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雷达微多普勒信号特征的原理与应用(英文) 被引量:7
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作者 维克托C.陈 《雷达科学与技术》 2012年第3期231-240,共10页
目标的微多普勒信号特征表现为不同的复杂频率调制,它由目标部件产生,用联合时间-多普勒频域进行描述,可以揭示目标独特的特性。介绍雷达微多普勒效应的基本原理与应用,描述来自刚体和非刚体的微多普勒信号特征。文中还讨论雷达微多普... 目标的微多普勒信号特征表现为不同的复杂频率调制,它由目标部件产生,用联合时间-多普勒频域进行描述,可以揭示目标独特的特性。介绍雷达微多普勒效应的基本原理与应用,描述来自刚体和非刚体的微多普勒信号特征。文中还讨论雷达微多普勒特征的研究现状、面临挑战与未来前景。 展开更多
关键词 多普勒效应 雷达微多普勒信号特征 时频分析
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基于微多普勒角点特征与Non-Local机制的穿墙雷达人体步态异常终止行为辨识技术 被引量:3
2
作者 杨小鹏 高炜程 渠晓东 《雷达学报(中英文)》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期68-86,共19页
穿墙雷达能够穿透建筑物墙体,实现室内人体目标探测。利用深度学习提取不同肢节点的微多普勒特征,可以有效辨识障碍物后的人体行为。但是,当生成训练、验证集与生成测试集的受试者不同时,基于深度学习的行为识别方法测试准确率相对验证... 穿墙雷达能够穿透建筑物墙体,实现室内人体目标探测。利用深度学习提取不同肢节点的微多普勒特征,可以有效辨识障碍物后的人体行为。但是,当生成训练、验证集与生成测试集的受试者不同时,基于深度学习的行为识别方法测试准确率相对验证准确率往往较低,泛化能力较差。因此,该文提出一种基于微多普勒角点特征与Non-Local机制的穿墙雷达人体步态异常终止行为辨识技术。该方法利用Harris与Moravec检测器提取雷达图像上的角点特征,建立角点特征数据集;利用多链路并行卷积和Non-Local机制构建全局上下文信息提取网络,学习图像像素的全局分布特征;将全局上下文信息提取网络重复堆叠4次得到角点语义特征图,经多层感知机输出行为预测概率。仿真和实测结果表明,所提方法可以有效识别室内人体步行过程中存在的坐卧、跌倒等突发步态异常终止行为,在提升识别准确率、鲁棒性的前提下,有效控制泛化精度误差不超过6.4%。 展开更多
关键词 穿墙雷达 人体行为识别 多普勒特征 角点特征 神经网络
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扫描工作模式的航管监视雷达风电场回波信号的微多普勒特征分析 被引量:8
3
作者 何炜琨 郭双双 +1 位作者 王晓亮 吴仁彪 《信号处理》 CSCD 北大核心 2015年第10期1240-1246,共7页
风电场可能对航管监视雷达等电子设备产生严重影响。风电场回波是多个风轮机回波的相干叠加,由于复杂的多径环境使得航管监视雷达产生大量的虚假目标,因而分析风电场回波信号的微多普勒特征对风电场杂波检测与抑制,保证民航飞行安全具... 风电场可能对航管监视雷达等电子设备产生严重影响。风电场回波是多个风轮机回波的相干叠加,由于复杂的多径环境使得航管监视雷达产生大量的虚假目标,因而分析风电场回波信号的微多普勒特征对风电场杂波检测与抑制,保证民航飞行安全具有重要意义。本文在风轮机回波信号散射点叠加模型的基础上,对扫描工作模式的航管监视雷达风电场回波信号进行了建模与仿真,详细分析了风电场中多个风轮机之间和风轮机与地面之间的多径效应对回波信号微多普勒特性的影响。仿真结果与理论推导进行了对比分析,证明了本文算法的有效性。 展开更多
关键词 扫描工作模式 航管监视雷达 风电场 多径 多普勒特征
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风轮机雷达散射特性仿真及微多普勒特征分析 被引量:14
4
作者 何炜琨 石玉洛 +2 位作者 郭双双 王晓亮 吴仁彪 《电波科学学报》 CSCD 北大核心 2017年第1期103-111,共9页
风轮机复杂的电磁散射特性,会对其附近的空管通信、导航和监视等电子设备产生严重影响.研究风轮机的电磁散射特性,可为风轮机杂波检测和抑制提供理论依据,对保证空中交通安全具有重要的意义.论文首先基于风轮机散射点叠加的理论,考虑了... 风轮机复杂的电磁散射特性,会对其附近的空管通信、导航和监视等电子设备产生严重影响.研究风轮机的电磁散射特性,可为风轮机杂波检测和抑制提供理论依据,对保证空中交通安全具有重要的意义.论文首先基于风轮机散射点叠加的理论,考虑了雷达入射波到风轮机叶片和桅杆的初始相位以及入射波方位角和俯仰角对回波的影响,将单基地回波模型扩展到双基地模型.同时,在散射点叠加模型的基础上,提出了基于混合模型的风轮机散射特性分析.混合模型结合了散射点叠加模型和电磁仿真软件FEKO的优点,考虑了电磁波在叶片和桅杆上的反射系数等因素对回波的影响,可以实现任意观测点处的电磁散射特性计算及其微多普勒特征的分析.最后,分别对散射点叠加模型、FEKO以及混合模型的风轮机电磁散射特性分析方法进行了对比分析,给出了各自的优缺点及其适用场合. 展开更多
关键词 风轮机 混合模型 雷达散射特性 多普勒特征
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基于微多普勒特征的风轮机雷达杂波检测 被引量:7
5
作者 何炜琨 窄秋苹 +2 位作者 郭双双 吴仁彪 王晓亮 《信号处理》 CSCD 北大核心 2017年第4期496-504,共9页
作为一种清洁能源和可再生能源的形式,近年来风能受到了全球各国的普遍关注,风轮机会对其附近的航管监视雷达产生不利影响。风轮机雷达杂波检测技术的研究,对于保障民航飞机的空中交通安全起着重要作用。提出了一种基于风轮机雷达回波... 作为一种清洁能源和可再生能源的形式,近年来风能受到了全球各国的普遍关注,风轮机会对其附近的航管监视雷达产生不利影响。风轮机雷达杂波检测技术的研究,对于保障民航飞机的空中交通安全起着重要作用。提出了一种基于风轮机雷达回波微多普勒特征的杂波检测方法,该方法利用风轮机与雷达波束不同位置条件下风轮机杂波的微动特征实现风轮机杂波的检测。对检测出的存在风轮机杂波的距离单元进一步判断是否存在飞机目标,进而只需对存在飞机目标的距离单元进行杂波抑制。仿真结果表明该算法能够实现风轮机雷达杂波的有效检测。 展开更多
关键词 风轮机 航管监视雷达 多普勒特征 杂波检测
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组网雷达中旋转目标微多普勒效应分析及三维微动特征提取 被引量:2
6
作者 李东伟 罗迎 +1 位作者 张群 李天鹏 《空军工程大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2012年第3期45-49,90,共6页
目标微动特征提取是当前研究的一个热点,在组网雷达技术中研究了旋转目标的微多普勒效应,分别分析了组网雷达中不同信号形式下的目标微多普勒效应,并给出了其参数化表达。利用组网雷达的多视角特性,将不同信号形式下分布在不同位置的雷... 目标微动特征提取是当前研究的一个热点,在组网雷达技术中研究了旋转目标的微多普勒效应,分别分析了组网雷达中不同信号形式下的目标微多普勒效应,并给出了其参数化表达。利用组网雷达的多视角特性,将不同信号形式下分布在不同位置的雷达获得的回波信号进行参数提取,通过构造多元非线性方程组,以提取的参数作为变量,进行目标3维微动参数解算,实现了目标3维微动特征的提取。仿真实验验证了所提算法的有效性。 展开更多
关键词 组网雷达 多普勒 三维特征 旋转目标
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雷达鸟类目标微多普勒贝叶斯增强算法 被引量:1
7
作者 杨磊 孙卫天 +2 位作者 毛欣瑶 夏亚波 桑婧隺 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期505-516,共12页
针对传统恒虚警率(constant false-alarm rate,CFAR)方法难以探测鸟类目标的问题,提出一种基于时频(time-frequency,TF)域鸟类目标微多普勒贝叶斯增强算法。首先,以鸟类目标扑翼模型为基础,建立雷达回波信号及微多普勒模型。其次,考虑... 针对传统恒虚警率(constant false-alarm rate,CFAR)方法难以探测鸟类目标的问题,提出一种基于时频(time-frequency,TF)域鸟类目标微多普勒贝叶斯增强算法。首先,以鸟类目标扑翼模型为基础,建立雷达回波信号及微多普勒模型。其次,考虑短时傅里叶变换(short-time Fourier transform,STFT),对回波信号进行时频分析。针对STFT加窗操作影响分辨率及其对杂波敏感的问题,引入广义高斯分布对先验自适应建模,在贝叶斯推理方式下实现时频域微多普勒特征增强。考虑到目标非多普勒特征非平滑,后验分布计算困难,提出用近端未调整朗之万算法(proximal unadjusted Langevin algorithm,P-ULA)进行高效求解。仿真及实测实验数据表明,所提算法不仅能够有效抑制背景噪声,而且可以在一定程度上保留微多普勒特征的连续性。 展开更多
关键词 雷达鸟类目标探测 多普勒特征 短时傅里叶变换 广义高斯分布 贝叶斯学习
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强地杂波背景下线性调频信号雷达微多普勒提取新方法
8
作者 李开明 李宏静 +1 位作者 张群 罗迎 《电光与控制》 北大核心 2010年第2期82-87,共6页
在线性调频信号体制下,针对强地杂波背景下含旋转部件目标ISAR成像问题,提出一种微多普勒信息提取新方法。首先在信号域使用相消技术剔除地杂波,拉伸处理后将相消原理应用于谱图域,从而有效实现了微多普勒信息的分离与提取,并得到了目... 在线性调频信号体制下,针对强地杂波背景下含旋转部件目标ISAR成像问题,提出一种微多普勒信息提取新方法。首先在信号域使用相消技术剔除地杂波,拉伸处理后将相消原理应用于谱图域,从而有效实现了微多普勒信息的分离与提取,并得到了目标较为清晰的ISAR像,通过对3种地物杂波的仿真,验证了其可行性。 展开更多
关键词 目标识别 雷达信号处理 地杂波 相消技术 谱图域 多普勒
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一种基于FCM的微多普勒雷达中频信号检测处理方法
9
作者 苏晓宏 索继东 +1 位作者 柳晓鸣 王英春 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2011年第1期43-46,共4页
在时域信号中引入FCM算法,以区分运动目标的多普勒频移特性。利用多普勒特性对雷达中频信号进行了模拟研究,并使用FCM算法在一个雷达扫描周期可确定两个聚类中心,分别对应两个静止和运动的目标信号;对多个雷达扫描周期的多个聚类中心点... 在时域信号中引入FCM算法,以区分运动目标的多普勒频移特性。利用多普勒特性对雷达中频信号进行了模拟研究,并使用FCM算法在一个雷达扫描周期可确定两个聚类中心,分别对应两个静止和运动的目标信号;对多个雷达扫描周期的多个聚类中心点,采用算术平均值滤波的方法构造中心函数C,通过门限判决的方法判定目标,并计算目标的检测概率。该算法简单、易于实现、计算量小,且有良好的目标检测概率。 展开更多
关键词 雷达中频信号 目标检测 多普勒 模糊C均值聚类
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基于非线性匹配追踪的激光微多普勒信号特征参数提取
10
作者 王曦 李智 李健 《四川大学学报(工程科学版)》 CSCD 北大核心 2015年第S1期130-135,共6页
针对振动目标的激光微多普勒信号特征参数提取问题,引入一种新的时频分析方法即非线性匹配追踪算法(NMP),但该算法在强噪声和弱调制条件下存在较大局限性。由此提出一种加权平均频率算法(WAFA-NMP)对其抗噪性能进行改进,通过滑动矩形窗... 针对振动目标的激光微多普勒信号特征参数提取问题,引入一种新的时频分析方法即非线性匹配追踪算法(NMP),但该算法在强噪声和弱调制条件下存在较大局限性。由此提出一种加权平均频率算法(WAFA-NMP)对其抗噪性能进行改进,通过滑动矩形窗对NMP所提取本征函数的瞬时频率和幅度进行加权平均,得到其对应的时频分布。同时,对于弱调制条件下参数提取困难的问题,提出欠采样的WAFA-NMP来提取弱调制下的微动参数。仿真实验表明,与Wigner-Ville分布及平滑伪Wigner-Ville分布比较,提出的WAFA-NMP方法性能更好,其平均估值精度高达96%,抗噪性能在-10 d B以上。 展开更多
关键词 多普勒信号 非线性匹配追踪 特征提取 时频分析
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合成孔径雷达的微多普勒特征提取
11
作者 张柳 雷曙光 李文攀 《舰船科学技术》 北大核心 2016年第14期67-69,共3页
阐述雷达多普勒效应和微多普勒效应的区别,在研究的微多普勒特征提取过程中主要是针对瞬时特征进行提取。将小波变换应用于合成孔径雷达的微多普勒特征提取。研究了Mallet算法特征提取的流程,并根据其流程进行小波分解与重构的仿真实验... 阐述雷达多普勒效应和微多普勒效应的区别,在研究的微多普勒特征提取过程中主要是针对瞬时特征进行提取。将小波变换应用于合成孔径雷达的微多普勒特征提取。研究了Mallet算法特征提取的流程,并根据其流程进行小波分解与重构的仿真实验,通过实验来验证本文所采用的算法的可行性。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 多普勒 特征提取
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线性调频步进信号雷达目标微多普勒效应分析 被引量:2
12
作者 宋美丽 周亮 +1 位作者 罗迎 张群 《空军工程大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2009年第6期41-45,共5页
线性调频步进信号的距离高分辨能力为目标的精细微多普勒特征提取奠定了基础,因而研究该信号体制雷达的微多普勒效应具有重要意义。在阐述线性调频步进信号成像原理的基础上,研究了线性调频步进信号体制下雷达目标微多普勒效应的产生原... 线性调频步进信号的距离高分辨能力为目标的精细微多普勒特征提取奠定了基础,因而研究该信号体制雷达的微多普勒效应具有重要意义。在阐述线性调频步进信号成像原理的基础上,研究了线性调频步进信号体制下雷达目标微多普勒效应的产生原理,分析了距离像走动和卷绕的产生原因,并通过重点分析旋转和振动形式的微动引起的微多普勒效应,比较了其与线性调频信号体制下微多普勒效应的异同,得出了在满足距离像不卷绕条件下目标微动参数与谱图上正弦曲线参数之间的关系,为后续的微多普勒特征提取工作提供了理论基础。仿真计算验证了本文微多普勒效应理论分析的正确性。 展开更多
关键词 多普勒 线性调频步进信号 雷达成像 目标识别
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激光雷达微多普勒效应的仿真研究 被引量:14
13
作者 王学勤 董艳群 +2 位作者 原帅 盛美菊 张骏 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期117-119,146,共4页
为了研究激光雷达中微多普勒效应的探测及其雷达回波信号中反应目标特征的微多普勒信息的提取问题,建立了激光雷达微多普勒效应的物理模型,对应用激光雷达探测由目标振动引起的微多普勒效应进行了仿真,并对仿真信号进行了分析,由于信号... 为了研究激光雷达中微多普勒效应的探测及其雷达回波信号中反应目标特征的微多普勒信息的提取问题,建立了激光雷达微多普勒效应的物理模型,对应用激光雷达探测由目标振动引起的微多普勒效应进行了仿真,并对仿真信号进行了分析,由于信号的时变性,引入了时-频域联合分析的方法。采用了短时傅里叶变换方法对仿真信号进行了时频分析,得到了能够较好地反映目标特征的微多普勒图像。结果表明,激光雷达适合于低振幅微多普勒效应的探测,应用时频分析方法能够有效地从雷达回波信号中提取出目标的微多普勒特征。 展开更多
关键词 信息光学 多普勒 时频分析 振动特征 激光雷达 短时傅里叶变换(STFT)
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数字电视外辐射源雷达多旋翼无人机微多普勒效应实验研究 被引量:19
14
作者 刘玉琪 易建新 +3 位作者 万显荣 程丰 饶云华 龚子平 《雷达学报(中英文)》 CSCD 北大核心 2018年第5期585-592,共8页
该文论述了利用数字电视外辐射源雷达开展多旋翼无人机微多普勒效应实验的研究结果。首先建立了双基地外辐射源雷达无人机微动信号模型,接着简要阐述了微动信号提取的相关关键技术,最后重点介绍了实验开展情况,包括实验场景配置、无人... 该文论述了利用数字电视外辐射源雷达开展多旋翼无人机微多普勒效应实验的研究结果。首先建立了双基地外辐射源雷达无人机微动信号模型,接着简要阐述了微动信号提取的相关关键技术,最后重点介绍了实验开展情况,包括实验场景配置、无人机微多普勒效应实验典型结果与分析。实验结果与无人机运动参数的理论分析相符合,证实了利用数字电视外辐射源雷达实现多旋翼无人机微多普勒效应探测的技术可行性。 展开更多
关键词 外辐射源雷达 数字电视信号 无人机 多普勒效应
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行进人体目标雷达瞬时多普勒特征分析 被引量:5
15
作者 贺峰 黄晓涛 +2 位作者 刘承兰 李欣 周智敏 《信号处理》 CSCD 北大核心 2010年第9期1281-1288,共8页
行进人体目标对雷达回波产生多普勒调制和微多普勒调制,提取目标雷达回波中的多普勒和微多普勒特征,可获得人体目标的运动速度及肢体摆动周期等信息,有助于人体目标的检测与识别。本文改进和完善了行进人体目标的线性刚体模型,得出连续... 行进人体目标对雷达回波产生多普勒调制和微多普勒调制,提取目标雷达回波中的多普勒和微多普勒特征,可获得人体目标的运动速度及肢体摆动周期等信息,有助于人体目标的检测与识别。本文改进和完善了行进人体目标的线性刚体模型,得出连续波信号体制下人体目标雷达回波,推导出人体目标的瞬时多普勒频率,定性分析了目标的瞬时多普勒特征和瞬时运动特征的变化规律。利用公开的实测数据验证了本文模型的有效性,并利用时频分析工具对目标雷达回波的瞬时特征进行了仿真分析,提取出目标的瞬时运动特征。本文模型及特征提取方法可推广应用于其他信号体制的雷达回波信号分析,同时可推广应用于对目标其他运动状态的分析。 展开更多
关键词 行进人体目标 雷达回波 多普勒 多普勒 瞬时多普勒 瞬时运动特征
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基于宽窄带微多普勒信息的进动目标特征提取 被引量:5
16
作者 赵双 鲁卫红 +2 位作者 冯存前 贺思三 李靖卿 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期2250-2257,共8页
微动特征是弹道目标识别的重要特征之一。针对锥体目标模型,提出了一种基于宽窄带相结合的混合体制雷达网的微动参数提取方法。首先,在详细分析锥体目标等效散射中心微多普勒变化规律的基础上,利用微多普勒和差比实现了不同体制雷达回... 微动特征是弹道目标识别的重要特征之一。针对锥体目标模型,提出了一种基于宽窄带相结合的混合体制雷达网的微动参数提取方法。首先,在详细分析锥体目标等效散射中心微多普勒变化规律的基础上,利用微多普勒和差比实现了不同体制雷达回波中散射中心的匹配关联。其次,构建宽窄带微多普勒信息联合方程组,提取出锥体目标的进动角、底面半径、锥体高度等参数,并进一步对目标参数估计精度随曲线参数提取误差变化的关系做了比较研究。最后,仿真结果表明,在曲线参数提取值存在一定误差时,目标参数估计精度仍然较高。 展开更多
关键词 弹道目标 进动特征 多普勒 目标识别 雷达组网
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基于微多普勒特征的单人与小分队分类技术 被引量:3
17
作者 罗丁利 王勇 +1 位作者 杨磊 王亚军 《电讯技术》 北大核心 2016年第9期969-975,共7页
人体行走是典型的非刚体运动,通常情况下每个人行走时的摆动周期不可能完全相同。通过提取目标频谱归一化幅度和、多普勒谱线数和谱宽的标准差3个典型特征,采用支持向量机(SVM)分类器,实现了短驻留时间条件下单人与多人的有效鉴别,平均... 人体行走是典型的非刚体运动,通常情况下每个人行走时的摆动周期不可能完全相同。通过提取目标频谱归一化幅度和、多普勒谱线数和谱宽的标准差3个典型特征,采用支持向量机(SVM)分类器,实现了短驻留时间条件下单人与多人的有效鉴别,平均识别率大于90。雷达实测数据表明所提特征是有效并且稳健的。 展开更多
关键词 行人分类 雷达参数设计 多普勒 特征提取 支持向量机
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调频连续波ISAR目标微多普勒特征分析 被引量:4
18
作者 梁颖 张群 +1 位作者 何劲 朱小鹏 《现代防御技术》 北大核心 2011年第6期71-77,共7页
分析了调频连续波逆合成孔径雷达(FMCW-ISAR)的回波信号特性,讨论了脉冲持续时间内目标连续运动引起的多普勒频移对成像的影响,推导出导致一维距离像主瓣展宽和走动的相位因子,并进一步研究了该相位因子对基于调频连续波逆合成孔径雷达... 分析了调频连续波逆合成孔径雷达(FMCW-ISAR)的回波信号特性,讨论了脉冲持续时间内目标连续运动引起的多普勒频移对成像的影响,推导出导致一维距离像主瓣展宽和走动的相位因子,并进一步研究了该相位因子对基于调频连续波逆合成孔径雷达的目标微多普勒特征的影响,在此基础上讨论了调频连续波逆合成孔径雷达目标微多普勒特征与脉冲式逆合成孔径雷达目标微多普勒特征的主要区别。最后的仿真试验验证了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 调频连续波逆合成孔径雷达 脉冲式逆合成孔径雷达 多普勒频移 多普勒特征
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SAR运动目标微动信号模型及微多普勒效应研究 被引量:7
19
作者 周辉 赵凤军 禹卫东 《电子测量技术》 2015年第11期135-142,共8页
作为一种全新的雷达运动目标识别方法,微多普勒效应能够显示出目标自身更为丰富的运动学信息,同时也会造成动目标SAR成像模糊等传统理论无法克服不利影响。通过研究振动和转动SAR目标回波模型,综合出SAR微动目标统一的距离方程及SAR回... 作为一种全新的雷达运动目标识别方法,微多普勒效应能够显示出目标自身更为丰富的运动学信息,同时也会造成动目标SAR成像模糊等传统理论无法克服不利影响。通过研究振动和转动SAR目标回波模型,综合出SAR微动目标统一的距离方程及SAR回波表达式,推导出回波方位向将呈现正弦调频(sinusoidal frequency modulation,SFM)信号等周期性特点。最后,通过计算机仿真验证了本文结果的正确性。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 运动目标 信号模型 多普勒效应
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基于微多普勒特征的目标微动参数估计 被引量:3
20
作者 张翼 朱玉鹏 黎湘 《信号处理》 CSCD 北大核心 2009年第7期1120-1124,共5页
本文首先建立了锥体目标微动模型,分析了其微多普勒特征,从理论上预测了多普勒谱宽与微动参数和目标几何参数的线性关系,然后由目标雷达回波模型,利用数值解的方法验证了多普勒谱宽与微动参数的线性关系,由此提出了一种新的锥体目标雷... 本文首先建立了锥体目标微动模型,分析了其微多普勒特征,从理论上预测了多普勒谱宽与微动参数和目标几何参数的线性关系,然后由目标雷达回波模型,利用数值解的方法验证了多普勒谱宽与微动参数的线性关系,由此提出了一种新的锥体目标雷达特征提取和参数估计的方法。最后使用软件对目标进行电磁散射建模,并利用静态建模数据完成准动态的建模,使用仿真数据估计微动和目标几何参数,最后通过仿真结果证明本文提出的方法的效果。 展开更多
关键词 雷达特征提取 多普勒 进动 参数估计
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