一种高分辨雷达空间目标跟踪方法研究

高分辨雷达在跟踪远程空间目标时,其量测坐标转换会引起一类特殊的强非线性问题。对其产生机理进行了分析。经典的非线性滤波技术的跟踪精度会急剧下降。因此,提出一种基于中间过渡状态的Kalman滤波器,在直角坐标系下进行目标状态预测,避免了球坐标系下目标运动的复杂建模;预测后,通过选取量测空间内目标位置和速度量及其协方差作为中间过渡状态,在测量坐标系下进行目标状态线性更新;更新后,再将中间状态映射到直角坐标系下,从而得到目标状态的一致性估计。仿真实验结果表明,基于中间过渡状态的Kalman滤波器可有效提高高分辨雷达对空间目标的跟踪精度。

OFD-LFM信号MIMO高分辨雷达一次快拍稀疏成像方法

针对正交频分线性调频(OFD-LFM)信号MIMO高分辨雷达稀疏成像问题展开研究,在分析了OFD-LFM信号频谱合成原理以及MIMO高分辨雷达一次快拍成像原理的基础上,给出了一种基于频域稀疏OFD-LFM信号和空域稀疏MIMO雷达天线阵列的联合稀疏模型,并结合压缩感知理论,提出了目标高分辨距离像(high-resolution range profile,HRRP)合成方法以及目标二维成像方法。该方法能够在大幅减少OFD-LFM信号子载波个数、大幅减少MIMO高分辨雷达天线阵元个数的条件下,利用一次快拍重构出高质量的目标HRRP和二维像,不仅避免了目标机动带来的运动补偿难题,同时还有利于天线阵列的工程实现。仿真结果表明所提方法是有效的,且具有一定的抗噪性。

基于瞬态极化WVD相关的高分辨雷达目标识别

研究了毫米波高分辨极化雷达的目标识别问题,提出了瞬态极化WignerVille分布(WVD)的概念,导出了瞬态极化WVD莫耶公式,证明了瞬态极化WVD时频域相关与极化信号时域相关的等价关系.在此基础上,提出了基于高分辨极化雷达目标回波瞬态极化WVD相关的目标识别方法,并利用五种飞机缩比模型外场测量数据进行了目标识别实验,实验结果表明该方法是一种有效的高分辨极化雷达目标识别方法.

高分辨雷达目标回波模拟器设计

研究实现了一种基于宽带数字射频存储器和数字图像合成器的高分辨雷达目标回波模拟器。该模拟器采用去斜率解调和调制处理来降低系统中频处理带宽,从而降低了系统复杂程度。设计了一种基于高性能FPGA的数字图像合成器来实现高分辨雷达目标回波的模拟功能,推导并分析了数字图像合成器的工作过程。最后,以一个128个距离单元的数字图像合成器来合成一个运动飞机目标为例,将其压缩图像与计算得到的该飞机距离像进行了比较,结果表明该模拟器可以逼真的模拟复杂目标一维距离像。

高分辨雷达目标极化检测仿真实验与结果分析

在宽带高分辨雷达目标极化检测的理论与模型基础上 ,利用某隐身飞机与某战斗机实测宽带全极化散射数据以及杂波模型 ,进行了两种典型情况下的高分辨极化检测仿真实验 ,验出了实验结果 ,分析验证了文献 [1]中的结论 .

一种高分辨雷达扩展目标信号模拟方法

从线性调频高分辨雷达着手,分析了扩展目标回波信号的特点,对线性调频信号进行了模拟,生成了扩展目标回波数据。最后用M atlab仿真实现了目标散射中心和多普勒速度的提取,验证了模拟信号的可行性。

高分辨雷达去斜处理一维距离像速度补偿技术

针对常用高分辨雷达去斜处理方法受到目标速度影响的问题,分析了目标运动对高分辨雷达去斜处理一维距离像的影响。利用包络随散射点分布和分布散度用熵度量的特点,基于最小熵原理提出了对分法搜索目标速度,并介绍了该方法的计算流程及利用其进行速度补偿的实现过程。仿真结果表明,该方法具有很好的速度补偿效果,节省计算量。

基于极大似然估计的高分辨雷达测角方法

研究了高分辨雷达的测角方法:在介绍单脉冲测角原理的基础上,建立了宽带高分辨雷达角度估计模型,推导了目标偏角与回波信号的联合概率密度函数;提出了基于极大似然估计的宽带雷达测角方法,通过采用迭代算法交替更新目标偏角和回波信号,实现了目标偏角和回波信号的联合估计,并给出了目标偏角估计精度的近似克拉美罗界。仿真比较了该方法与传统窄带雷达测角方法的估计性能,结果表明,本方法的测角精度优于传统窄带测角方法,且在信噪比一定的条件下目标距离单元数越多,测角的均方根误差越小。仿真验证了该角度估计方法是渐近无偏的,估计误差方差小于传统窄带测角方法,且随距离单元数增多而减小。

高分辨雷达一维距离像稀疏表示技术

高分辨雷达回波信号处理和特征提取技术受到广泛的关注。针对雷达目标几何绕射参数化模型,采用稀疏成份分析方法研究了高分辨距离像的超分辨重构和特征提取问题,分析了正则化函数的指标参数对信号重构性能和计算复杂性的影响,在此基础上提出了一种具有稀疏表示能力的正则化函数,实现了目标散射中心的有效分离。数值结果也验证了该方法的合理性和有效性。

频域空域二维稀疏SIMO高分辨雷达成像方法

利用频域稀疏的线性调频步进信号(FSCS)作为雷达发射信号,并结合空域稀疏的SIMO雷达阵列来构建二维稀疏的高分辨雷达成像模型。针对该稀疏模型,首先通过对低维数据简单补零处理,然后利用图像熵准则完成对运动目标速度的有效估计。在此基础上,结合压缩感知理论,构造有效的观测矩阵、稀疏变换矩阵以及重构算法,获得目标高分辨距离像(HRRP),进一步提出基于保相性的频域空域二维稀疏SIMO高分辨雷达成像方法。该方法可以大幅减少FSCS脉冲串的子脉冲个数,大幅减少SIMO高分辨雷达接收天线阵元个数,并获得高质量的HRRP和目标二维像。仿真实验验证了本文方法的有效性和鲁棒性。

高分辨雷达信号的平移不变KPCA特征提取算法

研究高分辨雷达信号特征提取,针对传统提取平移不变特征存在信息损失量大、识别的准确率低的问题,提出了一种平移不变KPCA特征提取算法。首先计算高分辨雷达信号的原点矩,并在低信息损失的前提下利用高分辨雷达信号相对原点矩的位置来描述原信号,从而消除高分辨雷达信号的平移敏感性。然后结合KPCA特征提取算法得到平移不变的特征信号。最后应用SVM分类器对特征信号进行分类识别。实验证明,改进算法识别率高于雷达目标识别系统中的传统特征提取算法,略低于KPCA特征提取算法,且在常用雷达探测距离内都能够保持较高的识别率。

高分辨雷达信号检测方法

高分辨雷达(HRR)照射目标时,其目标散射模型不是简单的点目标,而是在距离维上呈现出多个强散射点。文章研究了高分辨情况下目标的散射模型;分析了回波的特点;阐释了单个脉冲回波信号和多周期脉冲串回波信号,利用积累来提高检测性能的多种方法。

高分辨雷达目标的RELAX与MRELAX参数特征

用 REL AX算法和改进的 MREL AX算法对实测雷达数据分别进行处理 ,从高分辨雷达回波距离像中提取目标特征参数并进行比较分析 .仿真实验证明 ,用 MREL AX算法对高分辨雷达目标数据进行处理与用 REL AX算法处理的结果比较 ,MREL AX算法得到了更加清晰的目标特征 .

基于混沌特征的高分辨雷达目标识别

根据高分辨导弹制导雷达的基本工作原则和舰船目标的散射特性,利用现有雷达回波的仿真技术,在合理的战术想定下,计算了三类典型舰船的雷达回波。在此基础上,研究了利用雷达回波功率谱的方法来识别目标类型的有效性,并基于混沌理论提出了一种比功率谱方法更加有效的新的识别方法,从而为进一步利用混沌理论来开发雷达目标识别技术奠定了初步的理论基础。

一种高分辨雷达目标识别方法

研究了宽带高分辨雷达目标识别问题,基于目标一维距离像,提取目标散射中心特征,并根据该特征设计了简单目标的目标分类器,利用暗室测量得到的缩比模型高分辨回波数据进行识别,结果表明该识别方法具有良好的识别性能。

基于联合概率加权的高分辨雷达目标点迹处理

针对高分辨雷达在跟踪扩展目标时出现多散射点的问题,提出了一种基于联合概率加权的雷达目标点迹处理方法。首先,对信号检测出的多散射点构建其残差变量,根据判别准则进行目标点迹配对处理,剔除异常散射点;然后,同时考虑散射点位置和回波幅度信息,计算联合概率的权值,目标多散射点经概率加权融合后估计得到散射中心。仿真分析表明,该方法在高分辨雷达扩展目标点迹处理中能有效抑制杂波的干扰,目标点迹精度在距离、方位和俯仰上分别提高了20.63%、47.51%和41.03%,同时具有很好的可靠性,满足工程应用的需求。

毫米波高分辨雷达二步伸缩处理方法

发射宽带线性调频脉冲信号 ,用伸缩处理方法可以获得目标高分辨距离像 ,并对静止目标实现精确测距 ,但当目标运动时 ,测距精度和成像质量都会受到速度的影响 .为了克服这些缺点 ,可以采用二步伸缩处理方法 .本文给出了理论推导和仿真结果 ,证明该方法的距离估计精度很高 ,对目标速度也可进行粗略的估计 .利用这些估计值可以完成对目标的距离跟踪、成像、状态的预测以及动目标指示等过程 .

机载高分辨雷达目标回波的数据仿真

机载预警高分辨雷达能够有效地从电磁波参数中抽取有关目标的信息。为了充分利用这些信息，就必须详细了解电磁波与目标之间的相互作用机理。本文采用点散射模型对分布式舰船目标的雷达回波进行了仿真。组成目标的各散射体具有不同的散射强度和高度，各散射体之间产生的电磁耦合采用能量守恒原理来处理，并依此给出了几类典型舰船目标雷达回波的高保真数据仿真结果。

一种新的高分辨雷达运动参数搜索方法

建立了高速导弹导引头雷达的目标回波模型,简述了一种新的ChirpFFT信号处理方法,介绍了最小波形熵原理,同时介绍了一种新的算法———免疫克隆选择算法。免疫克隆选择算法是一种快速且保证收敛到最优的智能搜索算法,把它与最小熵原理结合作为准则来实现二维参数的搜索。结果表明,将它应用于雷达的参数搜索中,既达到了雷达的高分辨处理,又很好地解决了二维搜索时的计算量大的问题。

基于位置相关的高分辨雷达目标检测方法

本文研究了毫米波高分辨雷达杂波背景下目标信号的检测问题,提出了基于高分辨雷达目标一维距离象位置-径向距离相关信息的非参数检测方法。该方法不但计算复杂度低,而且还具有检测沿距离“走廊”上多个扩展目标的能力。通过毫米波高分辨步进频率雷达实测数据证实,这是一种非常有效的扩展目标信号检测方法。