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基于空间三维非均匀SISO阵列雷达的介质目标快速成像算法
被引量:
2
1
作者
邓桂林
邓彬
+1 位作者
陈旭
曾旸
《电子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期274-287,共14页
近年来,随着高精度定位系统的迅猛发展,基于手持式毫米波雷达的阵列成像技术在无损检测和医疗成像等涉及介质内部结构成像的领域中引起了广泛关注.与常见的二维(Two-Dimensional,2D)平面单发单收(SingleInput-Single-Output,SISO)阵列...
近年来,随着高精度定位系统的迅猛发展,基于手持式毫米波雷达的阵列成像技术在无损检测和医疗成像等涉及介质内部结构成像的领域中引起了广泛关注.与常见的二维(Two-Dimensional,2D)平面单发单收(SingleInput-Single-Output,SISO)阵列不同的是,基于手持式毫米波雷达的阵列,其阵元通常非均匀分布于三维(Three-Dimensional,3D)空间中,导致现有的基于平面SISO阵列的对介质目标内部结构进行快速成像重构的算法无法适用.为此,本文提出了一种适用于空间3D非均匀SISO阵列雷达的半空间介质目标快速成像算法.该算法将空间3D非均匀SISO阵列的每一个阵元扩展为一个的虚拟阵列,然后将所有虚拟阵列的回波数据变换至波数域后进行相干累加,最后通过3D逆傅里叶变换(Inverse Fourie Transform,IFT)实现快速成像.数值仿真和实验测量表明,与同样适用于该场景的改进后向投影(Improved Backward Projection,IBP)算法相比,在本文给定的成像参数条件下,所提算法可以在保证成像质量的同时,将成像时间缩短94%以上.
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关键词
3D非均匀SISO阵列
半空间介质目标
波数域
快速成像算法
虚拟阵列
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职称材料
一种基于频域解模糊的星载P波段全极化SAR法拉第旋转效应校正方法
被引量:
3
2
作者
张永胜
于春锐
+5 位作者
计一飞
董臻
张启雷
于雷
甘楠
姚柏栋
《电子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期585-592,共8页
星载P波段合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)极化测量性能易受电离层法拉第旋转(Faraday Rotation,FR)效应的影响,随着系统带宽增加,以及中心频率对应的法拉第旋转角(FR Angle,FRA)增大,FR效应色散特征突显,将导致距离向成像...
星载P波段合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)极化测量性能易受电离层法拉第旋转(Faraday Rotation,FR)效应的影响,随着系统带宽增加,以及中心频率对应的法拉第旋转角(FR Angle,FRA)增大,FR效应色散特征突显,将导致距离向成像恶化以及额外的极化测量误差.针对色散FR效应,提出了一种基于频域解模糊的星载P波段全极化SAR法拉第旋转效应校正方法,通过模糊度一致化以及频域拟合等关键步骤,解决了P波段SAR系统FRA估计值模糊问题,最后在频域实现色散FR效应的校正.利用机载P波段全极化SAR数据开展了仿真验证实验,与传统的图像域校正方法相比,有效抑制了色散的FR效应,显著改善了交叉极化通道图像之间的相关性.
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关键词
星载SAR
P波段
极化测量
电离层
法拉第旋转
色散
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职称材料
用于被动声纳宽带目标检测的多水听器互相关方法
被引量:
2
3
作者
禚江浩
王玲
+1 位作者
许可
万建伟
《信号处理》
CSCD
北大核心
2021年第9期1691-1700,共10页
为了有效地解决在低信噪比下宽带目标的被动声纳检测问题,本文将传统的用于声源定位的双水听器互相关方法扩展为多水听器互相关方法,通过多个水听器的输出信号的相干累加实现了在接收端的信噪比的提升。首先使用宽带滤波,计算得到各个...
为了有效地解决在低信噪比下宽带目标的被动声纳检测问题,本文将传统的用于声源定位的双水听器互相关方法扩展为多水听器互相关方法,通过多个水听器的输出信号的相干累加实现了在接收端的信噪比的提升。首先使用宽带滤波,计算得到各个水听器关于假定声源位置的信道解调信号,其次计算两组水听器的输出累加信号的时域互相关,最后对时域互相关进行阈值检测。仿真结果表明,相比于双水听器,多水听器互相关方法能够在更低信噪比下实现宽带目标检测。此外,考虑到求解滤波器系数需要很大的计算量,本文提出了运用互易性原理的加速方案。仿真结果表明互易性原理可以有效地降低求解滤波器系数的计算量。
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关键词
被动声纳
宽带检测
互相关
互易性原理
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职称材料
多旋翼无人机载SAR视线向运动误差补偿方法
被引量:
6
4
作者
黎涛
付耀文
+2 位作者
张健丰
张文鹏
杨威
《信号处理》
CSCD
北大核心
2022年第3期491-501,共11页
多旋翼无人机载合成孔径雷达(SAR)相较于传统的固定翼机载SAR具有轻便易携带、使用方便等优点,然而它也更易受气流扰动影响,误差空变性更强,这对运动补偿提出了很高的要求。本文建立了调频连续波体制下加入视线向误差后的SAR信号模型,...
多旋翼无人机载合成孔径雷达(SAR)相较于传统的固定翼机载SAR具有轻便易携带、使用方便等优点,然而它也更易受气流扰动影响,误差空变性更强,这对运动补偿提出了很高的要求。本文建立了调频连续波体制下加入视线向误差后的SAR信号模型,推导了调频连续波体制下正侧视SAR的两步运动补偿法,指出了该方法以及其改进方法运用在多旋翼无人机载SAR数据处理时的不足。为克服已有方法的缺点,本文提出了“逐距离单元补偿法”。该方法针对每一距离单元均计算出对应的补偿函数,每次补偿后仅输出对应距离单元的数据。相较于其他补偿方法,该方法更精确地补偿了斜距和视线向速度的空变误差,且减少了剩余误差对各成像步骤的影响。本文最后通过仿真验证了所提方法的有效性。
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关键词
合成孔径雷达
运动补偿
多旋翼无人机
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职称材料
新型变极化角反射器设计及散射特性分析
5
作者
陈焱
王占领
+4 位作者
肖科
庞晨
计一飞
李永祯
王雪松
《电波科学学报》
CSCD
北大核心
2023年第6期913-920,共8页
面向无源干扰灵活可调的发展需求,提出了一种基于极化栅加载的新型变极化角反射器,通过在金属角反射器内壁加载极化栅,以极低的成本实现了角反射器散射回波极化状态的灵活调控.以方形三面角反射器底面内壁加载圆形极化栅为例开展了仿真...
面向无源干扰灵活可调的发展需求,提出了一种基于极化栅加载的新型变极化角反射器,通过在金属角反射器内壁加载极化栅,以极低的成本实现了角反射器散射回波极化状态的灵活调控.以方形三面角反射器底面内壁加载圆形极化栅为例开展了仿真工作,分别对电磁波正入射以及宽角度入射两种不同场景下散射回波的极化特性进行了分析.仿真结果表明,所设计的变极化角反射器随着极化栅的旋转,回波出现显著的变极化响应,在Poincaré球上呈近似“8”字形,极化状态依次经历垂直线极化、左旋椭圆极化、水平线极化和右旋椭圆极化.此外,特定旋转角度下,经变极化角反射器调制的电磁回波在口面内呈现空域差异性.为验证所设计的新型角反射器的极化调控能力,利用PCB工艺加工制作了极化栅,并将其加载至角反射器内壁,开展了暗室测试,测试数据表明本文所提出的变极化角反射器在时间维和空间维上具备极化调控能力.因此,本文所提出的变极化角反射器在雷达对抗领域有广阔的应用前景.
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关键词
角反射器
极化栅
极化调控
电磁散射
时空
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职称材料
题名
基于空间三维非均匀SISO阵列雷达的介质目标快速成像算法
被引量:
2
1
作者
邓桂林
邓彬
陈旭
曾旸
机构
国防科技大学电子科学学院智能感知系
中国人民解放军第
出处
《电子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期274-287,共14页
基金
国家自然科学基金(No.61921001,No.61971427,No.62201591,No.62035014)。
文摘
近年来,随着高精度定位系统的迅猛发展,基于手持式毫米波雷达的阵列成像技术在无损检测和医疗成像等涉及介质内部结构成像的领域中引起了广泛关注.与常见的二维(Two-Dimensional,2D)平面单发单收(SingleInput-Single-Output,SISO)阵列不同的是,基于手持式毫米波雷达的阵列,其阵元通常非均匀分布于三维(Three-Dimensional,3D)空间中,导致现有的基于平面SISO阵列的对介质目标内部结构进行快速成像重构的算法无法适用.为此,本文提出了一种适用于空间3D非均匀SISO阵列雷达的半空间介质目标快速成像算法.该算法将空间3D非均匀SISO阵列的每一个阵元扩展为一个的虚拟阵列,然后将所有虚拟阵列的回波数据变换至波数域后进行相干累加,最后通过3D逆傅里叶变换(Inverse Fourie Transform,IFT)实现快速成像.数值仿真和实验测量表明,与同样适用于该场景的改进后向投影(Improved Backward Projection,IBP)算法相比,在本文给定的成像参数条件下,所提算法可以在保证成像质量的同时,将成像时间缩短94%以上.
关键词
3D非均匀SISO阵列
半空间介质目标
波数域
快速成像算法
虚拟阵列
Keywords
3D non-uniform SISO array
half space medium target
wavenumber domain
fast imaging algorithm
virtual uniform array
分类号
TN957 [电子电信—信号与信息处理]
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职称材料
题名
一种基于频域解模糊的星载P波段全极化SAR法拉第旋转效应校正方法
被引量:
3
2
作者
张永胜
于春锐
计一飞
董臻
张启雷
于雷
甘楠
姚柏栋
机构
国防科技大学
电子
科学
学院
北京跟踪与通信技术研究所
华东
电子
工程研究所对地观测研究与发展中心
国防科技大学电子科学学院智能感知系
出处
《电子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期585-592,共8页
基金
国家自然科学基金(No.62101568,No.61501477)。
文摘
星载P波段合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)极化测量性能易受电离层法拉第旋转(Faraday Rotation,FR)效应的影响,随着系统带宽增加,以及中心频率对应的法拉第旋转角(FR Angle,FRA)增大,FR效应色散特征突显,将导致距离向成像恶化以及额外的极化测量误差.针对色散FR效应,提出了一种基于频域解模糊的星载P波段全极化SAR法拉第旋转效应校正方法,通过模糊度一致化以及频域拟合等关键步骤,解决了P波段SAR系统FRA估计值模糊问题,最后在频域实现色散FR效应的校正.利用机载P波段全极化SAR数据开展了仿真验证实验,与传统的图像域校正方法相比,有效抑制了色散的FR效应,显著改善了交叉极化通道图像之间的相关性.
关键词
星载SAR
P波段
极化测量
电离层
法拉第旋转
色散
Keywords
spaceborne SAR
P-band
polarimetry
ionosphere
Faraday rotation
dispersion
分类号
TN957 [电子电信—信号与信息处理]
在线阅读
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职称材料
题名
用于被动声纳宽带目标检测的多水听器互相关方法
被引量:
2
3
作者
禚江浩
王玲
许可
万建伟
机构
国防科技大学电子科学学院智能感知系
出处
《信号处理》
CSCD
北大核心
2021年第9期1691-1700,共10页
文摘
为了有效地解决在低信噪比下宽带目标的被动声纳检测问题,本文将传统的用于声源定位的双水听器互相关方法扩展为多水听器互相关方法,通过多个水听器的输出信号的相干累加实现了在接收端的信噪比的提升。首先使用宽带滤波,计算得到各个水听器关于假定声源位置的信道解调信号,其次计算两组水听器的输出累加信号的时域互相关,最后对时域互相关进行阈值检测。仿真结果表明,相比于双水听器,多水听器互相关方法能够在更低信噪比下实现宽带目标检测。此外,考虑到求解滤波器系数需要很大的计算量,本文提出了运用互易性原理的加速方案。仿真结果表明互易性原理可以有效地降低求解滤波器系数的计算量。
关键词
被动声纳
宽带检测
互相关
互易性原理
Keywords
passive sonar
broadband detection
correlation
principle of reciprocity
分类号
TJ67 [兵器科学与技术—武器系统与运用工程]
TB566 [交通运输工程—水声工程]
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职称材料
题名
多旋翼无人机载SAR视线向运动误差补偿方法
被引量:
6
4
作者
黎涛
付耀文
张健丰
张文鹏
杨威
机构
国防科技大学电子科学学院智能感知系
出处
《信号处理》
CSCD
北大核心
2022年第3期491-501,共11页
基金
国家自然科学基金(61871384)。
文摘
多旋翼无人机载合成孔径雷达(SAR)相较于传统的固定翼机载SAR具有轻便易携带、使用方便等优点,然而它也更易受气流扰动影响,误差空变性更强,这对运动补偿提出了很高的要求。本文建立了调频连续波体制下加入视线向误差后的SAR信号模型,推导了调频连续波体制下正侧视SAR的两步运动补偿法,指出了该方法以及其改进方法运用在多旋翼无人机载SAR数据处理时的不足。为克服已有方法的缺点,本文提出了“逐距离单元补偿法”。该方法针对每一距离单元均计算出对应的补偿函数,每次补偿后仅输出对应距离单元的数据。相较于其他补偿方法,该方法更精确地补偿了斜距和视线向速度的空变误差,且减少了剩余误差对各成像步骤的影响。本文最后通过仿真验证了所提方法的有效性。
关键词
合成孔径雷达
运动补偿
多旋翼无人机
Keywords
synthetic aperture radar(SAR)
motion compensation
multi-rotor UAV
分类号
TN957.52 [电子电信—信号与信息处理]
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职称材料
题名
新型变极化角反射器设计及散射特性分析
5
作者
陈焱
王占领
肖科
庞晨
计一飞
李永祯
王雪松
机构
国防科技大学
电子
科学
学院
国防科技大学
电子
科学
学院
电子
科学
系
国防科技大学电子科学学院智能感知系
出处
《电波科学学报》
CSCD
北大核心
2023年第6期913-920,共8页
基金
国家自然科学基金(61971429,61921001,62301580)
博士后基金(2022M723917)。
文摘
面向无源干扰灵活可调的发展需求,提出了一种基于极化栅加载的新型变极化角反射器,通过在金属角反射器内壁加载极化栅,以极低的成本实现了角反射器散射回波极化状态的灵活调控.以方形三面角反射器底面内壁加载圆形极化栅为例开展了仿真工作,分别对电磁波正入射以及宽角度入射两种不同场景下散射回波的极化特性进行了分析.仿真结果表明,所设计的变极化角反射器随着极化栅的旋转,回波出现显著的变极化响应,在Poincaré球上呈近似“8”字形,极化状态依次经历垂直线极化、左旋椭圆极化、水平线极化和右旋椭圆极化.此外,特定旋转角度下,经变极化角反射器调制的电磁回波在口面内呈现空域差异性.为验证所设计的新型角反射器的极化调控能力,利用PCB工艺加工制作了极化栅,并将其加载至角反射器内壁,开展了暗室测试,测试数据表明本文所提出的变极化角反射器在时间维和空间维上具备极化调控能力.因此,本文所提出的变极化角反射器在雷达对抗领域有广阔的应用前景.
关键词
角反射器
极化栅
极化调控
电磁散射
时空
Keywords
corner reflector
polarization grid
polarization control
electromagnetic scattering
time-space domain
分类号
TN957 [电子电信—信号与信息处理]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于空间三维非均匀SISO阵列雷达的介质目标快速成像算法
邓桂林
邓彬
陈旭
曾旸
《电子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
2
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职称材料
2
一种基于频域解模糊的星载P波段全极化SAR法拉第旋转效应校正方法
张永胜
于春锐
计一飞
董臻
张启雷
于雷
甘楠
姚柏栋
《电子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
3
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职称材料
3
用于被动声纳宽带目标检测的多水听器互相关方法
禚江浩
王玲
许可
万建伟
《信号处理》
CSCD
北大核心
2021
2
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职称材料
4
多旋翼无人机载SAR视线向运动误差补偿方法
黎涛
付耀文
张健丰
张文鹏
杨威
《信号处理》
CSCD
北大核心
2022
6
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职称材料
5
新型变极化角反射器设计及散射特性分析
陈焱
王占领
肖科
庞晨
计一飞
李永祯
王雪松
《电波科学学报》
CSCD
北大核心
2023
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职称材料
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