弹道目标中段平动补偿与微多普勒提取

弹道目标高速平动会使微多普勒产生平移、倾斜和折叠,必须进行补偿处理。针对弹道目标中段平动补偿问题,本文提出了一种基于多普勒极值点信息的平动参数提取和平动补偿方法。通过将平动近似为多项式描述,将微动等效为锥旋运动,推导了瞬时多普勒极值点与多项式参数和微动参数的关系。在此基础上,利用最小二乘参数辨识方法估计了平动参数,实现了平动补偿和微多普勒的高精度实时提取。仿真实验验证了本文算法的有效性。

弹道中段群目标平动补偿与分离方法

弹道微动群目标时频图是多目标多散射点微多普勒的叠加,以往针对单目标的补偿与分离方法不再适用。针对这一问题,该文首先分析了群目标及诱饵的微多普勒形式;利用弹道中段目标运动平稳,短时观测加速度近似为常数的特性,采用Radon变换检测微多普勒曲线的倾斜程度,用最小熵准则和高斯函数拟合的方法估计平动参数,进而完成平动补偿;对补偿后的群目标时频图利用Viterbi算法提取各条微多普勒曲线,依据同一目标各散射点微多普勒的周期相关性,完成群目标分离;最后仿真验证了以上方法的有效性。

基于延迟共轭相乘的弹道目标平动补偿

弹道目标微动叠加在弹道高速平动基础上,为了获得目标的微多普勒信息,需要对平动进行补偿。该文提出了一种基于延迟共轭相乘的平动参数估计方法,该方法通过延迟共轭相乘保留平动信息而消除微动的影响,并将平动参数估计问题转换为多项式相位信号参数估计问题,实现了平动参数的估计。仿真结果表明,所提算法能够在较低信噪比下实现平动参数的高精度补偿。

空间自旋目标平动补偿与微动特征提取方法

针对空间自旋目标平动补偿与微动(m-D)特征提取问题,提出一种基于延时共轭相乘和微动分解的平动补偿与特征提取方法。该方法通过延时共轭相乘处理实现目标加速度估计,然后构建冗余的微动原子集,对加速度补偿后信号进行微动分解补偿,通过搜索补偿信号的最大谱峰获取目标的微动特征与速度信息。仿真试验表明,所提方法能够有效估计空间自旋目标的运动参数,并快速提取其微动特征。

弹道中段进动目标高精度平动补偿方法

该文针对中段进动目标平动补偿问题,分析了中段目标平动及进动的运动特性,指出中段目标进动具有轴对称性,并利用这一特性提出一种基于对称共轭相乘的进动目标平动参数估计方法。该方法通过对称数据的共轭相乘处理消除微动的影响,仅保留平动参数信息,然后根据共轭相乘后数据傅里叶变换的峰值信息估计平动参数,并基于所估计平动参数实现了中段进动目标平动的高精度补偿。仿真结果验证了所提算法的有效性。

空间锥体目标的平动补偿与微动特征提取方法

微动特征对空间锥体目标识别与参数估计等有着重要意义,而目标的平动会破坏微多普勒谱的结构,影响微动特征的提取.针对这一问题,提出了一种基于时变自回归(Time-Varying Autoregressive,TVAR)模型的平动补偿与微动特征提取方法.算法首先分析了锥体目标的散射特性,在此基础上推导了微动和平动引起的回波瞬时频率的变化规律;利用TVAR模型估计目标回波的瞬时频率,并对估计结果作解模糊和重新关联处理,从而获得回波的瞬时频率分量;最后,对瞬时频率分量包络进行多项式拟合,利用拟合结果补偿目标平动,进而提取出微动特征.基于电磁计算数据的实验验证了所提算法的有效性及精确性.

基于微动目标主体信息的平动补偿方法

目标的平动和微动均会对雷达信号产生调制,其中,微动信息的提取对目标识别具有重大意义。选择对点散射模型进行分析,构建回波信号模型。根据信号在时频分布中的特点,通过霍夫变换(TFD-Hough)获得平动参数,重构出参考主体信号,进而补偿主体回波信号,再经高通滤波器处理,最终实现平动调制的补偿以及微动信号的分离。仿真实验验证了该方法的有效性。

ISAR机动目标的平动补偿和瞬时成像研究

机动目标成像近年来受到广泛注意 .本文首先讨论平动补偿 ,它通常可以分解为两步进行──包络对齐和自聚焦 ,分析表明 ,针对平稳目标的包络对齐方法仍然适用于机动目标 ,而根据相干积累原理 ,已有的自聚焦方法从理论上和实际上都不是最优的 ,我们提出适用于机动目标和平稳目标的迭代相干积累自聚焦 (ICSA)算法 ,PGA(相位梯度算法 )是ICSA算法的一个特例 ;然后 ,本文讨论机动目标的瞬时成像 ,它实际上是一个瞬时谱估计问题 ,已有的一些瞬时成像方法只适用于散射点子回波为线性调频信号 (多普勒分布为直线 ) .针对时频分布为非直线的情况 ,我们提出用自适应窗短时chirplet分解方法估计信号的瞬时频率和瞬时幅度 ,并结合“洁净”技术 ,提出了快速自适应窗短时chirplet分解成像 (ACDI)算法 .

逆合成孔径雷达成像的机动目标平动补偿

逆合成孔径雷达成像中平动补偿可以分为两步进行 ,即平动粗补偿 (包络对齐 )和平动精补偿 (自聚焦 ) .经过多年的研究 ,包络对齐和自聚焦都有一系列算法 .但是 ,这些算法的提出和分析都是基于目标平稳飞行的 .随着对机动目标瞬时成像研究的深入 ,表明当不发生距离走动的情况下 ,平稳飞行的包络对齐方法完全适用于机动飞行 ,但大部分自聚焦方法对机动飞行目标不再有效 ,为此提出一种基于相干积累的适用于机动目标的自聚焦方法 ,仿真和实测数据的处理表明该方法是有效的 .

基于联合平动补偿的InISAR成像方法研究

图像配准是干涉逆合成孔径雷达(InISAR)成像的关键步骤。针对传统InISAR三维成像方法在图像配准步骤计算量过大、限制条件过多等问题,提出了一种基于联合平动补偿的InISAR三维成像算法。该算法通过距离向和方位向的联合平动补偿,在得到二维逆合成孔径雷达(ISAR)图像的同时,完成了不同ISAR图像的精确配准。与传统的基于相关图像配准的三维成像方法相比,该算法简单易行,计算效率更高。仿真结果验证了不同信噪比条件下该算法的有效性和稳健性。

导弹动态回波序列仿真及平动补偿研究

通过分析弹道目标的运动特性,给出了弹道、目标微运动、雷达观测三者相结合的仿真方法;根据仿真计算的飞行弹道背景中雷达观测的目标姿态角,结合弹道目标的静态数据,由此生成弹道导弹动态雷达回波序列.利用典型进动弹头目标的仿真结果,分析弹道类目标平动给微多普勒带来的影响,采用最小熵的平动补偿方法,去除径向加速度对微多普勒分析的影响.仿真结果说明该方法能够有效补偿平动影响.

时间-距离像消隐情况下弹道目标平动补偿

针对传统的弹道目标平动补偿方法不适用于时间-距离像发生消隐的情况,该文提出了一种基于断续微距离变化曲线的弹道目标平动精补偿方法。建立了弹道中段目标宽带回波模型,推导了散射中心微距离变化曲线的理论公式,分析了弹道目标时间-距离像特征,通过提取时间-距离像骨架线分离出各散射中心微距离变化曲线,在此基础上提出了一种进动频率和平动参数联合估计的新方法,并推导了各参数估计的克拉美罗界,对参数估计性能进行了分析。仿真实验验证了该方法的有效性。

一种大转角ISAR两维自聚焦平动补偿方法

针对ISAR目标在大转角情况下转动和平动分量耦合在一起,难以对平动分量精确补偿的问题,该文提出一种大转角ISAR两维自聚焦平动补偿方法。首先对平动粗补偿,再通过极坐标格式算法(PFA)对转动和平动2维解耦,最后利用自聚焦算法提取误差相位,从中估计剩余平动并补偿。所提方法可以同时校正由平动引起的包络误差和相位误差,且相比于传统的包络对齐级联自聚焦的平动补偿方法精度更高,相比于包络相位联合优化求解方法效率更高。仿真数据和暗室实测数据的实验结果证了所提方法的有效性与实用性。

进动弹道目标平动补偿与分离

弹道目标在中段高速运动时会造成微多普勒曲线的叠加折叠,此时传统的平动补偿方法并不适用于弹道目标。在分析进动锥体弹道目标各个散射点的频率特性后,发现曲线交点处的频率完全是由平动引起的。根据这一特性,提出一种利用时频图交点信息进行平动补偿的方法。首先,得到回波信号的时频骨架图;然后,采用基于双边滤波器的Harris角点检测方法提取出时频骨架中的角点进而得到时频图中的交点坐标;最后,利用交点坐标估计出平动参数进行平动补偿。针对传统Viterbi算法在曲线交点容易产生错误关联的问题,提出一种利用交点信息的分段Viterbi算法对补偿后的时频曲线进行分离。仿真实验验证了所提方法的有效性。

基于Radon变换的弹道目标平动补偿

弹道目标平动补偿有利于弹道目标微动参数提取。针对多散射点目标平动补偿的问题,提出了一种利用Radon变换对目标整体微多普勒曲线进行参数投影来达到平动参数估计的方法。对典型弹道目标进行了建模分析,得出了其散射点微动距离表达式。根据雷达信息对目标回波进行预补偿并对预补偿结果进行时频变换,再采用Radon变换对时频曲线进行参数投影,利用熵值法对投影得到的二维平面进行参数提取。利用提取的平动参数对回波进行平动补偿,仿真结果表明了上述方法的准确性。

进动锥体目标平动补偿及微多普勒提取

针对平动调制下的进动锥体锥顶及锥底滑动型散射源微多普勒提取问题,提出一种利用微多普勒曲线交叉点频移信息完成平动补偿并利用正交匹配追踪(orthogonal matching pursuit,OMP)提取微多普勒的方法。根据进动锥体散射源微多普勒变化规律建立回波模型,引入二次型平动速度调制项,发现微多普勒曲线交叉点处的瞬时频移是由剩余平动引起的。利用Harris-Laplace角点检测获取时频图中微多普勒曲线交叉点信息,通过最小二乘参数辨识得到剩余平动参数;针对平动补偿后锥体散射源微动特性构建回波信号原子集,利用OMP稀疏分解提取各散射源的微动信息。仿真验证了所提方法的有效性。

无源雷达成像的平动补偿

基于外辐射源的运动目标探测、定位与成像技术是目前新体制雷达研究的重点。讨论了无源雷达成像的平动补偿,建立目标回波模型,利用相邻回波包络的相关性进行运动补偿。将来自不同视线角的多个电视台的反射信号形成的子孔径综合为等效的大孔径的方法来对目标进行成像,并进行了仿真试验。

基于高阶模糊函数的进动目标平动补偿

针对当前平动补偿算法存在的精度不高、稳定性较差的问题,提出了基于高阶模糊函数的进动目标平动补偿算法。该算法将平动引起的距离变化等效为三阶多项式,通过对回波各阶模糊函数进行峰值搜索,实现对各阶平动参数和微动周期的有效估计,进而实现对平动的补偿。仿真实验验证表明,该算法能够实现精确稳定的补偿,为后续基于微多普勒的弹道目标特征提取打下基础。

自旋目标平动补偿与微多普勒参数估计研究

导弹目标在飞行过程中的自旋运动会对连续波雷达信号产生微多普勒调制,对调制后信号进行参数估计可获得目标的自旋频率,而目标因平动产生的多普勒频率会对微动参数估计产生影响。针对平动项引起的微多普勒频率估计参数偏移问题,通过建立同时具有平动与微动项的载波信号模型,采用延迟共轭相乘处理补偿平动项获得微多普勒信息,并通过匹配相关算法对微动参数进行估计,最后给出了该算法的具体试验步骤。仿真结果验证了该方法的有效性。

窄带雷达频谱混叠微动信号的平动补偿

针对存在频谱混叠的窄带雷达微动信号平动补偿问题,从高阶和低阶频谱混叠两种情况出发,给出了一种平动补偿方法。在对两种频谱混叠情况分析的基础上,针对高阶混叠将混叠的瞬时频率近似为线性调频锯齿波信号,通过对频率以及调频率的估计,实现信号混叠程度的快速降阶。对于低阶混叠,首先将时频图在频率维周期扩展,再基于形态学图像处理方法提取出无模糊的瞬时频率曲线,最后对其进行多项式的最小二乘拟合完成平动补偿。仿真实验验证了所提方法的有效性以及对不同的信号形式和噪声的鲁棒性。