计算极化检测算法性能的一种方法

针对目标极化检测算法的一般表达式,在详细的数学推导的基础上给出了一种检测特性计算公式,并根据实验获得的杂波和目标极化协方差矩阵参数给出了计算机仿真结果。

高分辨雷达信号极化检测研究

本文针对高分辨雷达体制提出了横向极化滤波的概念 ,利用它进行了雷达信号的极化检测研究 ,获得了良好的检测效果 .给出了检测性能与横向极化滤波器组参数之间的函数关系 ,证明了雷达检测性能的极化域最优化问题实质上可以归结为一个SINR极化滤波问题 .

基于目标极化适配的极化检测算法

极化检测是雷达目标检测的一个重要分支。在高斯杂波统计特征已知的情况下 ,极化白化滤波器(PWF)常被用于杂波中雷达目标的检测。假设目标的极化特性和杂波的统计特征均已知 ,为了利用目标的先验知识 ,提出了一种基于目标极化适配的检测算法 ,据此算法设计了极化适配检测器 (PAD)。PAD和PWF对低极化度高斯杂波中二面角的模拟检测结果显示 ,在低信杂比下 ,PAD算法具有较好的检测性能。

杂波背景中雷达目标极化检测的比较研究

该文导出了高斯随机极化波的瞬态Stokes矢量的联合概率密度函数,由此导出了基于Stokes矢量的极化检测器及其检测概率、虚警概率的解析表达式,并给出了该检测器在不同杂波极化度条件下的检测性能理论曲线。对基于Stokes矢量和基于Jones矢量的极化检测器进行了比较研究,给出了大脉冲数条件下二者检测性能差异的解析表达式,证明了基于Stokes矢量的极化检测器是正交双极化接收、非相参积累条件下的最优检测器。

雷达极化检测器性能对比分析

该文在建立极化雷达杂波和目标回波模型基础上,采用蒙特卡洛仿真方法,对比分析了最佳极化检测器(OPD)、极化白化滤波器(PWF)、最佳张成检测器(OSD)、极化匹配滤波器(PMF)、功率最大综合检测器(PMSD)和单通道检测器(SCD)的理想检测性能,同时,结合各极化检测器的检验统计量,分析了各自的实现难易度。分析结果表明,PWF、OSD和PMSD理想检测性能较好,且较易实现。考虑到工程应用中,PWF、OSD需要杂波协方差先验信息,基于杂波协方差及其关键参数估计,文章进一步对比分析了PWF、OSD和PMSD的自适应检测性能。结果表明,当观测次数大于64时,PWF自适应检测性能最好。

相干杂波中雷达目标的极化检测

首先介绍了高斯分布杂波背景下全极化相参雷达的极化域-时域联合目标检测算法,然后就两种实际目标,结合蒙特卡洛方法,分析了雷达目标的检测性能。重点研究了杂波的时间相关性对检测性能的影响,给出了不同相干杂波背景下的目标检测性能曲线,得到了杂波的时间相关性与目标检测性能之间的关系曲线。在此基础上讨论了在不同时间相关性杂波背景下时域采样的增加对检测性能的影响。最后介绍了K分布杂波背景下的极化域-时域联合目标检测算法,给出了检测性能曲线。

极化信息在雷达目标检测中的得益分析

极化是电磁波的基本属性之一,目标在反射电磁波的同时会改变电磁波的极化状态,其变极化效应蕴含了目标的特征信息,充分利用极化信息可以有效提高雷达系统的反杂波、反隐身、目标识别和抗干扰性能。文中针对雷达单极化、双极化和全极化测量体制,从目标的散射结构出发分析了极化信息对雷达目标检测信噪比的改善程度,为雷达极化方式和极化测量体制的选择、极化检测算法的优化设计等应用提供了有益参考和理论指导。

干扰条件下极化雷达目标检测性能分析

推导了受干扰目标的极化协方差矩阵及其统计特性，建立了干扰条件下最优极化检测器的数学模型，在此基础上以水面舰船和装甲车辆为例分析了不同干扰功率与干扰机极化配置方式对极化雷达目标检测性能的影响，揭示了利用压制性干扰降低极化雷达目标检测性能的最佳干扰功率需求，对极化雷达的电子干扰与反干扰具有重要的理论意义。

复合高斯杂波中距离分布目标的极化自适应检测

极化高分辨力雷达能够获取更丰富的目标特征信息,充分利用极化信息能够有效地提高检测和识别性能。本文基于广义似然比检验,提出了一种复合高斯杂波中距离分布目标的极化自适应检测器,推导了检测器的虚警概率表达式,理论分析表明其相对于杂波的协方差矩阵和纹理分量都具有恒虚警特性。利用仿真数据统计分析了该检测器的检测性能,仿真结果表明,在一般情况下当辅助数据较少时该检测器的检测性能优于其它同类检测器。

基于最佳检测的雷达发射-接收极化联合优化方法

基于最佳检测准则,提出了一种新的雷达发射-接收极化联合优化方法。首先,建立了全极化雷达目标回波模型,设计了基于纽曼-皮尔逊(Neyman-Pearson)准则的雷达目标全极化检测算法,推导分析了检测性能;其次,提出了雷达发射-接收极化的联合优化方法,提高了雷达目标的检测性能;最后,仿真试验结果表明,本算法能够显著提高雷达目标的检测性能。

极化目标检测算法性能评价研究

在对极化目标检测算法简单介绍的基础上 ,着重分析极化检测算法的性能。根据极化检测算法的特殊性 ,在详细的数学推导的基础上给出了检测算法的工作特性 (ROC)计算公式。根据实验获得的杂波和目标极化协方差矩阵参数给出了计算机仿真结果 ,得到了一系列检测算法性能评价结论。同时 ,从各种检测算法的计算量与性能折衷方面考虑 ,指出实际应用中可以考虑的几种极化检测算法。

干扰条件下极化雷达目标检测性能分析

推导了受干扰目标的极化协方差矩阵及其统计特性,建立了干扰条件下最优极化检测器的数学模型,在此基础上以水面舰船和装甲车辆为例分析了不同干扰功率与干扰机极化配置方式对极化雷达目标检测性能力的影响,揭示了利用压制性干扰降低极化雷达目标检测性能的最佳干扰功率需求。

一种新的确定性目标全极化CFAR检测算法＊

基于广义似然比准则，提出了一种新的全极化CFAR检测算法。首先，建立了全极化雷达的回波模型；其次，设计了基于广义似然比检验（GLRT）的雷达目标极化检测器，推导了检验统计量的统计特性，得到了虚警概率与检测概率的解析表达式；最后，仿真分析给出了检测算法的ROC曲线，检测概率随脉冲数目及非中心参数的变化曲线，同时讨论了非中心参数对检测性能的影响，其对检测算法的优化有着重要的意义。

多极化SAR图像目标检测研究

目前,SAR图像检测多是单一极化的方式,从而使得检测效率低下。因此本文采用多极化的方式进行目标检测,在检测算法中,本文将多种极化检测器相融合,通过检测结果的多次迭代,得到最后的目标检测结果。从对比实验结果可看出,在相同的虚警率下,本文算法的检测结果最好,并且随着虚警率的提高,虚警点数没有增多。

微极化电流检测研究

通过测试高阻值电阻两端电压的方法间接测试微小极化电流 .当检测灵敏度提高后 ,抗干扰问题尤为突出 .本文讨论了这类检测电路受干扰的来源 ,提出解决方法和研制的一种具有自动量程控制 ,可对极化电流从 0 .1nA到 1A进行检测的电路 。

部分均匀杂波环境中极化自适应Rao检测器

研究了机载极化雷达在部分均匀杂波背景下对于低慢小目标的自适应检测问题。基于Rao准则设计得到了极化自适应Rao检测器,分析了极化自适应Rao检测器的性能,推导得到了虚警概率和检测概率的解析表达式,证明了极化自适应Rao检测器对于杂波协方差矩阵和杂波功率比因子具有恒虚警率特性。理论分析和数值仿真表明,与基于广义似然比检验准则得到的自适应子空间检测器和自适应匹配检测器相比,极化自适应Rao检测器具有更好的检测性能和更低的计算复杂度。

雷达极化信息处理技术的研究现状

有关目标散射波中信息的利用,到目前为止,还主要限于其幅度、相位、频移和波形,很少涉及极化信息的利用。本文简要评述国内外学术界在雷达极化信息处理研究领域,具体包括检测、最优化/信号增强、杂波抑制及目标识别等方面的研究现状。

基于Sentinel-1时序数据的山地冰川表面消融变化研究--以老虎沟12号冰川为例

冰川是影响气候变化的主要因素,合成孔径雷达(SAR)不仅具有较高空间分辨率和多极化等特点,而且对冰雪融化引起的介电常数变化较为敏感,已成为山地冰川表面消融变化监测的重要数据源。基于Sentinel-1时序数据,提出了一种综合应用多时相多极化SAR变化检测算法和Sigmoid函数的冰川表面消融监测方法。以祁连山老虎沟12号冰川为研究区,利用“中心线-圆”方法获得的冰川东、西支64个样区,通过各点2019-2020年124个时相的SAR后向散射系数变化特征确定了7个典型样区及2019和2020年冰川消融期;基于同轨道参考影像与多时相融雪影像对比,分别获得变化监测影像VV和VH极化后向散射系数,对其进行权重组合后提取湿雪像元;通过Sigmoid函数并结合湿雪平均海拔高度提取干雪,从而得到2年冰川消融期内16个时相的冰川表面干湿雪分布。利用2019年09月01日无人机数字正射影像(DOM)以及与Sentinel-1邻近日期5景Sentinel-2影像对提取结果进行精度验证,并结合冰川上气象站点气温和降水数据对误差结果进行深入分析。实验结果表明,该方法能够有效提取冰川表面干、湿雪分布,总体分类精度OA高达96%,Kappa系数高达0.84。老虎沟12号冰川消融期及覆盖各类型消融变化规律存在年际变化:2019年冰川的消融期为5月初至9月中下旬,2020年的消融期为6月中下旬至9月初;2019年从消融季开始,冰川表面干雪面积迅速减小,而湿雪与冰川冰面积在整个消融期均较大,但随着强降雪出现,干雪面积骤然上升,2020年冰川冰和湿雪面积变化明显,冰川冰面积持续增加,湿雪面积持续减小,而干雪面积在高海拔区趋于稳定。

近三年来雷达极化研究的进展

综合介绍了近三年来对雷达极化问题的最新研究成果，包括极化理论方面和在目标检测、抗干扰、目标识别方面的应用。

一种极化MIMO雷达导引头关键技术研究

为提高雷达导引头的工作性能,提出一种新体制极化多输入多输出(MIMO)雷达导引头的概念,研究了该雷达导引头中的关键技术.该雷达导引头采用双极化天线阵列,各个天线子阵发射正交频分线性调频信号;同时接收雷达回波信号的双极化分量,采用匹配滤波技术实现各个回波信号的有效分离;引入瞬态极化检测与识别技术,有效提高雷达导引头的抗干扰性能;采用单脉冲测角技术实现对目标的正确测角和跟踪.理论分析和仿真结果表明,极化MIMO雷达导引头具有优良的电子战性能.