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导航卫星双基地SAR几何优选及实测边坡成像 被引量:1
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作者 王承昊 王战泽 +2 位作者 刘飞峰 胡程 曾涛 《信号处理》 CSCD 北大核心 2021年第7期1171-1179,共9页
基于导航卫星的星-地双基地SAR(GNSS-BSAR)作为一种新型的地表观测手段,具有重访时间短、覆盖范围广、系统成本低等显著优势。当地面接收机与目标场景距离较近时,由于GNSS-BSAR的分辨率较低,导致目标场景的成像结果与其在同一等距离线... 基于导航卫星的星-地双基地SAR(GNSS-BSAR)作为一种新型的地表观测手段,具有重访时间短、覆盖范围广、系统成本低等显著优势。当地面接收机与目标场景距离较近时,由于GNSS-BSAR的分辨率较低,导致目标场景的成像结果与其在同一等距离线上的镜像混叠在一起,无法进行图像解译和形变反演处理。针对以上问题,本文提出了一种基于分辨率设计和等距离多普勒特性分析的导航卫星双基地SAR几何优选方法。该方法在选定实验场景的基础上,进行GNSS-BSAR分辨性能与等距离-多普勒特性的多目标联合优化,选定能够避免镜像模糊现象的导航卫星辐射源,实现GNSS-BSAR几何构型优选。基于以上方法,在重庆边坡地区设计GNSS-BSAR实验,成功获取了无镜像模糊的实测边坡成像结果,验证了几何优选方法的有效性。 展开更多
关键词 导航卫星双基地SAR(GNSS-BSAR) 分辨率设计 等距离多普勒分析 几何优选 实测边坡成像
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基于导航卫星的干涉SAR数据采集策略优选方法分析 被引量:2
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作者 张凌志 刘飞峰 胡程 《雷达学报(中英文)》 CSCD 北大核心 2019年第5期624-630,共7页
基于导航卫星的干涉SAR(GNSS-InSAR)使用在轨导航卫星作为照射源,近地面部署接收机,利用导航卫星的星座特性以及重轨特性,可实现区域性的连续观测。对于场景1维/3维形变反演而言,需要连续时间的数据采集,由于导航卫星并非严格意义上的重... 基于导航卫星的干涉SAR(GNSS-InSAR)使用在轨导航卫星作为照射源,近地面部署接收机,利用导航卫星的星座特性以及重轨特性,可实现区域性的连续观测。对于场景1维/3维形变反演而言,需要连续时间的数据采集,由于导航卫星并非严格意义上的重轨,且重轨时间具有不确定性,原始数据冗余度高,数据对齐时截取量大,数据有效性低。该文针对GNSS-InSAR场景数据采集时间精确性问题,提出了一种重轨数据采集优化模型,该方法通过实际轨迹与TLE预测轨迹相结合的方式,通过空间相干系数的滑窗轨迹对齐,以获取相邻天导航卫星重轨时间间隔,实现精确的GNSS-InSAR数据采集,在降低原始数据冗余度下,保证数据的有效合成孔径时间。实测数据表明所提方法的有效性。 展开更多
关键词 导航卫星干涉SAR 形变反演 数据采集优化
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地基分布式相参雷达技术研究综述 被引量:14
3
作者 刘泉华 张凯翔 +2 位作者 梁振楠 曾涛 龙腾 《信号处理》 CSCD 北大核心 2022年第12期2443-2459,共17页
地基分布式雷达是由多部单元雷达分置部署、协同工作实现目标探测的雷达系统,部署在地基平台,照射源除自身还可用合作、非合作跨平台照射源,各单元雷达间可信号级相参融合。传统集中式雷达在复杂场景中难以探测识别低可观测目标,分布式... 地基分布式雷达是由多部单元雷达分置部署、协同工作实现目标探测的雷达系统,部署在地基平台,照射源除自身还可用合作、非合作跨平台照射源,各单元雷达间可信号级相参融合。传统集中式雷达在复杂场景中难以探测识别低可观测目标,分布式雷达有望解决上述瓶颈问题,并实现侦干探通一体化,因此分布式相参雷达体制是未来雷达形态发展的重要方向之一。分布式雷达体系复杂,涉及维度、要素多,须研究探索合理有效的工作范式。本文系统介绍了地基分布式相参雷达发展的新趋势和新技术,通过信号级融合处理,可形成大口径稀疏阵列,获得极窄的高增益波束,可采用更多更先进的信号处理算法探测和精确定位目标。本文介绍该领域最新的研究进展和代表性成果,围绕分布式相参增程探测、分布式相参成像、分布式相参抗干扰、分布式系统同步校准等四个方面的关键问题和技术难点展开论述,并对分布式雷达体制的前景进行了展望。 展开更多
关键词 分布式相参雷达 相参增程探测 相参成像 相参抗干扰 系统同步
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基于Radon变换的昆虫上升下降率提取算法及实验验证 被引量:7
4
作者 胡程 张天然 王锐 《信号处理》 CSCD 北大核心 2019年第6期1072-1078,共7页
昆虫上升下降率是反映昆虫在迁飞过程中的运动方向与运动速率的重要指标。由于现行垂直昆虫雷达存在距离分辨率低、目标检测关联算法不完善等问题,昆虫上升下降率的提取较为复杂。本文提出一种基于Radon变换的昆虫上升下降率提取算法,... 昆虫上升下降率是反映昆虫在迁飞过程中的运动方向与运动速率的重要指标。由于现行垂直昆虫雷达存在距离分辨率低、目标检测关联算法不完善等问题,昆虫上升下降率的提取较为复杂。本文提出一种基于Radon变换的昆虫上升下降率提取算法,该算法通过脉冲多普勒积累与恒虚警检测实现了雷达快时间/慢时间一维距离像矩阵到二值化航迹矩阵的转换,再利用Radon变换将二值化航迹矩阵中昆虫航迹跟踪与拟合问题转化为参数域的峰值检测问题,避免了传统雷达多目标关联中存在的目标运动过程易受背景影响、算法运算量大等问题,直接实现了从目标检测结果到昆虫上升下降率的提取。通过对实测数据的处理,验证了该算法的可行性。 展开更多
关键词 上升下降率 昆虫雷达 昆虫检测 RADON变换
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基于鲁棒主成分分析及YOLOv8的穿墙雷达运动人员检测方法
5
作者 渠晓东 王文远 +1 位作者 孟昊宇 杨小鹏 《信号处理》 北大核心 2025年第8期1390-1403,共14页
随着城市化进程推进,密集楼宇易藏匿危险人员,穿墙雷达发射电磁波穿透墙体,是建筑内运动人员探测的有效手段。然而,当前穿墙雷达运动人员检测面临墙体散射杂波能量强、雷达图像质量低等技术挑战。为解决上述问题,本文提出了基于鲁棒主... 随着城市化进程推进,密集楼宇易藏匿危险人员,穿墙雷达发射电磁波穿透墙体,是建筑内运动人员探测的有效手段。然而,当前穿墙雷达运动人员检测面临墙体散射杂波能量强、雷达图像质量低等技术挑战。为解决上述问题,本文提出了基于鲁棒主成分分析及YOLOv8的穿墙雷达运动人员检测方法。在所提方法中,对于任意收发天线对的回波,基于墙体散射杂波的低秩性和目标回波的稀疏性,利用鲁棒主成分分析(robust principal component analysis,RPCA)技术,有效分离得到目标回波。然后,利用时域后向投影方法对各通道的目标回波进行成像,并使用相位相干因子方法(phase coherence factor,PCF)抑制旁瓣,提高雷达图像质量。最后,将雷达图像作为输入,利用深度神经网络YOLOv8实现运动人员检测。仿真和实测实验验证了所提方法的有效性和鲁棒性。 展开更多
关键词 穿墙雷达 运动人员检测 鲁棒主成分分析 YOLOv8
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多径环境下的密集假目标干扰抑制技术研究 被引量:2
6
作者 王长杰 张凯翔 +2 位作者 蔡博文 梁振楠 刘泉华 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期360-366,共7页
密集假目标干扰兼具欺骗和压制的干扰效果,是对抗现代相参雷达的典型干扰.对于地面雷达,当干扰机位于低仰角复杂环境时,其接收到的干扰信号可能存在多径效应,导致传统的副瓣对消(SLC)算法性能明显恶化.针对该问题,提出一种基于多径筛选... 密集假目标干扰兼具欺骗和压制的干扰效果,是对抗现代相参雷达的典型干扰.对于地面雷达,当干扰机位于低仰角复杂环境时,其接收到的干扰信号可能存在多径效应,导致传统的副瓣对消(SLC)算法性能明显恶化.针对该问题,提出一种基于多径筛选的并行SLC算法.算法在假目标检测的基础上,通过K-Means无监督聚类对各假目标峰值的通道间相位矢量进行聚类分析;根据聚类结果筛选各路径的干扰样本进行并行SLC处理;针对各路对消结果进行同距离选小,从而实现多径环境下的密集假目标干扰抑制.利用某型雷达采集的实测数据验证了算法的有效性. 展开更多
关键词 密集假目标 多径效应 无监督聚类 干扰抑制
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宽带全极化垂直昆虫雷达设计及校准关键技术研究 被引量:2
7
作者 于腾 王锐 +1 位作者 李沐阳 胡程 《信号处理》 CSCD 北大核心 2021年第2期222-233,共12页
宽带全极化垂直昆虫雷达是一种利用宽带信号实现空中单只昆虫分辨,利用多极化通道实现昆虫全极化测量的雷达系统。当被测昆虫体型在不同极化轴向的电磁波反射功率可明显分辨时,该雷达可利用"当极化方向平行于昆虫体轴时,回波功率最... 宽带全极化垂直昆虫雷达是一种利用宽带信号实现空中单只昆虫分辨,利用多极化通道实现昆虫全极化测量的雷达系统。当被测昆虫体型在不同极化轴向的电磁波反射功率可明显分辨时,该雷达可利用"当极化方向平行于昆虫体轴时,回波功率最大"的基本原理,通过测量昆虫极化散射矩阵,获取昆虫体轴方向,对研究昆虫定向迁飞规律具有重要的作用。当前垂直昆虫雷达采用机械旋转馈源的方法,分时测量昆虫目标的极化散射矩阵,该方法同时受机械旋转误差、极化分时测量时目标运动的误差以及极化通道稳定性随有源电路时变所引入的测量误差,测量精度不高,为了实现昆虫的高分辨全极化散射特性测量,本文提出了一种高极化隔离的频率步进正交相位编码的宽带波形设计以及极化内定标方法,开发了一部宽带全极化垂直昆虫雷达系统,最终通过理论方法仿真分析与外场试验测试,证明了该雷达系统可实现昆虫同时全极化宽带的稳定测量,验证了昆虫体轴朝向的测量精度。 展开更多
关键词 全极化雷达 极化误差标校 步进频波形编码
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气象雷达超低副瓣失配滤波处理技术研究
8
作者 鲁俊 董锡超 胡程 《信号处理》 CSCD 北大核心 2019年第6期1051-1056,共6页
在雷达信号处理中,通过匹配滤波进行脉冲压缩可以获得最大化的信噪比,有效地减小了雷达回波中噪声对信号的影响。然而,脉冲压缩的输出具有较高的距离旁瓣,在气象雷达探测中,由于空间分布的散射粒子之间反射强度相差较大,弱散射粒子的回... 在雷达信号处理中,通过匹配滤波进行脉冲压缩可以获得最大化的信噪比,有效地减小了雷达回波中噪声对信号的影响。然而,脉冲压缩的输出具有较高的距离旁瓣,在气象雷达探测中,由于空间分布的散射粒子之间反射强度相差较大,弱散射粒子的回波容易掩没在强散射粒子的旁瓣中,因此有超低旁瓣的需求。本文主要研究了能够降低旁瓣的非线性调频(NLFM)波形和最小积分旁瓣水平(ISL)失配滤波器,分析了多普勒频移对其性能的影响,并在最小ISL滤波器的基础上通过进一步对滤波器系数加权的方法,使得在回波具有多普勒频移的情况下也能达到超低旁瓣的性能。 展开更多
关键词 超低旁瓣 非线性调频波形 失配滤波器 多普勒频移
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基于修正VAD技术的非线性风场反演方法研究
9
作者 胡佳琪 董锡超 胡程 《信号处理》 CSCD 北大核心 2021年第2期284-291,共8页
对流风暴的新生和发展演变与三维风场存在密切联系,多普勒天气雷达可利用多普勒效应测量径向速度,可及时地反映风场信息。基于线性风场假设和全方位均匀采样的速度方位显示(VAD)技术是目前应用最广泛的使用单部多普勒雷达反演风场的方法... 对流风暴的新生和发展演变与三维风场存在密切联系,多普勒天气雷达可利用多普勒效应测量径向速度,可及时地反映风场信息。基于线性风场假设和全方位均匀采样的速度方位显示(VAD)技术是目前应用最广泛的使用单部多普勒雷达反演风场的方法,然而对于台风、龙卷等强对流天气系统,其内部风场空间分布复杂,线性风场假设不成立,以及由于机动平台非理想运动无法保证等方位间隔的均匀采样,导致反演精度不高。本文提出了一种基于修正VAD技术的非线性风场反演方法,建立了机动平台下视圆锥扫描几何模型以及复杂风场的非线性空间分布模型,相对于传统VAD技术,该方法更能反映真实的复杂风场结构,具有更好的反演效果。 展开更多
关键词 非线性风场反演 速度方位显示技术 气象雷达信号处理
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基于相位信息的非均匀包络未知脉冲边沿估计方法
10
作者 孙敬雲 徐嘉岑 +1 位作者 范花玉 刘泉华 《信号处理》 CSCD 北大核心 2017年第12期1647-1651,共5页
对脉冲边沿的估计一直是雷达、电子侦察等领域的重要课题,其结果直接影响雷达特征的提取。本文针对接收脉冲未知且包络非均匀、有剧烈起伏的情况,提出了一种基于相位信息的未知脉冲边沿估计方法。该方法利用信号和噪声相位的统计特性不... 对脉冲边沿的估计一直是雷达、电子侦察等领域的重要课题,其结果直接影响雷达特征的提取。本文针对接收脉冲未知且包络非均匀、有剧烈起伏的情况,提出了一种基于相位信息的未知脉冲边沿估计方法。该方法利用信号和噪声相位的统计特性不同,通过计算接收信号的分段相位标准差将信号段和噪声段区分开来,从而得到脉冲边沿的粗估计;然后在粗估计范围内对信号段进行滑窗检测,进而得到脉冲边沿的精确估计。理论分析和仿真结果表明,当脉冲包络起伏剧烈时,该算法可以有效解决传统脉冲边沿估计方法存在的脉冲分裂问题,且具有运算量小,精度较高的特点。 展开更多
关键词 非均匀包络 脉冲边沿估计 相位标准差 门限检测 滑窗检测
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地基深空探测雷达研究进展与展望 被引量:4
11
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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MCJ-UNet:一种双/多通道联合InSAR相位解缠网络 被引量:1
12
作者 丁泽刚 孙涛 +6 位作者 王震 赵健 史一鹏 陈浩龙 陈之洲 王岩 曾涛 《雷达学报(中英文)》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期97-115,共19页
干涉合成孔径雷达(InSAR)可实现地表高程的高效获取,在地形测绘中应用广泛。双/多通道InSAR技术可借助不同通道(基线、频点)的高程模糊度差异,解决相位欠采样问题,完成高程陡变区域的干涉相位解缠,实现InSAR技术在测绘困难区域的有效应... 干涉合成孔径雷达(InSAR)可实现地表高程的高效获取,在地形测绘中应用广泛。双/多通道InSAR技术可借助不同通道(基线、频点)的高程模糊度差异,解决相位欠采样问题,完成高程陡变区域的干涉相位解缠,实现InSAR技术在测绘困难区域的有效应用。该文即面向高效高精度相位解缠需求,利用深度学习这一有力工具,结合不同通道的相位特征及相互约束关系,提出了一种双/多通道联合干涉相位解缠网络:Multi-Channel-Joint-UNet(MCJ-UNet)。该网络的构建以双通道(双频、双基线)InSAR为基本观测构型,并可实现向多通道构型的扩展,其构建的核心思路主要包括3点:首先,将干涉相位解缠中的模糊数估计问题转化为语义分割问题,并采用UNet网络完成分割处理;其次,引入挤压激励模块(SE)动态调整信息权重,以增强网络不同通道对其所需信息的感知能力;最后,利用多通道联合约束下的相位残差优化损失函数,实现网络调谐。此外,为避免语义分割结果的边缘细节误差对解缠效果的影响,该文还提出了一种基于多通道联合约束的解缠误差自修正方法,以保证解缠质量。模拟地形仿真数据、真实地形仿真数据以及TerraSAR-X实测数据验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 干涉合成孔径雷达(InSAR) 多通道 相位解缠 深度学习 UNet网络
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初相捷变波形优化设计与信号处理方法研究
13
作者 刘泉华 刘子豪 +1 位作者 任丽香 范花玉 《信号处理》 CSCD 北大核心 2024年第1期114-125,共12页
捷变波形具备一定的距离和速度模糊抑制能力,同时兼具优良的低截获和抗干扰性能,为雷达系统提供了新的信号处理维度。初相捷变波形相对简单,工程实现难度小,为实现波形设计和信号处理闭环,本文开展了初相捷变波形优化设计与信号处理方... 捷变波形具备一定的距离和速度模糊抑制能力,同时兼具优良的低截获和抗干扰性能,为雷达系统提供了新的信号处理维度。初相捷变波形相对简单,工程实现难度小,为实现波形设计和信号处理闭环,本文开展了初相捷变波形优化设计与信号处理方法研究。首先,介绍了初相捷变波形的距离选通特性,进而构建了基于距离选通特性的初相捷变波形优化设计模型,并通过Majorization-Minimization算法和牛顿法进行求解。所提算法可采用平方迭代法加快收敛速度,经仿真验证,与随机产生的初相捷变波形相比,所提算法可以显著改善优化后初相捷变波形的距离选通特性。其次,基于初相捷变波形的抗折叠杂波性能,探讨了基于距离选通特性的自适应杂波抑制算法,即利用初相捷变波形空时维导向矢量的距离选通特点,实现分距离段杂波抑制,使得近距主副瓣杂波不会折叠到远距离段,经仿真与实测数据验证,所提算法在强杂波环境下具备良好的远距低速目标探测能力。最后,研究了基于距离选通和交替反演的干扰抑制算法,利用远距支援干扰滞后于目标回波的特点,并基于初相捷变波形的距离选通特性,通过距离段间交替投影实现干扰与目标回波的分距离段重构,经仿真验证,所提算法可以实现对远距支援干扰的有效抑制。 展开更多
关键词 初相捷变波形 距离选通特性 抗折叠杂波 干扰抑制
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一种基于深度强化学习的频率捷变雷达智能频点决策方法 被引量:4
14
作者 张嘉翔 张凯翔 +2 位作者 梁振楠 陈新亮 刘泉华 《雷达学报(中英文)》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期227-239,共13页
自卫式干扰机发射的瞄准干扰使多种基于信号处理的被动干扰抑制方法失效,对现代雷达产生了严重威胁,频率捷变作为一种主动对抗方式为对抗瞄准干扰提供了可能。针对传统随机跳频抗干扰性能不稳定、频点选取自由度有限、策略学习所需时间... 自卫式干扰机发射的瞄准干扰使多种基于信号处理的被动干扰抑制方法失效,对现代雷达产生了严重威胁,频率捷变作为一种主动对抗方式为对抗瞄准干扰提供了可能。针对传统随机跳频抗干扰性能不稳定、频点选取自由度有限、策略学习所需时间长等问题,该文面向频率捷变雷达,提出了一种快速自适应跳频策略学习方法。首先设计了一种频点可重复选取的频率捷变波形,为最优解提供了更多选择。在此基础上,通过利用雷达与干扰机持续对抗收集到的数据,基于深度强化学习的探索与反馈机制,不断优化频点选取策略。具体来说,通过将上一时刻雷达频点及当前时刻感知到的干扰频点作为强化学习输入,神经网络智能选取当前时刻各子脉冲频点,并根据目标检测结果以及信干噪比两方面评价抗干扰效能,从而优化策略直至最优。从提高最优策略收敛速度出发,设计的输入状态不依赖历史时间步、引入贪婪策略平衡搜索-利用机制、配合信干噪比提高奖励差异。多组仿真实验结果表明,所提方法能够收敛到最优策略且具备较高的收敛效率。 展开更多
关键词 频率捷变雷达 抗干扰 波形设计 瞄准干扰 深度Q网络
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基于脉间码型捷变波形的距离-多普勒二维干扰重构算法 被引量:1
15
作者 高宇航 张凯翔 +3 位作者 范花玉 刘泉华 刘子豪 王朝旭 《雷达学报(中英文)》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期187-199,共13页
密集假目标干扰通过在真实目标周围产生大量假目标,形成欺骗和压制双重干扰效果,严重影响雷达的目标探测能力。为此,该文提出一种基于脉间码型捷变波形的距离-多普勒二维干扰重构算法来抑制密集假目标干扰。该算法基于脉间码型捷变波形... 密集假目标干扰通过在真实目标周围产生大量假目标,形成欺骗和压制双重干扰效果,严重影响雷达的目标探测能力。为此,该文提出一种基于脉间码型捷变波形的距离-多普勒二维干扰重构算法来抑制密集假目标干扰。该算法基于脉间码型捷变波形的距离选通性,在距离-多普勒域通过交替反演实现干扰和目标重构,并从回波中对消干扰来实现干扰剔除。首先,通过构造不同距离段的接收滤波器组来实现干扰和目标回波的分距离段处理;其次,采用联合失配滤波器组使各脉冲滤波输出的距离旁瓣结构近似相同,减小脉间码型捷变波形经脉冲多普勒处理后沿多普勒维的散布能量;然后,利用干扰和目标回波在不同距离-多普勒平面上的能量分布特性构造滤波矩阵;最后,通过交替反演实现干扰和目标的精准重构,进而实现密集假目标干扰的抑制。仿真结果表明,与传统方法相比,该文所提算法在干扰抑制和运行时间方面展现出优越的性能,显著提升了雷达在强干扰环境中的目标检测能力。 展开更多
关键词 脉间码型捷变波形 密集假目标干扰 干扰重构 距离选通性 交替反演
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面向TDOA定位的分布式雷达部署策略优化方法研究 被引量:4
16
作者 田德智 冯柯维 +3 位作者 蒲伟铭 李仁杰 梁振楠 刘泉华 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2024年第9期90-97,共8页
针对到达时间差被动定位任务,研究了分布式雷达的部署策略优化问题,以提升系统的定位和监视性能。现有研究大多仅关注节点位置的优化,而未充分考虑节点法线指向与系统监视性能间的耦合关系。文中结合实际应用场景,考虑了节点位置与法线... 针对到达时间差被动定位任务,研究了分布式雷达的部署策略优化问题,以提升系统的定位和监视性能。现有研究大多仅关注节点位置的优化,而未充分考虑节点法线指向与系统监视性能间的耦合关系。文中结合实际应用场景,考虑了节点位置与法线指向的联合优化策略,构建了面向定位任务的单目标优化问题以及兼顾定位和监视任务的多目标优化问题。由于这些优化问题具有复杂耦合约束和非凸特性,解析解难以获得。文中提出一种区域约束多目标粒子群算法(RC-MOPSO),用以求解最优部署策略。该算法通过在粒子初始化和更新过程中引入约束区域,确保粒子在迭代过程中始终满足复杂耦合约束条件。仿真结果表明,所提方案实现了定位和监视性能的最优平衡,相较于随机部署方案表现出显著优势,同时对辐射源发射功率估计误差表现出较强的鲁棒性。 展开更多
关键词 到达时间差定位 分布式雷达 部署策略优化 粒子群算法
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地基差分干涉雷达发展现状及应用实例 被引量:35
17
作者 曾涛 邓云开 +1 位作者 胡程 田卫明 《雷达学报(中英文)》 CSCD 北大核心 2019年第1期154-170,共17页
地基差分干涉雷达在形变监测领域已经得到了广泛的应用。该文首先概述了地基差分干涉雷达的主要类型,分为地基实孔径雷达和地基合成孔径雷达两类,并选择代表性系统介绍了工作原理及重要参数。然后以地基合成孔径雷达为例,介绍了现阶段... 地基差分干涉雷达在形变监测领域已经得到了广泛的应用。该文首先概述了地基差分干涉雷达的主要类型,分为地基实孔径雷达和地基合成孔径雷达两类,并选择代表性系统介绍了工作原理及重要参数。然后以地基合成孔径雷达为例,介绍了现阶段差分干涉处理中的重要技术,包括差分干涉、PS点选择、大气相位补偿等。最后以3个应用实例,展现了地基差分干涉雷达,在露天开采边坡监测、山体滑坡监测和桥梁振动测量方面的应用。 展开更多
关键词 地基雷达 差分干涉 形变测量 发展现状 应用实例
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昆虫雷达散射截面积特性分析 被引量:9
18
作者 胡程 方琳琳 +5 位作者 王锐 周超 李卫东 张帆 郎添娇 龙腾 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第1期140-153,共14页
昆虫雷达是观测昆虫迁飞最有效的工具。研究昆虫的雷达散射截面积(RCS)特性对于昆虫雷达目标识别有着重要意义。该文将分析昆虫的静态RCS特性和动态RCS特性。首先,基于实测的X波段全极化昆虫RCS数据,分析昆虫的静态RCS特性,包括水平和... 昆虫雷达是观测昆虫迁飞最有效的工具。研究昆虫的雷达散射截面积(RCS)特性对于昆虫雷达目标识别有着重要意义。该文将分析昆虫的静态RCS特性和动态RCS特性。首先,基于实测的X波段全极化昆虫RCS数据,分析昆虫的静态RCS特性,包括水平和垂直极化RCS随体重变化规律以及昆虫极化方向图随体重的变化规律。其次,总结当前通过电磁仿真研究昆虫RCS特性所用到的介质和几何形状模型,并对比了水、脊髓、干皮肤和壳质与血淋巴混合物4种介质和等体型扁长椭球体、等质量扁长椭球体和三轴椭球体3种几何模型组成的12种介质模型,经过电磁仿真结果与实测数据相对比发现脊髓介质等质量扁长椭球体模型与实测昆虫RCS特性最接近。然后,基于Ku波段高分辨昆虫雷达外场实测昆虫回波数据,分析了昆虫动态RCS的起伏特性,将实测昆虫动态RCS起伏数据与4种经典的RCS起伏分布模型χ2,Log-normal,Weibull和Gamma分布分别进行了拟合分析,从最小二乘拟合误差和拟合优度检验结果可以看出,相比于其他3种模型,Gamma分布可以较好地描述昆虫目标RCS起伏的统计特性。最后,综述了昆虫RCS特性在昆虫雷达测量昆虫朝向、体重等参数测量的应用。 展开更多
关键词 昆虫雷达 昆虫雷达散射截面积特性 电磁仿真 雷达散射截面积起伏
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基于全极化的相参雷达迁飞昆虫观测 被引量:12
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作者 胡程 李卫东 王锐 《信号处理》 CSCD 北大核心 2019年第6期951-957,共7页
昆虫雷达是迁飞昆虫监测的重要工具。传统昆虫雷达是非相参体制,距离分辨率低,采用旋转极化方式,测量效率低。本文介绍了一种基于全极化的相参雷达系统,该系统工作在Ku频段,采用同时全极化体制,可同时测量目标HH、HV、VH、VV极化回波,... 昆虫雷达是迁飞昆虫监测的重要工具。传统昆虫雷达是非相参体制,距离分辨率低,采用旋转极化方式,测量效率低。本文介绍了一种基于全极化的相参雷达系统,该系统工作在Ku频段,采用同时全极化体制,可同时测量目标HH、HV、VH、VV极化回波,采用调频步进频波形,合成信号带宽800MHz,距离分辨率高达0.2m。雷达采用单目标校准技术,利用金属球和倾斜的金属丝作为定标体进行极化校准;采用基于散射矩阵的昆虫朝向提取方法,从昆虫主特征值向量中提取朝向;采用基于相位调制的振翅频率提取方法,通过对目标振翅回波的相位进行傅里叶分析提取昆虫振翅频率。通过外场实验,验证了雷达极化校准的有效性以及测量昆虫朝向和振翅频率的能力。 展开更多
关键词 全极化雷达 昆虫雷达 极化定标 朝向 振翅频率
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地基干涉合成孔径雷达图像非线性大气相位补偿方法 被引量:9
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作者 胡程 邓云开 +1 位作者 田卫明 曾涛 《雷达学报(中英文)》 CSCD 北大核心 2019年第6期831-840,共10页
采用基于永久散射体(PS)技术的大气相位(AP)补偿方法对地基干涉合成孔径雷达(GB-InSAR)干涉相位图进行分析时,部分图像的干涉相位随距离呈现出复杂的非线性,导致无法建立合理的多参数模型来模拟大气相位,常规的补偿方法不再适用。该文... 采用基于永久散射体(PS)技术的大气相位(AP)补偿方法对地基干涉合成孔径雷达(GB-InSAR)干涉相位图进行分析时,部分图像的干涉相位随距离呈现出复杂的非线性,导致无法建立合理的多参数模型来模拟大气相位,常规的补偿方法不再适用。该文提出一种改进的GB-InSAR图像非线性大气相位补偿方法,首先采用常规方法对干涉相位图进行大气相位补偿,并根据PS点的补偿后相位序列的标准差,进行稳定PS点的选择,然后对稳定PS点进行子区域划分,通过反距离加权插值估计出所有PS点的大气相位,从而实现大气相位的有效补偿。采用该文所提方法,对460幅雷达图像进行了处理,相比于常规方法,可以有效地补偿干涉相位图中的非线性大气相位分量。基于若干高稳定参考点的对比结果表明,该方法减小了最大约1 rad的相位测量误差。 展开更多
关键词 地基干涉合成孔径雷达 大气相位补偿 非线性变化 稳定永久散射体 反距离加权插值
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