基于最大图像清晰度的泛探雷达目标距离-多普勒走动校正

泛探雷达长时间的相干积累会增加目标二维走动,导致目标在距离多普勒域散焦,回波信噪比降低。有效的目标二维走动校正才能更好地体现泛探雷达的凝视特性,提升雷达目标检测性能。文中利用Keystone变换进行距离维走动校正,并建立多普勒维走动和图像清晰度的数学关系式,基于最大图像清晰度准则进行多普勒维的走动校正。该方法解决了凝视探测下的二维走动,提高目标在多普勒维的高分辨,同时提升了微弱目标检测能力。

基于轻量化YOLOv5的雷达图像道路目标检测方法

针对现有车载毫米波雷达目标检测信号处理流程中未滤除静止杂波干扰和网络参数量及浮点数运算量多的问题,文中提出一种车载毫米波雷达目标检测信号处理链,并基于Ghost卷积和空间深度(Space-to-depth,SPD)卷积,设计了一种车载雷达轻量化YOLOv5目标检测模型。首先,使用平均相消算法对雷达原始AD采样数据进行静止杂波干扰抑制;然后,进行二维快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)得到目标的距离-多普勒(Range-Doppler,RD)图像;最后,使用轻量化目标检测网络模型对RD图像进行检测。实测数据验证了本文所提方法能够滤除静止杂波,有效减少了目标检测模型的浮点运算量,进而降低了模型的参数量,且具有较高的检测精度。

基于电磁散射特性计算的目标SAR图像仿真

目标SAR图像仿真对SAR系统设计与验证、SAR图像几何纠正与地理编码、SAR图像解译和目标识别以及SAR成像处理等具有重要意义。SAR图像仿真总体分为基于信号的仿真和基于特征的仿真,不同应用决定了其相应的仿真方法也各不相同。面向SAR图像解译与目标识别应用,采用基于信号的仿真,研究实现了基于电磁散射特性计算的目标SAR图像仿真,给出了仿真信号的数学模型及仿真流程,并通过简单几何体以及实际目标的SAR图像仿真实验结果验证了其有效性。

基于图像分割的高频雷达射频干扰提取算法

高频雷达必需射频干扰抑制,而抑制效果常受制于干扰样本质量。针对雷达正常工作如何提取干扰样本的问题,首次提出基于距离-多普勒(range-Doppler,RD)图图像分割的射频干扰提取方法。通过将常规处理的RD图转换为灰度图像,然后设计去海杂波、边缘检测、分段和整段直线检测算法,从而确定干扰边缘线并提取出干扰区域。由此恢复的干扰数据,不受海杂波影响,能够准确估计干扰特性和提高抑制效果。实践表明,该算法准确度高,能提取被海杂波覆盖达75%的干扰线。为验证其应用,采用该算法辅助改进滤波器设计,能够取得良好的干扰抑制效果。

一种基于参数更新的机载SAR图像目标定位方法

目标定位精度是机载合成孔径雷达(SAR)系统的一项重要技术指标,因此机载SAR图像目标定位具有重要的应用价值。在基于距离-多普勒模型的SAR图像目标定位方法中,载机运动参数的精度会直接影响定位的精度,在机载平台导航精度受限的情况下,定位精度会受到很大影响。因此,该文提出一种基于距离-多普勒模型参数更新的机载SAR图像目标定位方法,利用机载SAR图像与基准图像匹配得到的匹配点来对载机运动参数进行更新,提高参数的精度,进而提高定位的精度。实验证明了该方法的有效性。

基于数据扩充和特征增强的雷达回波无人机检测

针对基于雷达无人机目标识别难度高、精确度低、适应性差等问题,本文提出了利用深度学习的方法,对雷达回波进行无人机检测。首先,利用相参累积的方法生成雷达回波的距离-多普勒图像,增强目标特征并提高信噪比;其次,采用生成对抗模型对距离-多普勒图像进行数据扩充,以获得充足的图像数据减小网络的过拟合并提高网络鲁棒性;最后,使用基于位置感知的卷积神经网络增强特征,通过构建基于距离-多普勒图像的感知模块,实现对目标距离和运动速度的检测。通过在雷达回波序列中弱小飞机目标检测跟踪数据集上验证的结果表明:最终检测结果在召回率89%的情况下达到了91%的准确率。相比于基准方法,本文提出的方案具有更高的检测精度和更好的网络运行效率。

SAR影像几何校正

SAR影像的几何校正是阻碍其应用的瓶颈问题 ,目前所用的方法都有其局限性。介绍描述SAR构像几何的坐标系统及距离 多普勒方程 ,同时 ,介绍卫星轨道及描述卫星轨道的参数。为提高几何校正的精度 ,提出一种由几个离散点的值内插整个弧段上卫星状态向量的轨道模拟算法。在此基础上 ,给出利用DEM进行SAR影像几何校正的方法。该方法以时间参数为自变量 ,迭代解算距离 多普勒方程 ,计算DEM中点每一点对应的影像坐标 ,最后进行了实验与讨论。

逆合成孔径雷达目标回波仿真方法研究

通过对逆合成孔径雷达成像过程的分析,提出一种采用宽带幅相量化数字射频存储技术和数字图像合成技术的逆合成孔径雷达目标回波仿真方法。该方法利用数字射频存储器对截获的雷达信号进行采样和存储,并将采集的幅度样本变换为相位样本,然后由数字图像合成器对相位样本进行相应的调制来合成逆合成孔径雷达目标回波。推导并分析了数字图像合成器的工作过程。仿真结果表明该方法可以逼真的仿真逆合成孔径雷达的目标回波。

星载合成孔径雷达影像几何校正

为达到从遥感图像中恢复事物本来形状的目的,研究了基于距离-多普勒(rang-Doppler,R-D)模型的星载合成孔径雷达影像几何校正原理,并提出了改进的R-D解算算法,给出了基于该算法的几何校正全过程。构建了新的牛顿迭代核,计算得到了简化,校正速度得到了提高。新算法从方位向和距离向这两个方向上同时迭代,校正效果比仅在方位向上迭代的解算算法稳定。通过仿真数据进行了验证和比较,实验结果表明了新校正算法的可行性与有效性。

高频地波雷达RD谱图海面目标检测算法

针对高频地波雷达的距离-多普勒图像,提出了一种基于级联分类器的海面目标快速检测算法。首先,根据点目标的形态特征设计了基于点形态检测算子的一级分类器,可以从复杂的杂波背景中快速提取出潜在的目标位置;然后,对于候选目标点,分别提取基于离散余弦变换的纹理特征和基于水平、垂直差分的形态特征,并将两种特征融合为一个31维的特征向量;最后,利用误差自校正极限学习机网络作为第二级分类器,并把每个候选点目标的31维特征向量作为其输入,由此实现对候选目标的精确辨识。实验结果表明:该算法不但提高了目标检测率,而且大大提高了目标检测速度。

高频地波雷达中电离层杂波的检测与特性分析

为了分析电离层杂波对高频地波雷达检测性能的影响,提出一种基于图像处理的电离层杂波检测方法。方法将雷达回波的距离-多普勒谱作为彩色图像进行处理,引入彩色图像分割技术,对电离层杂波进行检测。对检测结果的初步分析表明,电离层杂波的平均功率很大,并且污染的距离-多普勒单元很多,而且具有方向性。结果为电离层杂波的抑制、高频地波雷达的选频等提供了参考依据。

一种弹载雷达末段跟踪CFAR检测方法研究与实现

为了提高弹载雷达导引头末段跟踪算法的实时性,提出了距离、多普勒两个维度联合目标检测的双门限CFAR检测方法。仿真与实测结果表明,末段跟踪条件下,与传统二维CFAR检测相比,该方法检测性能接近,处理效率提升约68.19%,为雷达恒虚警检测的工程实现提出了一条新思路。

一种基于时频分析的自适应积累成像算法

为改善基于时频分析的逆合成孔径雷达(ISAR)瞬时成像算法的性能,提出了一种基于时频分析的ISAR积累成像算法.该算法利用回波相关系数门限自适应调整积累范围,并结合图像熵法对积累范围内由时频分析得到的距离-瞬时多普勒像进行叠加成像.该算法可适用于机动目标和平稳目标的ISAR成像,其成像清晰度优于传统距离-多普勒算法.

直接序列扩频智能超声雷达建模与信号处理

为了解决多套相邻智能雷达设备同时使用时的相互干扰问题,提出了直接序列扩频体制雷达的方案,利用相关处理分离同频发射机的回波,提出了由相关函数生成距离-多普勒图像的信号处理方法。建立了直接序列扩频超声雷达手势识别系统的收发信号和收发机的模拟模型,其中提出的滤波器收发器模型仿真了有限带宽效应,发射波回溯的手势回波生成算法支持各种复杂调制方式的仿真。模拟实验表明采用所提信号处理方法的直接序列扩频雷达能够实现不同发射器信号的分离,并分别得到正确的手势距离-多普勒图像,达到15%以内的测量误差和约4.03 cm的分辨率。

星载SAR图像定位模型综述及分析

定位是星载SAR图像几何处理的关键内容之一.论文主要综述几种常见的定位模型,列出他们的基本方程式,简要分析他们的优缺点.这些模型包括一般多项式模型、有理函数模型、共线方程模型、距离-多普勒模型和SAR影像模拟模型.同时,还简要介绍了一些相关研究.最后展望了这些模型的发展.这些内容可以为SAR图像定位模型的选择和进一步研究提供参考.

激光反射层析成像技术的研究进展

激光反射层析成像技术是一种通过不同角度下激光在物体深度方向的一维时间流信号积分重建目标二维轮廓图像的远距离成像技术,其重建图像的空间分辨率只与探测器的带宽、激光的脉冲宽度和噪声有关,与作用距离、光学接收孔径无关,是现阶段实现远距离空间目标探测的最可行手段。介绍了激光反射层析成像的基础理论问题、投影数据处理方法、图像重建算法、探测成像实验系统以及成像实验研究等问题,总结和对比了国内外的研究进展,探讨了需要重点解决的问题,并展望了激光反射层析成像技术未来的研究方向。