散射方位变化特性的增强成像方法,在保证高空间分辨率的同时,增强隐蔽目标图像SCR。对于感兴趣的车辆类目标,目标主侧面与地面形成二面角。当电磁波沿二面角法线方向入射时,回波能量最强。该方法能够获得该方位角对应的高分辨率图像,从而增强目标SCR,提高检测性能。实测机载FOPEN SAR数据验证了该方法的有效性。

叶簇穿透超宽带成像雷达技术

叶簇穿透超宽带成像雷达是九十年代雷达探测技术的新发展,其主要功能为穿透叶簇和地表,实现对隐蔽目标的高分辨探测成像,是高技术战争中不可或缺的侦察手段。本文论述了这种雷达技术的军事应用价值和地位,介绍了国外发展简况和我国研究的现状,鉴于这种雷达技术的重要价值,提出了我国持续发展这种雷达技术研究并最终开发出我国新型成像雷达侦察系统的构想。

UWB叶簇覆盖SAR人造目标特征信号

穿透叶簇的VHF/UHF超宽带(UWB)SAR具有相对带宽很宽,成像积累角大的特点,能同时获得距离、方位两个方向的高分辨能力,用于探测地面隐蔽人造目标。在VNF/UHF波段,一般的人造目标可简单模化为目标侧面与地面之间形成的一个长二面角。本文得出了二面角目标模型的散射回波信号形式,从理论上模拟产生了人造目标SAR图像,建立了特征信号库,可用于进一步的目标检测与识别。

机载叶簇穿透超宽带成像雷达的关键技术

本文从系统设备、系统试验和信息处理三个方面讨论了机载叶簇穿透超宽带成像雷达的关键技术。

叶簇穿透超宽带成像雷达技术发展动态

叶簇穿透(FOPEN)超宽带(UWB)成像雷达是九十年代雷达探测技术的新发展。由于具有重要的军事用途,以美国为首的西方国家投入了大量人力物力发展这种雷达技术。本文从超宽带成像雷达系统、外场实验和信息处理三个方面介绍这种雷达技术的发展情况。

UWB SAR叶簇遮蔽目标检测中的ROI提取方法

针对SAR(synthetic aperture radar)ATR(auto target recognition)算法中的ROI(region of interest)提取通常由一个CFAR(constant false alarm rate)检测器和聚类算法来完成,该方法在高波段SAR目标检测中具有优良的性能,而在UWB SAR(ultra-wide band synthetic aperture radar)叶簇遮蔽目标检测中效果不佳。提出了一种适于叶簇遮蔽目标检测的ROI提取方法,该方法由小滑窗中值滤波、低门限CFAR检测、形态学操作和聚类算法四部分组成,能够在叶簇遮蔽目标检测中很好地完成ROI提取,基于实际UWB SAR图像的ROI提取结果验证了该方法的有效性。

叶簇穿透合成孔径雷达最佳极化方式试验研究

针对不同叶簇类型区域的隐蔽目标检测问题,利用飞行试验对比了圆/线极化P波段SAR系统在单冠和多冠2种叶簇类型覆盖下的目标探测性能,并对叶簇下目标信杂比(SCR)进行了量化分析.研究结果表明,对于单冠叶簇类型,HH极化目标具有最佳探测性能,VV极化次之,而受不同极化雷达波叶簇双程衰减及背景杂波的影响,HV、VH和4种圆极化的探测性能相对较差;对于多冠叶簇类型,4种圆极化均表现出良好的隐蔽目标探测性能,其中RR、LL极化最佳,RL、LR极化背景杂波相对较强,4种线极化图像中叶簇杂波较强,目标信杂比不高.这为叶簇穿透SAR系统设计和探测效能提升提供了参考.

叶簇穿透雷达系统设计综述(英文)

叶簇穿透(FOPEN)雷达是一种用于发现和表征密集叶簇下人为目标及表征叶簇自身的技术手段。这种雷达已经在军事监视和民用地理空间成像方面得到应用。本次讲座分为三大部分:第一部分讲述FOPEN雷达的早期历史,主要讲述战场监视及叶簇穿透雷达的早期试验。其中,某些雷达技术的发展意义重大,支撑探测密集叶簇下面固定和移动目标的能力。这些技术中最重要的部分就是众所周知的相干雷达与数字处理技术。同样重要的是雷达穿透叶簇的量化及其散射损耗影响。第二部分重点讨论了几种军民用FOPEN合成孔径雷达系统及其研究成果。在对每种雷达系统概述过程中还通过举例说明SAR图像及其固定目标探测能力。这一部分还给出了量化极化分集在探测和表征人为和自然目标时的好处。在目标描述与降低虚警方面,极化技术的优势明显。最后讨论了超宽带和超宽角成像技术。第三部分讨论的是多模超宽带雷达最新研究及SAR和动目标显示(MTI)FOPEN系统的设计。重点是设计这些超宽带(UWB)系统的优势和困难,以及实际电磁环境下的工作情况。讲座最后两部分阐述了文献中出现的一些用于未来多模式工作的新技术:探测可辨别低速运动目标的需求;双基地SAR与固定GMTI照射波形的协同工作。

基于超宽带雷达的叶簇隐蔽目标检测算法

超宽带雷达对叶簇具有较强的穿透性,对叶簇后处于径向运动的人体目标具有较好的探测能力,首先采用脉冲积累与小波联合去噪的方法提高信噪比;然后提出EMD方法,对信号进行分解重构来提取运动人体目标信号,最后利用幅度排序点迹凝聚算法进行航迹提取。实验结果表明提出算法可以有效提高信噪比和信杂比并得到理想的检测结果。