Characteristic-knowledge-aided spectral detection of high frequency first-order sea echo

To detect high frequency （HF） first-order sea echo spectra contaminated with ships, ionosphere interference, and other, a new characteristic-knowledge-aided detection method is proposed. With 2-D image features in range-Doppler spectrum, the trend of first-order sea echoes is extracted as indicative information by a multi-scale filter. Detection rules for both single and splitting first-order sea echoes are given based on the characteristic knowledge combining the indicative information with the global characteristics such as amplitude, symmetry, continuity, etc. Compared with the classical algorithms, the proposed method can detect and locate the first-order sea echo in the HF band more accurately especially in the environment with targets/clutters smearing. Experiments with real data verify the validity of the algorithm.

基于分裂基FFT的S波段雷达信号处理单元设计与实现

回波信号的信息解调主要依赖于FFT完成,本文提出了一种基于分裂基FFT的FPGA实现信号处理单元方案,用于高效解调回波信号信息。在原方案中,距离维解调由DSP完成,速度维解调在PC端进行,但其采用的单核DSP无法同时处理距离维解调与数据上传,导致实时性较低。本文利用FPGA并行处理和灵活可编程的特点,将两次信号解调集成至FPGA中实现,并完成了数据处理与上传的并行设计,提高了数据处理的实时性与可靠性。其中分裂基FFT是实现上述功能的关键,本文通过设计自适应计算单元与数据流控制单元,提升了分裂基FFT的处理速度,相比传统结构,本文方案节省了5.4%以上的计算周期;相比改进后的分裂基FFT,可节省2.31%以上的计算周期。闭环测试结果表明,本文设计的集成化信号处理单元解调得到的目标点信噪比高达70 dB,能够很好地满足信号处理的要求。

雹暴云发展演变规律的回波特征参量和结构模型

介绍了用平凉地区观测到的大量强对流雷暴云回波资料,分析研究了雹暴云发展演变过程各回波的特征参量随反射率强度的变化和结构模型,及不同冰雹云回波云高与环境温度的关系。

2004年4月29日常德超级单体研究

利用常德和长沙多普勒天气雷达资料和常规资料,对2004年4月29日发生在湖南安乡且产生了10 cm直径降雹和广泛8级大风的超级单体风暴进行了详细分析。该超级单体风暴发生在西南高空急流和西南南低空急流的交汇区域,加强的热力不稳定趋势和较大的垂直风切变条件非常有利于超级单体的产生。超级单体风暴呈现出典型的钩状回波,钩状回波位于该超级单体风暴移动方向的右后侧,从低层一直扩展到将近6 km高度;同时出现了指示存在大冰雹的三体散射回波。此次超级单体风暴成熟阶段中气旋的最大旋转速度为24 m.s-1,属于强中气旋,相应的垂直涡度为1.6×10-2s-1。反射率因子的垂直剖面显示该超级单体风暴具有一个宽大的有界弱回波区(穹窿),其水平尺度超过10 km,垂直扩展超过4 km。在有界弱回波区之上,是一个强度超过70dBZ的反射率因子核区,其中心高度为9 km,展现出典型的强烈超级单体雹暴结构。超级单体风暴在演变过程中经历了3次分裂过程。

一种针对雷达回波分裂的相位补偿处理方法

随着雷达带宽的增大,单个脉冲的能量分散到不同的距离单元里,造成回波分裂,此时信噪比降低,不利于目标的检测。针对该问题,提出了一种回波相位补偿处理方法。该方法以2个散射点为例,对不同相对距离下的散射点回波进行分析,得到其相位关系,基于分析结果对线性调频信号回波进行相位补偿处理,将分散在不同距离单位的散射点回波信号有效积累,提高了信噪比,进而提高了检测概率。通过蒙特卡罗仿真验证了该方法的有效性。

水平连铸圆管坯超声检测信号识别方法研究

水平连铸圆管坯是一种多晶种各向异性的粗晶材料。当采用超声波对其进行质量检测时 ,必然会受到组织散射噪声的干扰而造成无法正确判断缺陷回波信号的困难。在分离频谱法的基础上 ,提出一种识别与判断缺陷回波信号的新方法——瞬时频谱法。它以各时刻缺陷回波组成的分离信号序列的瞬时频带宽度为对象来研究识别缺陷回波信号的途径。实验结果表明 ,该方法不但可正确地识别缺陷回波信号 ,还可判断强烈的组织散射噪声中是否包含缺陷信号 ,并指出其位置。

基于态势解析的交错重叠多目标跟踪算法

文章提出了一种对海雷达跟踪系统中基于态势解析及特征提取技术的交错重叠多目标跟踪算法,在跟踪过程中建立起目标船只周围的态势信息,同时掌握周围其他船只的特征信息,通过合并拆分模型完成对复杂环境下重叠目标的跟踪过程。该方法较好解决了跟踪过程中目标交错、雷达回波重叠,无法正常跟踪的难题,提高了多目标在会遇、追越等复杂环境下的跟踪能力。