基于DSP平台的旋翼无人机微动特征提取方法

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作者 叶祥龙 张柯 +2 位作者 宋程程 尹湘凡 梁琴 《火力与指挥控制》 北大核心 2025年第3期92-101,共10页

针对旋翼无人机微动特征提取的问题,对调频连续波体制下的微动目标回波特性理论建模,根据实际场景设置调频连续波体制雷达的仿真参数,通过模拟调频连续波体制雷达发射线性调频信号,以及接收旋翼无人机回波的过程对其回波微动特性仿真分... 针对旋翼无人机微动特征提取的问题,对调频连续波体制下的微动目标回波特性理论建模,根据实际场景设置调频连续波体制雷达的仿真参数,通过模拟调频连续波体制雷达发射线性调频信号,以及接收旋翼无人机回波的过程对其回波微动特性仿真分析,并基于上述仿真分析的基础上,提出一种旋翼无人机微动特征提取算法框架,在基于DSP平台的该算法框架下,提出一种基于中值滤波的谱峰估计算法,该算法通过快速估算旋翼无人机最大微多普勒频率的方法估算其旋翼转速,同时提出一种无人机旋转轴数量估计方法,由于无人机旋转轴转速之间存在细微差异,并且频谱上的二次谐波放大了该差异,因此,可以通过求取频谱上二次谐波数量的方法来估计旋转轴的数量。整个算法框架在DSP平台运行时间维持在20 ms左右。 展开更多

关键词 回波特性理论建模 回波微动特性仿真 微动特征提取算法框架 中值滤波 谱峰估计 旋转轴数量估计

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一种基于经验模态分解的锥体目标雷达微动特征提取新方法 被引量：20

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作者 牛杰 刘永祥 +2 位作者 秦玉亮 姜卫东 黎湘 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1712-1715,共4页

本文以锥体目标为对象,分析了目标进动对雷达回波的调制作用,研究了基于经验模态分解算法的多分量正弦调频信号分离方法,使用短时傅里叶变换得到了每个本征模态函数的瞬时频率,提取了进动周期、进动角、不同散射点间的微动幅度比值等微... 本文以锥体目标为对象,分析了目标进动对雷达回波的调制作用,研究了基于经验模态分解算法的多分量正弦调频信号分离方法,使用短时傅里叶变换得到了每个本征模态函数的瞬时频率,提取了进动周期、进动角、不同散射点间的微动幅度比值等微动特征及目标纵横比,并用暗室测量数据进行了验证,证明了本文的观点和特征提取方法的有效性. 展开更多

关键词 微动特征提取 锥体目标 经验模态分解 瞬时频率

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Duffing振子在低信噪比雷达目标微动特征提取中的应用 被引量：11

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作者 邓冬虎 张群 +2 位作者 罗迎 姚赛 李宏伟 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期453-458,共6页

雷达目标部件的旋转运动引起的微多普勒效应为目标精确识别提供了新的技术途径,近年来获得了广泛研究。该文以含旋转部件目标为例,提出了一种利用Duffing振子在低信噪比条件下提取雷达目标微动特征的方法。由于经参考信号共轭相乘后的... 雷达目标部件的旋转运动引起的微多普勒效应为目标精确识别提供了新的技术途径,近年来获得了广泛研究。该文以含旋转部件目标为例,提出了一种利用Duffing振子在低信噪比条件下提取雷达目标微动特征的方法。由于经参考信号共轭相乘后的旋转散射点回波信号是由多个正弦分量组成的,因此采用Duffing振子系统对回波信号中的正弦分量进行检测,并对该正弦分量频率所对应的距离单元在距离-慢时间平面上进行能量增强,最后结合Hough变换完成对雷达目标微动特征的提取。仿真实验验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 逆合成孔径雷达(ISAR) 微动特征提取 旋转部件 DUFFING振子

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基于高阶矩函数的宽带雷达微动特征提取 被引量：8

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作者 邓冬虎 张群 +2 位作者 李宏伟 罗迎 樊昌周 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第9期2126-2132,共7页

雷达目标部件的旋转运动引起的微多普勒效应为目标精确识别提供了新的技术途径,近年来获得了广泛研究。该文以含旋转部件目标为例,提出一种基于高阶矩函数的宽带雷达微动特征快速提取方法。首先对经参考信号共轭相乘后的旋转散射点回波... 雷达目标部件的旋转运动引起的微多普勒效应为目标精确识别提供了新的技术途径,近年来获得了广泛研究。该文以含旋转部件目标为例,提出一种基于高阶矩函数的宽带雷达微动特征快速提取方法。首先对经参考信号共轭相乘后的旋转散射点回波信号进行了分析,并得到了其关于不同快时间及慢时间的高阶矩函数,然后,通过检测该函数虚部傅里叶变换累积结果的峰值位置,实现了目标部件微动特征的快速提取。仿真实验验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 宽带雷达 微动特征提取 旋转部件 高阶矩

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弹道目标宽带雷达干涉式三维成像与微动特征提取 被引量：8

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作者 胡健 罗迎 +2 位作者 张群 孙玉雪 胡超 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第8期1865-1871,共7页

基于微多普勒效应理论的弹道目标3维成像与3维微动特征提取技术可为目标识别,导弹防御提供重要特征信息。该文将干涉式逆合成孔径雷达(In ISAR)中多天线干涉处理的思想引入到弹道目标3维成像与3维微动特征提取研究中,将微多普勒效应理... 基于微多普勒效应理论的弹道目标3维成像与3维微动特征提取技术可为目标识别,导弹防御提供重要特征信息。该文将干涉式逆合成孔径雷达(In ISAR)中多天线干涉处理的思想引入到弹道目标3维成像与3维微动特征提取研究中,将微多普勒效应理论与多天线干涉处理技术相结合,重构出散射点在各时刻的3维坐标,实现弹道目标的真实3维成像,并在此基础上解算出弹道目标的微动参数与结构参数。仿真实验验证了所提方法的有效性与鲁棒性。 展开更多

关键词 宽带雷达 弹道目标 干涉式3维成像 微动特征提取

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空间旋转目标窄带雷达干涉式三维成像与微动特征提取 被引量：3

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作者 胡健 罗迎 +2 位作者 张群 康乐 何其芳 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期270-277,共8页

该文根据干涉式逆合成孔径雷达(InISAR)中多天线干涉处理的思想,提出一种基于L型3天线模型的空间旋转目标3维成像与3维微动特征提取方法。将微多普勒效应理论与多天线干涉处理技术相结合,在时频面上通过Viterbi算法分离散射点并进行干... 该文根据干涉式逆合成孔径雷达(InISAR)中多天线干涉处理的思想,提出一种基于L型3天线模型的空间旋转目标3维成像与3维微动特征提取方法。将微多普勒效应理论与多天线干涉处理技术相结合,在时频面上通过Viterbi算法分离散射点并进行干涉处理获取目标在各时刻沿基线方向的2维投影坐标;根据目标微动特性,采用非迭代椭圆拟合方法重构出散射点的高度维信息,实现目标的真实3维成像,并在成像过程中提取目标的3维微动特征参数。仿真实验验证了所提方法的有效性与鲁棒性。 展开更多

关键词 窄带雷达 干涉式3维成像 空间目标 微动特征提取

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空间锥体目标的平动补偿与微动特征提取方法 被引量：5

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作者 韩勋 杜兰 刘宏伟 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期815-820,826,共7页

微动特征对空间锥体目标识别与参数估计等有着重要意义,而目标的平动会破坏微多普勒谱的结构,影响微动特征的提取.针对这一问题,提出了一种基于时变自回归(Time-Varying Autoregressive,TVAR)模型的平动补偿与微动特征提取方法.算法首... 微动特征对空间锥体目标识别与参数估计等有着重要意义,而目标的平动会破坏微多普勒谱的结构,影响微动特征的提取.针对这一问题,提出了一种基于时变自回归(Time-Varying Autoregressive,TVAR)模型的平动补偿与微动特征提取方法.算法首先分析了锥体目标的散射特性,在此基础上推导了微动和平动引起的回波瞬时频率的变化规律;利用TVAR模型估计目标回波的瞬时频率,并对估计结果作解模糊和重新关联处理,从而获得回波的瞬时频率分量;最后,对瞬时频率分量包络进行多项式拟合,利用拟合结果补偿目标平动,进而提取出微动特征.基于电磁计算数据的实验验证了所提算法的有效性及精确性. 展开更多

关键词 空间锥体目标 平动补偿 时变自回归模型 瞬时频率估计 微动特征提取

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基于Wigner-Ville平面相关函数的微动特征提取算法

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作者 杨予昊 陈亚伟 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2014年第8期34-38,共5页

以进动、章动等周期性的旋转和振动为主的微动是弹道导弹弹头的重要识别特征,而空间目标上游动部件(天线等)的旋转运动则会导致雷达成像的散焦。因此,旋转周期等微动特征的提取和估计是对上述目标进行成像和识别的基础。文中在旋转散射... 以进动、章动等周期性的旋转和振动为主的微动是弹道导弹弹头的重要识别特征,而空间目标上游动部件(天线等)的旋转运动则会导致雷达成像的散焦。因此,旋转周期等微动特征的提取和估计是对上述目标进行成像和识别的基础。文中在旋转散射点的回波模型基础上,针对目标回波是线性调频-正弦调频混合调制信号的特点,提出了基于WignerVille平面相关函数的微动特征提取算法,证明了Wigner-Ville平面的交叉项对参数提取没有影响。通过仿真对比分析验证了算法的有效性。 展开更多

关键词 转速估计 微动特征提取 WIGNER-VILLE分布 二维相关函数

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基于时变三维坐标重构的空间锥体目标微动特征提取方法 被引量：3

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作者 蒋国建 宫志华 +2 位作者 梁婷 李开明 张群 《空军工程大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2020年第2期47-52,共6页

针对现有微动特征提取方法在散射系数复时变条件下不适用的问题,提出了一种基于时变三维坐标重构的微动特征提取方法。首先建立旋转对称空间锥体目标的微动信号模型,其次通过动态规划进行散射点分离,对各个散射点相位干涉处理后获得目... 针对现有微动特征提取方法在散射系数复时变条件下不适用的问题,提出了一种基于时变三维坐标重构的微动特征提取方法。首先建立旋转对称空间锥体目标的微动信号模型,其次通过动态规划进行散射点分离,对各个散射点相位干涉处理后获得目标的时变三维像,最后利用高精度的三维坐标重构提取目标的三维微动特征。通过仿真实验在散射系数复时变的情况下进行微动特征提取,结果显示该方法的微动特征提取精度较传统方法有明显提高,可以较好地适用于散射系数复时变的情况。 展开更多

关键词 干涉 三维微动特征提取 旋转对称空间目标 进动

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采用ISAR像估计弹道目标微动特征的方法 被引量：4

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作者 陈蓉 冯存前 +1 位作者 贺思三 饶驿 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2017年第7期1500-1505,共6页

逆合成孔径雷达(inverse synthetic aperture radar,ISAR)像序列可以反映弹道目标在微动周期内的姿态变换及结构特征,本文在此基础上提出一种利用ISAR像序列估计弹道目标微动特征的方法。首先基于relax算法提取较强的散射点,并采用距离... 逆合成孔径雷达(inverse synthetic aperture radar,ISAR)像序列可以反映弹道目标在微动周期内的姿态变换及结构特征,本文在此基础上提出一种利用ISAR像序列估计弹道目标微动特征的方法。首先基于relax算法提取较强的散射点,并采用距离-多普勒方法成像,然后利用灰度匹配算法对ISAR图像进行匹配,以提高微动周期估计精度。通过分析散射点在成像平面上的投影关系从而建立散射点空间坐标与目标微动特征之间的联系,并根据散射点在ISAR图像序列上的相对位置差值与散射点空间坐标的表达式,估计目标的微动参数。最后,仿真验证该方法的可行性与有效性,仿真结果表明该方法估计精度较高。 展开更多

关键词 宽带雷达 逆合成孔径雷达像 微动特征提取 RELAX算法 灰度匹配算法

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基于相位测距的宽带雷达弹道目标微动几何参数估计 被引量：5

11

作者 魏嘉琪 张磊 +1 位作者 刘宏伟 周叶剑 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第9期2227-2234,共8页

针对传统方法基于宽带回波距离像包络信息提取微动分辨率较低这一问题,该文提出了一种结合宽带回波距离像包络信息和相位信息的微动特征参数化估计新方法。该方法通过对回波距离像包络分段并对各段进行Keystone变换实现距离方位解耦和,... 针对传统方法基于宽带回波距离像包络信息提取微动分辨率较低这一问题,该文提出了一种结合宽带回波距离像包络信息和相位信息的微动特征参数化估计新方法。该方法通过对回波距离像包络分段并对各段进行Keystone变换实现距离方位解耦和,得到目标由于微动引起的各散射点相对参考点径向微距变化粗估计。利用粗估计结果提取回波相位信息,由相位测距原理可得到各散射点的精确微距曲线,进而完成进动目标运动及几何参数的估计。相比于只利用距离像包络信息提取微动的传统方法,所提算法可有效提升参数估计精度。仿真实验验证了其有效性和稳定性。 展开更多

关键词 宽带信号处理 相位测距 微动特征提取 参数估计

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宽带雷达三维干涉测量弹道目标微动参数估计 被引量：3

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作者 魏嘉琪 张磊 刘宏伟 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期787-794,共8页

宽带雷达微动目标3维干涉测量可为目标运动几何参数估计提供重要信息。该文针对宽带雷达斜视3维干涉测量微动目标参数估计,提出一种斜视校正干涉测量微动几何参数估计方法。方法对L型天线阵列中各天线接收回波进行干涉测距测角,通过建立... 宽带雷达微动目标3维干涉测量可为目标运动几何参数估计提供重要信息。该文针对宽带雷达斜视3维干涉测量微动目标参数估计,提出一种斜视校正干涉测量微动几何参数估计方法。方法对L型天线阵列中各天线接收回波进行干涉测距测角,通过建立2元2次非线性方程和坐标变换实现斜视扭曲校正,得到目标散射中心3维运动轨迹,继而采用滤波和优化求解实现目标微动几何参数估计,有效提高了微动目标运动几何参数估计准确性和平滑稳健性。 展开更多

关键词 3维干涉测量 微动特征提取 斜视校正 参数估计

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曲线交叠外推的微动多目标宽带分辨算法 被引量：1

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作者 魏嘉琪 张磊 +1 位作者 刘宏伟 盛佳恋 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第12期2889-2895,共7页

针对传统的微多普勒特征提取技术难以解决多目标分辨和微动参数估计这一问题,该文针对进动多目标,提出一种曲线交叠外推的微动多目标宽带分辨算法。该算法以各个滤波数据点间的相对距离为准则,结合各曲线的历史斜率信息,对交叠点后的点... 针对传统的微多普勒特征提取技术难以解决多目标分辨和微动参数估计这一问题,该文针对进动多目标,提出一种曲线交叠外推的微动多目标宽带分辨算法。该算法以各个滤波数据点间的相对距离为准则,结合各曲线的历史斜率信息,对交叠点后的点迹进行外推估计,实现各个分量信号微动曲线的区分关联。在此基础上,通过分析各曲线的微动特性差异实现多目标分辨。仿真实验验证了所提算法的有效性和稳定性。 展开更多

关键词 多目标分辨 微动特征提取 数据关联 参数估计

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