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地基雷达月球散射回波双参量模型修正研究
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作者 杨嵩 国强 +4 位作者 刘广 丁宗华 许镇 孙京海 吴健 《电波科学学报》 北大核心 2025年第5期978-986,共9页
地基雷达是月球探测的重要补充手段,但地基雷达探测月球时入射角变化复杂,为月球遥感数据解译带来挑战。现有月球散射回波经验模型“双参量模型”准确度有限且不适用于不同波长,对此本文对该模型的模型函数进行了修正,并重新梳理了处理... 地基雷达是月球探测的重要补充手段,但地基雷达探测月球时入射角变化复杂,为月球遥感数据解译带来挑战。现有月球散射回波经验模型“双参量模型”准确度有限且不适用于不同波长,对此本文对该模型的模型函数进行了修正,并重新梳理了处理流程。利用4.2 cm波长、60 cm波长建模结果对改进后模型进行了验证,发现改进后模型描述的后向散射系数、极化去极化比关于入射角的变化特征与实测和理论分析更为吻合,这表明修正方法准确可信,且适用于不同波长。本文研究结果对于地基雷达探月数据解译与特征提取具有较大意义。 展开更多
关键词 地基雷达 月球 散射经验模型 深空探测 数据解译
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基于低秩稀疏约束的分布式穿墙雷达成像算法
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作者 邱晨 刘杰 +3 位作者 于君明 陈家辉 郭世盛 崔国龙 《电波科学学报》 北大核心 2025年第2期276-285,共10页
利用分布式穿墙雷达进行遮蔽目标探测时,系统需解决墙体杂波的干扰。然而,现有基于压缩感知的分布式穿墙雷达成像算法往往预设墙体杂波已被预先去除,或采用两阶段方法在获取目标图像之前应用现有的墙体杂波抑制算法去除墙体杂波。为此,... 利用分布式穿墙雷达进行遮蔽目标探测时,系统需解决墙体杂波的干扰。然而,现有基于压缩感知的分布式穿墙雷达成像算法往往预设墙体杂波已被预先去除,或采用两阶段方法在获取目标图像之前应用现有的墙体杂波抑制算法去除墙体杂波。为此,本文提出了一种基于低秩稀疏约束的分布式穿墙雷达成像算法,该技术能够同时实现墙体杂波的抑制与目标的高清晰成像,可解决分布式穿墙雷达稀疏成像中成像时间长、墙体杂波干扰等问题。该算法首先利用墙体回波的低秩性、目标图像的稀疏性以及目标在不同视角下的结构相关性,构建优化问题;然后采用近端梯度迭代算法高效求解优化问题,并通过引入成像支撑集的概念,提升算法的运行效率。仿真与实测实验验证了所提算法的有效性,为穿墙雷达成像提供了一种新的思路。 展开更多
关键词 分布式穿墙雷达 墙体杂波 低秩 稀疏 近端梯度迭代算法 成像支撑集
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战术机动先验辅助的交互多模型目标跟踪方法
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作者 孙一心 方愚渊 张磊 《系统工程与电子技术》 北大核心 2025年第7期2086-2097,共12页
针对交互式多模型滤波算法应对强机动目标跟踪过程存在响应滞后、精度偏低的问题,提出由空中目标战术机动先验辅助的层次性交互多模型跟踪方法。所提方法利用隐马尔可夫模型,对目标机动轨迹分段进行战术类别的识别、战术状态的区分,建... 针对交互式多模型滤波算法应对强机动目标跟踪过程存在响应滞后、精度偏低的问题,提出由空中目标战术机动先验辅助的层次性交互多模型跟踪方法。所提方法利用隐马尔可夫模型,对目标机动轨迹分段进行战术类别的识别、战术状态的区分,建模不同战术下的机动模型转移矩阵。由此实现战术机动似然概率与交互多模型机动似然概率的有效交互,构建双层交互式多模型跟踪算法。实验考虑复杂战术意图下空中目标机动轨迹,结果表明所提算法结合战术机动先验可有效解决状态估计精度与机动转移响应时效之间的矛盾,明显改善机动目标跟踪精度。 展开更多
关键词 交互式多模型 马尔可夫转移概率 机动目标跟踪 先验信息
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基于分布式雷达的宽带脉冲三维测距机制及方法研究 被引量:18
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作者 李巍 齐巍 +2 位作者 丁赤飚 张履谦 贺柏森 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期643-650,共8页
针对脉冲雷达相位测距技术在相位解模糊和测量机理方面存在的局限性,该文提出一种基于分布式雷达的3维测距机制,建立分布式雷达3维测距信号模型。利用天线空间布局引起的序列相位差代替常规由序列脉冲累积引起的相位差,结合微波3维成像... 针对脉冲雷达相位测距技术在相位解模糊和测量机理方面存在的局限性,该文提出一种基于分布式雷达的3维测距机制,建立分布式雷达3维测距信号模型。利用天线空间布局引起的序列相位差代替常规由序列脉冲累积引起的相位差,结合微波3维成像处理的基本原理,通过相干积累实现空中观测目标的3维测量和轨迹测量,并利用观测区域的目标空间稀疏分布特性,给出一种基于CLEAN的宽带脉冲雷达高精度3维测距方法。仿真验证和分析结果表明,该文设计的分布式雷达3维测距机制和方法不仅较好地避免了高动态远距离测量环境中的相位解模糊问题,而且还能快速获取观测目标的序列3维图像和位置信息,有效避免了传统单站脉冲相位测量体制只能实现1维测距的能力,为雷达测距应用提供一种新的方法与技术支撑。 展开更多
关键词 分布式雷达 宽带脉冲3维测距 3维成像 CLEAN算法
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多点定位TOA精确估计及同步误差校正算法 被引量:16
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作者 王洪 金尔文 +1 位作者 刘昌忠 吴宏刚 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期835-839,共5页
提出了S模式信号的数学模型,讨论了脉冲上升沿测量到达时间(time of arrival,TOA)的精度、统计方法估计TOA的最优值和最优估计的实现方法。然后,提出了一种先解码后测量TOA的改进方法,从脉冲积累的角度导出了改进方法的理论精度,与单脉... 提出了S模式信号的数学模型,讨论了脉冲上升沿测量到达时间(time of arrival,TOA)的精度、统计方法估计TOA的最优值和最优估计的实现方法。然后,提出了一种先解码后测量TOA的改进方法,从脉冲积累的角度导出了改进方法的理论精度,与单脉冲测量的精度相比较有明显提高。针对硬件实现的问题,分析了采样对TOA测量的影响和解决方法。最后,讨论了多点定位的同步问题,将TOA的精确估计值应用于多点定位系统多部接收机之间的同步误差校正。 展开更多
关键词 空中交通管制 多点定位 S模式 同步
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改进实孔径雷达角分辨力的广义逆滤波方法 被引量:23
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作者 丁义元 杨建宇 +1 位作者 张卫华 黄顺吉 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1993年第9期15-19,共5页
本文寻求一种在扫描实孔径雷达中,利用方位信号处理获得优于天线波束宽度的角分辨力的途径。文中建立了扫描过程的数学模型,并提出了采用广义逆滤波处理实现波束“伪压缩”的方法,阐明了这种方法的物理本质,解决了这种方法最佳解的确定... 本文寻求一种在扫描实孔径雷达中,利用方位信号处理获得优于天线波束宽度的角分辨力的途径。文中建立了扫描过程的数学模型,并提出了采用广义逆滤波处理实现波束“伪压缩”的方法,阐明了这种方法的物理本质,解决了这种方法最佳解的确定问题。文中用这种方法对雷达实测数据进行了处理,使雷达的角分辨力提高约4倍。 展开更多
关键词 波束效应 逆滤波 合成孔径雷达
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信道模拟系统动态零值在线标校方法 被引量:4
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作者 张鑫 李垣陵 +1 位作者 肖志斌 欧钢 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期57-63,71,共8页
利用信道模拟系统进行卫星导航系统仿真试验过程中,环境模拟通道的零值漂移会造成无法消除的系统误差,因此需要在仿真运行的过程中对通道零值进行在线标校。基于直接序列扩频体制时延标校接收机的传统零值标校方法,无法解决在线标校时... 利用信道模拟系统进行卫星导航系统仿真试验过程中,环境模拟通道的零值漂移会造成无法消除的系统误差,因此需要在仿真运行的过程中对通道零值进行在线标校。基于直接序列扩频体制时延标校接收机的传统零值标校方法,无法解决在线标校时通道零值与设定空间仿真传输时延耦合及多址干扰问题。根据环境模拟通道的空间仿真传输时延变化机理,提出了分离通道零值与设定空间仿真传输时延的方法,并对自校信号测量时的多址干扰强度及抑制方法进行了分析。经过理论分析和仿真计算,所提出的在线零值标校方法精度可达亚纳秒量级。 展开更多
关键词 信道模拟系统 时延标校接收机 零值在线标校 多址干扰 卫星导航系统
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目标跟踪系统中野值的判别与剔除方法 被引量:11
8
作者 孙书鹰 段修生 +1 位作者 王志强 单甘霖 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2004年第6期85-87,共3页
目标跟踪系统观测的目标坐标值,不仅包含随机误差,有时由于干扰等原因,使得测量值含有远大于随机误差的粗大误差,通常称为野值。带有野值的测量值将导致滤波系统产生记忆效应和误差,甚至导致滤波过程发散。因此,对测量过程产生的野值应... 目标跟踪系统观测的目标坐标值,不仅包含随机误差,有时由于干扰等原因,使得测量值含有远大于随机误差的粗大误差,通常称为野值。带有野值的测量值将导致滤波系统产生记忆效应和误差,甚至导致滤波过程发散。因此,对测量过程产生的野值应予剔除。结合对Kalman滤波原理的分析,说明了基于Kalman滤波的野值判别与剔除方法,并提出了野值判别门限值的计算方法。 展开更多
关键词 野值判别 野值剔除 Kalman滤波
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基于一种超分辨率算法的三维散射中心提取方法 被引量:4
9
作者 孙厚军 李世勇 +1 位作者 吕昕 胡伟东 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期467-472,共6页
针对转台-弧形导轨测量方法,在二维MEMP方法的基础上,提出一种适用于三维散射中心提取的超分辨率算法.该方法利用Hankel矩阵的结构特性,以及子空间不变技术等,实现对信号三维参数的正确估计,并且无需额外的配对步骤.对八个散射点组成的... 针对转台-弧形导轨测量方法,在二维MEMP方法的基础上,提出一种适用于三维散射中心提取的超分辨率算法.该方法利用Hankel矩阵的结构特性,以及子空间不变技术等,实现对信号三维参数的正确估计,并且无需额外的配对步骤.对八个散射点组成的立方体模型的数值仿真表明,该算法可以正确估计信号参数对,并对噪声的鲁棒性较强.进一步将三维参数估计问题扩展到N维情况,给出了具有较普遍意义的N维参数估计公式. 展开更多
关键词 雷达 散射中心提取 超分辨率 奇异值分解
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分布式地基雷达深空探测技术 被引量:11
10
作者 丁泽刚 曾涛 +5 位作者 张光伟 向寅 刘怡 张天意 董泽华 龙腾 《雷达科学与技术》 北大核心 2022年第1期28-33,40,共7页
地基雷达深空探测可以获得天体的轨道、形貌、材质等信息,可用于深空的科学研究。地基雷达深空探测的回波信噪比极低,需要增大天线口径、提高发射功率,由于口径、体积等方面的因素,单台套雷达天线不能无限制地扩大,发射功率也不能无限... 地基雷达深空探测可以获得天体的轨道、形貌、材质等信息,可用于深空的科学研究。地基雷达深空探测的回波信噪比极低,需要增大天线口径、提高发射功率,由于口径、体积等方面的因素,单台套雷达天线不能无限制地扩大,发射功率也不能无限制地提高,因此需要研究可扩展性强的雷达体制。分布式雷达是一种由多部单元雷达和中心控制处理系统组成的新体制雷达,通过增加雷达单元数量,可以实现口径的空域扩展和能量合成,等效形成一部大口径、高功率的雷达,结合长时间积累技术,分布式地基雷达将实现更远距离和更高分辨的深空目标探测,看到更加遥远的天体。 展开更多
关键词 地基雷达 深空探测 分布式雷达 长时间积累
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基于微动和探地雷达的城市轨道交通岩溶探测研究 被引量:4
11
作者 龙斌 张军 李宏伟 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2023年第12期40-46,共7页
贵阳属于典型的喀斯特地貌,受城市地形条件和电磁干扰,导致深层的岩溶区域探测手段受限,使轨道交通建设面临透水等严重风险。针对贵阳地铁3号线面临的复杂岩溶环境的问题,提出了微动与探地雷达(GPR)相结合的岩溶综合物探方法。在道路表... 贵阳属于典型的喀斯特地貌,受城市地形条件和电磁干扰,导致深层的岩溶区域探测手段受限,使轨道交通建设面临透水等严重风险。针对贵阳地铁3号线面临的复杂岩溶环境的问题,提出了微动与探地雷达(GPR)相结合的岩溶综合物探方法。在道路表面采用微动法实现40 m以内的大探深检测,通过改变台阵形式、调整检波器间距、避开管线位置等方法避开地表面管线干扰,实现岩溶状态的大范围判断。在隧道开挖掌子面采用100 MHz屏蔽GPR天线进行复核探测,实现岩溶区域的精确定位。在贵阳轨道交通3号线开展了微动与GPR融合的岩溶排查实验,并通过超前水平钻探对判断的岩溶区域进行了取芯验证。实验结果表明,岩溶区域与围岩密实区域波速差异较大,微动方法可以有效实现大探深范围内的岩溶探测,适合城市道路内部岩溶区大探深判断;电磁波在岩溶区域存在强反射、低频特征,在GPR图谱中特征明显,微动与GPR联合可实现岩溶区域的精确定位。超前水平钻探开挖结果验证了所提方法的正确性,避免城市轨道的透水事故。微动和GPR联合的探测方法为城市轨道交通建设大探深病害探测提供了可靠的无损检测方法,保证市政施工的安全性。 展开更多
关键词 轨道交通 大探深 微动勘探 探地雷达 岩溶
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距离跟踪环路的等效噪声带宽 被引量:3
12
作者 侯建刚 马振球 +1 位作者 崔嵬 吴嗣亮 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2010年第10期61-64,共4页
环路等效噪声带宽决定了环路对热噪声跟踪误差的抑制特性,是距离跟踪环路的一个重要指标。对使用α-β滤波器距离跟踪环的等效噪声带宽的分析较为成熟,但对于使用α-β-γ滤波器的距离跟踪环路,相关的分析则存在通用性不强以及推导过程... 环路等效噪声带宽决定了环路对热噪声跟踪误差的抑制特性,是距离跟踪环路的一个重要指标。对使用α-β滤波器距离跟踪环的等效噪声带宽的分析较为成熟,但对于使用α-β-γ滤波器的距离跟踪环路,相关的分析则存在通用性不强以及推导过程不严谨的缺点。因此文中对该问题进行了严格的理论推导,所得公式具有通用性,适合于所有参数情况。对于推导过程中所涉及的圆周积分,并未采用常用的查表法或留数定理,而是采用了另一种较为新颖的方法,将复杂的求解圆周积分问题转换为较为简单的求解线性方程组问题,得到了精确的等效噪声带宽闭式解。 展开更多
关键词 距离跟踪 等效噪声带宽 Α-Β滤波 Α-Β-Γ滤波
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地基深空探测雷达研究进展与展望 被引量:4
13
作者 龙腾 丁泽刚 +2 位作者 曾涛 董泽华 李凌豪 《信号处理》 CSCD 北大核心 2024年第1期56-72,共17页
地基深空探测雷达通过主动发射电磁波,并接收反射信号,实现对深空目标的精确测量,是研究月球、近地小行星、类地行星等深空目标的重要手段。地基深空探测雷达可以高精度测量深空目标的轨道、自转、形貌等特征,具有全天时全天候观测、精... 地基深空探测雷达通过主动发射电磁波,并接收反射信号,实现对深空目标的精确测量,是研究月球、近地小行星、类地行星等深空目标的重要手段。地基深空探测雷达可以高精度测量深空目标的轨道、自转、形貌等特征,具有全天时全天候观测、精确测距、高分辨率成像等优势,对近地小行星防御和行星科学研究具有重要意义。本文介绍了地基深空探测雷达的概念内涵,梳理了地基深空探测雷达系统的国内外发展现状,回顾了地基深空探测雷达过去数十年间取得的重要历史贡献,包括月球表面高分辨率成像与永久阴影区水冰探测、近地小行星精细形貌特征获取、近地小行星轨道与自转等物理特性精确测量、近地小行星撞击防御任务处置效果快速评估、类地行星表面高分辨率成像与地质结构研究等一系列重要研究成果。在此基础上,本文介绍了分布孔径深空探测雷达的创新机理,通过多部雷达单元协同观测,可突破传统集中式体制地基深空探测雷达的口径和发射功率物理极限,形象称之为“中国复眼”雷达。最后,本文介绍了分布孔径深空探测雷达系统研制与观测实验等最新研究进展,展示了分布孔径深空探测雷达对月球二维成像和三维成像的实验结果,并对地基深空探测雷达的未来发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 地基雷达 深空探测 分布孔径 中国复眼
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激光探测舰船尾流气泡样机初步实验研究 被引量:2
14
作者 余扬 王江安 +2 位作者 马治国 石晟玮 梁善勇 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期137-140,共4页
基于激光水下探测原理,采用自主研发的激光探测舰船尾流气泡样机,同时用气泡幕模拟舰船尾流,通过比较无气泡和有气泡两种条件下的样机接收信号,验证了样机的探测性能;并对气泡幕置于不同位置处的样机接收信号进行了分析和比较,研究了不... 基于激光水下探测原理,采用自主研发的激光探测舰船尾流气泡样机,同时用气泡幕模拟舰船尾流,通过比较无气泡和有气泡两种条件下的样机接收信号,验证了样机的探测性能;并对气泡幕置于不同位置处的样机接收信号进行了分析和比较,研究了不同条件下回波信号的波形特点;最后对下一步的实验提出了几点建议。 展开更多
关键词 激光探测 舰船尾流 样机 实验
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基于参数化运动补偿的地基雷达对月成像技术 被引量:3
15
作者 丁泽刚 张光伟 +4 位作者 刘思源 李根 王岩 曾涛 龙腾 《信号处理》 CSCD 北大核心 2021年第2期167-176,共10页
地基雷达对月成像可以获得月球表面的电磁散射特性、地形地貌特征等,可用于月球的科学研究。地基雷达对月成像技术是将合成孔径技术应用到天文探测当中,延迟多普勒技术是地基雷达天文成像应用最为广泛的技术,其关键在于运动补偿。目前,... 地基雷达对月成像可以获得月球表面的电磁散射特性、地形地貌特征等,可用于月球的科学研究。地基雷达对月成像技术是将合成孔径技术应用到天文探测当中,延迟多普勒技术是地基雷达天文成像应用最为广泛的技术,其关键在于运动补偿。目前,国外在地基天文雷达领域的研究上已趋于成熟,而我国正处于起步阶段。为解决地基雷达对月成像中的难点问题,本文首先基于地月运动几何模型分析了延迟多普勒成像理论的关键问题,包括成像原理、分辨率和模糊问题。接着,本文提出了一种参数化运动补偿算法,该算法以图像熵值为评价指标进行参数搜索,并采用布谷鸟搜索算法提升参数搜索效率。最后,通过仿真验证了算法的有效性,为将来开展试验验证提供了技术支撑。 展开更多
关键词 地基雷达天文学 合成孔径技术 延迟多普勒成像 参数化运动补偿 布谷鸟搜索
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星对星SAL成像中的振动误差分析 被引量:3
16
作者 李今明 胡以华 +1 位作者 李今山 冷蛟锋 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期5-10,共6页
针对星体振动幅度较小、发生和持续时间不定、振动频谱复杂、检测难、误差补偿难等问题,依据SAL相干探测体制,给出了星体振动数学模型,分析了星体振动的频率、幅度特性。简要介绍了SAL成像算法原理,引入了星体振动误差模型。通过理论计... 针对星体振动幅度较小、发生和持续时间不定、振动频谱复杂、检测难、误差补偿难等问题,依据SAL相干探测体制,给出了星体振动数学模型,分析了星体振动的频率、幅度特性。简要介绍了SAL成像算法原理,引入了星体振动误差模型。通过理论计算和仿真分析了不同频率、振幅的振动对距离向、方位向成像的影响。比较了不同振动起始时刻、持续时间条件下,成像质量受损情况,初步提出了抑制振动误差的思路。研究结果表明:频率低于1kHz的星体振动对SAL成像影响严重;振动持续时间越长对成像质量损害越严重;可通过增加合成孔径长度的方法或以降低分辨率为代价抑制振动损害。 展开更多
关键词 合成孔径激光雷达 激光成像 星对星探测 振动误差
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基于△TOA和方位角测量辅以间歇高度信息的双基地定位跟踪技术 被引量:4
17
作者 陈永光 孙仲康 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1993年第3期65-73,共9页
本文讨论了双基地雷达系统中一种以收站△TOA和方位角测量为基础并辅以发射站传送的间歇高度信息的运动目标三维定位跟踪算法,详细分析了该技术的定位原理。在电子对抗条件下,发射站数据往往难以连续传送到接收站加以融合,因此有必要对... 本文讨论了双基地雷达系统中一种以收站△TOA和方位角测量为基础并辅以发射站传送的间歇高度信息的运动目标三维定位跟踪算法,详细分析了该技术的定位原理。在电子对抗条件下,发射站数据往往难以连续传送到接收站加以融合,因此有必要对间断传送的数据加以利用的方法进行研究。本文通过典型目标航迹的计算机仿真对该算法的性能做了评估。由于这种融合方法在双基地研究领域尚属初探,因此有待于在今后的研究中加以完善。 展开更多
关键词 定位跟踪 TOA 滤波算法 雷达系统
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改进的逆合成孔径雷达相位基准选择方法 被引量:2
18
作者 皮亦鸣 黄顺吉 刘国庆 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1993年第9期87-90,共4页
本文提出了以雷达回波相位信息为依据,选择逆合成孔径雷达运动补偿的相位基准的准则。利用外场实测数据,成功获得了真实波音飞机的雷达图像,证明了准则的优越性。
关键词 合成孔径雷达 相位基础 幅度 相位
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ISAR运动补偿的快速方法 被引量:10
19
作者 王国林 许荣庆 刘永坦 《系统工程与电子技术》 CSCD 1996年第5期63-69,共7页
本文提出的一种新的ISAR运动补偿方法,是在文献[1]的复相关包给对准及相位中心对准补偿方法基础上进行改进的。这种方法减少了运动补偿的运算量,提高了距离和相位对准的精度,并能显著地改善回波信号起伏时的目标成像质量。
关键词 雷达 逆合成孔径雷达 运动补偿
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对静止轨道卫星成像的SAL载星轨道 被引量:2
20
作者 李今明 胡以华 +1 位作者 李今山 王恩宏 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期684-689,共6页
星载合成孔径激光雷达对卫星成像面临相对运动复杂、目标搜索困难、成像时机难把握等问题。以对静止轨道卫星成像为例,初步设计了一种适于对同步轨道卫星成像的载星轨道。推导了载星与目标间相对运动关系式;绘制并分析了两星相对运动曲... 星载合成孔径激光雷达对卫星成像面临相对运动复杂、目标搜索困难、成像时机难把握等问题。以对静止轨道卫星成像为例,初步设计了一种适于对同步轨道卫星成像的载星轨道。推导了载星与目标间相对运动关系式;绘制并分析了两星相对运动曲线;分析了两星距离最近期间距离、径向速度、加速度变化规律。提出了基于径向速度门限的成像时机判定方法,研究了成像期间光束指向偏移和成像时机判决速度门限。研究结果表明:轨道高度低于目标星轨道,并与之有一定偏角的载星轨道适于对目标进行成像;两星相距最近的时间附近是较佳成像时机,可降低相位误差补偿难度,提高系统工作效率;在对目标进行搜索跟踪和判决成像时机时,系统需根据两星轨道特性进行动态调整。 展开更多
关键词 合成孔径激光雷达 激光成像 星对星探测 静止轨道
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