基于有效散射单元模型的全波形LiDAR数据可变分量分解

当前全波形LiDAR数据的分解方法仅考虑波形拟合,不能充分反映地物目标的散射特性。针对这一问题,提出利用有效散射单元表达全波形LiDAR数据,并对全波形LiDAR数据进行基于有效散射单元模型的可变分量波形分解。对ICESatGLAS全波形数据进行实验,实验结果能得到较为准确的地物高程信息;同时结果所得的有效散射单元个数与对应地物散射面积相结合,可反演各类地物散射特性。方法在自动确定地物个数的同时,从全波形LiDAR数据形成机理上设计分解模型,为全波形LiDAR数据分解建模提供了有效的新思路。

无源散射单元电磁散射特性可控方法综述

从雷达目标和环境特性的模拟需求出发,对无源散射单元进行了定义及分类,分析了电磁散射特性可控技术的本质特征,介绍了常用的可控方法,并从外形控制技术、材料控制技术、雷达吸波材料技术、频率选择表面技术以及等离子技术5个方面对电磁散射特性可控方法的国内外现状进行了剖析。结合工程需求,阐述了该领域所面临的问题与挑战,简要展望了发展趋势。

毫米波多单元线散射体的雷达散射截面计算

采用分域基（分段正弦函数）Ｇａｌｅｒｋｉｎ法计算了多散射单元一体化结构在８ｍｍ和３ｍｍ两个波段的雷达散射截面σ～θ（散射角）曲线．结果表明：由于散射单元间的耦合作用，存在适当的结构形式，其雷达散射截面在毫米波段远大于单一谐振单元的散射效果；而且单元间间隙极小。

鱼雷浅海海底混响建模与仿真

为了实现鱼雷浅海海底混响仿真,并体现鱼雷运动对混响信号的影响,提出了一种直观、易于实现的海底混响仿真方法。该方法把产生混响的海底划分成若干散射单元,并把散射单元等价为系统,采用连续波(CW)信号和线性调频(LFM)信号作为鱼雷的主动声信号。采用该方法进行海底混响仿真,可以根据需要把散射单元划分到足够小,因此鱼雷相对每个散射单元的多普勒频移相同,从而比较准确的体现了鱼雷运动对混响信号的影响;同时,把散射单元等价为系统,可以利用卷积进行混响信号的计算。仿真结果表明,该方法物理意义清晰,仿真简单易行,仿真混响信号的频谱特性与混响的基本理论相符,充分验证了该方法的有效性。

DEM和GIS在机载雷达波束内信号模拟中的应用

机载雷达高度表在测高过程中 ,测高数据有时会出现异常 ,这需要结合三维地表信息分析这些异常点发生的外部环境因素 .通过组建实验区空间地理信息系统 (GIS) ,将实验区地形信息 ,即数字高程模型(DEM )用于雷达波束的信号分析 .在全球定位系统 (GPS)和惯导系统 (INS)支持下 ,通过对波束内三维地形信息的组织 ,针对波束内的地形因子影响 ,建立对雷达高度表回波的模拟波形 ,分析的结果参数有助于测高误差分析 .

基于GPU的非均匀杂波快速仿真

由于滨海地区的地形地貌复杂,其杂波模型与传统的统计模型差别较大,因此对滨海地区杂波准确快速地仿真成为一大难点。首先阐述了基于数字高程模型、机载雷达参数和载机位置计算散射单元相关参数的方法,之后介绍如何运用这些参数仿真功率谱:判断散射单元所属距离-多普勒单元,叠加同一距离-多普勒单元中散射单元杂波功率,完成非均匀杂波功率谱仿真。然而计算杂波功率谱的过程中数据量庞大,因此还提出了采用GPU并行计算提高仿真速度的方法。仿真结果证明,仿真出的滨海地区杂波功率谱与实际地形状况相符,具有准确有效性。对于仿真速度,经过GPU加速与传统方法相比有了很大的提升,增加了工程实用性。

收发分置声纳浅海近程混响信号建模研究

研究了收发分置声纳浅海近程混响的建模与仿真,模型主要基于单元散射理论,依据散射系数相关半径来划分海面、海底散射单元,通过模拟海面、海底混响形成的物理过程建立单接收与多接收模型。模型中考虑声纳设备参数(指向性、收发位置、发射信号)及环境因素(海面运动、海底粗糙程度)对混响建模的影响。设计程序实现浅海近程单接收与多接收混响信号模型并仿真计算出混响时间序列,提供GUI(Graphical User Interface)用户图形界面支持。对建模仿真的混响信号进行统计分析,验证了论文建立的浅海混响信号模型的正确性。

鱼雷混响建模与仿真研究

混响是主动声自导鱼雷的主要干扰,混响的建模与仿真对于研究鱼雷声自导系统具有重要意义。针对混响的特性,文中采用了一种单元散射模型和混响谱模型相结合的方法实现鱼雷混响的仿真,该方法方便有效,其仿真结果与实际相吻合。

海洋混响特性分析与建模仿真研究

主动声纳系统通过对目标回波的处理和分析获得有关目标的信息,进而实现信号检测、目标的估计定位、分类识别及跟踪。主动声纳发射声波入射在目标上发生反射及散射,同时在除目标外的散射体上发生散射后形成混响。接收信号中混响的存在将直接影响目标信息的获取,从而影响到声纳性能。文章简要分析混响的特性并对其进行基于点散射模型和单元散射模型的建模仿真,并与实际湖试、海试数据进行对比验证,为主动声纳抗混响波形设计及抗混响算法研究提供理论基础及依据。

一种改进的基于扩频信号的混响产生模型

提出了一种某一时刻有贡献的散射体数目随时间变化的方法,并将对散射信号的求和转换为对信号与散射特性函数的卷积,简化了计算方法。仿真中,利用扩频信号作为发射信号对海面混响进行了模拟,对比分析了混响的频谱与发射信号频谱之间的关系,验证了混响瞬时值和幅值包络的分布函数。仿真和分析结果表明,混响模型可以有效地模拟实际海洋混响。

ISAR成像中MTRC校正的新插值算法

研究雷达成像优化问题,在雷达成像中,双线性插值方法是一种常用、而且高效的校正散射点越分辨单元走动(MTRC)现象的插值算法,但由于其插值精度不高,会产生图像模糊的问题。为解决上述问题,采用目标回雷达波数据结构,并借鉴双线性插值方法进行仿真试验,提高了插值的精度,改善最终成像质量。通过对不同目标进行成像,验证所推导出的新的插值格式,不仅对越分辨单元走动现象有良好的校正能力,而且与应用双线性插值方法所取得的雷达成像仿真结果相比较,使用所推的双线插值格式所得结果更加清晰。针对复杂目标的仿真结果表明,改进插值格式能很好地适用于复杂目标的成像计算,具有较好的实用性。

高速运动声呐海底宽带混响建模与仿真

海底混响是鱼雷在声速近似满足负梯度分布的浅海水域进行目标探测时的主要干扰源。为了准确、便捷、可复现地获得混响信号,并研究其统计特性,文中提出一种基于Bellhop模型的高速运动声呐海底宽带混响仿真方法。该方法先将对混响有贡献的海底区域划分为若干个不均匀的散射单元,计算每个单元的散射特征函数,其中传播损失通过Bellhop模型计算;再基于网络模型仿真得到包含幅值、相位与多普勒频移等主要影响因子的海底混响模拟信号。最后,对仿真信号与实航信号进行时频域分析及相似性比较。结果表明,以仿真信号与实测数据瞬时值的概率密度分布的点积比为评价标准,文中的方法与实航数据相似度明显提高,验证了模型的有效性。

Infrared Sensor with Liquid Crystal Chopper

An infrared sensor using the liquid crystal chopper is presented. The infrared sensor is designed to detect infrared rays with a pyroelectric element used as a liquid crystal chopper in such an infrared sensor or the like.