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线性调频步进信号雷达目标运动参数估计方法

电波科学学报 2012年第2期27卷 246-254页

作者：何劲张群罗迎朱小鹏邓冬虎空军工程大学电讯工程学院陕西西安710077

针对目标运动对线性调频步进信号雷达成像的影响,提出一种基于时频分析的目标运动参数估计方法。对差频处理后的各簇回波信号进行快速傅里叶变换,利用变换后信号与子脉冲序列的线性调频关系,通过维格纳分布和Radon变换对目标不同时刻运... 详细信息

针对目标运动对线性调频步进信号雷达成像的影响,提出一种基于时频分析的目标运动参数估计方法。对差频处理后的各簇回波信号进行快速傅里叶变换,利用变换后信号与子脉冲序列的线性调频关系,通过维格纳分布和Radon变换对目标不同时刻运动参数进行估计。结合二值数学形态学与图像边缘检测方法提高对多散射点目标运动参数估计的精度。在此基础上,针对目标可能出现的变速运动情况,利用最小二乘算法拟合整个成像时间内目标运动速度的变化,较好地实现对机动目标的运动参数估计。仿真实验验证了本文方法的有效性。

关键词：线性调频步进信号运动目标时频分析二值数学形态学最小二乘算法

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基于反正弦圆环天线阵列的二维成像

北京航空航天大学学报 2023年第6期49卷 1487-1494页

作者：袁航罗迎陈怡君苏令华空军工程大学信息与导航学院西安710077 复旦大学电磁波信息科学教育部重点实验室上海200433 武警工程大学信息工程学院西安710086

雷达成像技术可获得目标的丰富特征信息,从而为目标识别提供重要依据。涡旋电磁波雷达成像技术可获得相对静止目标的高分辨率二维像,是成像领域的研究热点之一。为获得更高的成像质量,利用反正弦圆环天线阵列获得雷达波束内的方位角分... 详细信息

雷达成像技术可获得目标的丰富特征信息,从而为目标识别提供重要依据。涡旋电磁波雷达成像技术可获得相对静止目标的高分辨率二维像,是成像领域的研究热点之一。为获得更高的成像质量,利用反正弦圆环天线阵列获得雷达波束内的方位角分辨能力,提出了一种基于反正弦圆环天线阵列的二维成像算法。利用半个圆环天线阵列,获得与涡旋电磁波雷达成像技术相近的方位角分辨率,并降低了旁瓣高度。对回波进行Dechirp处理,获得一维距离像;在此基础上,构建参考信号,通过信号间的共轭相乘将相位中的余弦函数变为线性函数;将回波累加,获得目标二维像。仿真分析了阵元个数和波束宽度对方位角分辨率的影响,并与涡旋电磁波雷达成像算法对比,验证了所提算法的有效性和鲁棒性。

关键词：圆环天线阵列二维成像实孔径雷达反正弦函数方位角

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基于“数据驱动+智能学习”的合成孔径雷达学习成像

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雷达学报（中英文） 2020年第1期9卷 107-122页

作者：罗迎倪嘉成张群空军工程大学信息与导航学院西安710077 信息感知技术协同创新中心西安710077 复旦大学电磁波信息科学教育部重点实验室上海200433

对感兴趣目标的数量、位置、型号等参数信息的精确获取一直是合成孔径雷达(SAR)技术中最为重要的研究内容之一。现阶段的SAR信息处理主要分为成像和解译两大部分,两者的研究相对独立。SAR成像和解译各自开发了大量算法,复杂度越来越高,... 详细信息

对感兴趣目标的数量、位置、型号等参数信息的精确获取一直是合成孔径雷达(SAR)技术中最为重要的研究内容之一。现阶段的SAR信息处理主要分为成像和解译两大部分,两者的研究相对独立。SAR成像和解译各自开发了大量算法,复杂度越来越高,但SAR解译并未因成像分辨率提升而变得简单,特别是对重点目标识别率低的问题并未从本质上得以解决。针对上述问题,该文从SAR成像解译一体化角度出发,尝试利用“数据驱动+智能学习”的方法提升机载SAR的信息处理能力。首先分析了基于“数据驱动+智能学习”方法的SAR成像解译一体化的可行性及现阶段存在的主要问题;在此基础上,提出一种“数据驱动+智能学习”的SAR学习成像方法,给出了学习成像框架、网络参数选取方法、网络训练方法和初步的仿真结果,并分析了需要解决的关键性技术问题。

关键词：合成孔径雷达(SAR) SAR成像解译一体化 SAR学习成像数据驱动深度学习

基于参数化稀疏表征高速目标ISAR成像方法

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华中科技大学学报（自然科学版） 2017年第2期45卷 67-71页

作者：陈春晖张群顾福飞罗迎空军工程大学信息与导航学院陕西西安710077 信息感知技术协同创新中心陕西西安710077 中国卫星海上测控部江苏江阴214430

针对高速运动目标逆合成孔径雷达(ISAR)成像问题,提出一种基于参数化稀疏表征的高速目标ISAR成像方法.首先,对高速运动目标回波信号特点进行分析,构造包含目标未知速度的参数化感知矩阵,建立回波信号稀疏模型.其次,采用自适应寻优算法,... 详细信息

针对高速运动目标逆合成孔径雷达(ISAR)成像问题,提出一种基于参数化稀疏表征的高速目标ISAR成像方法.首先,对高速运动目标回波信号特点进行分析,构造包含目标未知速度的参数化感知矩阵,建立回波信号稀疏模型.其次,采用自适应寻优算法,同时获得优化的感知矩阵及目标运动速度,基于压缩感知理论,在稀疏采样条件下重构目标ISAR像.相较于已有方法,所提方法可避免ISAR成像中复杂的运动补偿处理,并具有较低的运算复杂度和较好的鲁棒性.仿真实验验证了理论分析与所提成像方法的正确性和有效性.

关键词：逆合成孔径雷达高速运动目标参数化稀疏表征压缩感知线性调频信号

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弹道目标平动补偿与微多普勒特征提取方法

电子与信息学报 2012年第3期34卷 602-608页

作者：罗迎柏又青张群段艳丽朱丰空军工程大学电讯工程学院西安710077 空军工程大学理学院西安710051 复旦大学波散射与遥感信息国家教育部重点实验室上海200433

针对传统逆合成孔径雷达(ISAR)成像中的平动补偿方法并不适用于弹道目标平动补偿的问题,该文提出了一种弹道目标平动补偿与微多普勒(m-D)特征提取方法。在分析有翼弹道目标未完成平动补偿时的m-D效应的基础上,首先采用形态学中的骨架提... 详细信息

针对传统逆合成孔径雷达(ISAR)成像中的平动补偿方法并不适用于弹道目标平动补偿的问题,该文提出了一种弹道目标平动补偿与微多普勒(m-D)特征提取方法。在分析有翼弹道目标未完成平动补偿时的m-D效应的基础上,首先采用形态学中的骨架提取方法抑制1维距离像旁瓣,再在快时间频率(距离)-慢时间平面上搜索分离各散射点的m-D特征曲线,然后对其进行经验模式分解(EMD)分解,利用分解结果中的趋势项分量完成目标回波的平动补偿,并通过分析EMD分解结果获得了目标的自旋频率、锥旋频率等特征信息。仿真实验验证了所提方法的有效性与鲁棒性。

关键词：目标识别弹道目标微多普勒(m-D) 经验模式分解(EMD)

逆合成孔径成像激光雷达微多普勒效应分析及特征提取

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电子学报 2011年第9期39卷 2052-2059页

作者：何劲张群罗迎杨小优空军工程大学电讯工程学院陕西西安710077 复旦大学波散射与遥感信息国家教育部重点实验室上海200433

研究了基于逆合成孔径成像激光雷达的目标微多普勒效应,分析了激光信号高载频和大带宽对目标微动点一维距离像的影响,在此基础上建立了相应的微多普勒特征参数方程并讨论了快时间对微多普勒效应的影响.针对逆合成孔径成像激光雷达系统... 详细信息

研究了基于逆合成孔径成像激光雷达的目标微多普勒效应,分析了激光信号高载频和大带宽对目标微动点一维距离像的影响,在此基础上建立了相应的微多普勒特征参数方程并讨论了快时间对微多普勒效应的影响.针对逆合成孔径成像激光雷达系统目标微多普勒效应的特点,提出了一种结合二值数学形态学腐蚀膨胀运算和推广Hough变换的目标微多普勒特征提取方法.仿真实验验证了文中微多普勒效应理论分析和微多普勒特征提取算法的正确性,并证明了逆合成孔径成像激光雷达对厘米或毫米量级微动观测的有效性.

关键词：逆合成孔径成像激光雷达微多普勒二值数学形态学 Hough变换目标识别

基于分布式组网雷达的弹道目标三维进动特征提取

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电子学报 2012年第6期40卷 1079-1085页

作者：罗迎张群李松梁颖空军工程大学电讯工程学院陕西西安710077 复旦大学波散射与遥感信息国家教育部重点实验室上海200433 空军工程大学导弹学院陕西三原713800

弹道目标微动特征提取是当前研究的一个热点,但在单基雷达中,由于视角限制,仅能提取目标在雷达视线方向上的微动分量,难以获得目标的真实三维微动参数.本文基于分布式组网雷达,利用组网雷达的多视角特性,提出了有翼弹道目标三维进动特... 详细信息

弹道目标微动特征提取是当前研究的一个热点,但在单基雷达中,由于视角限制,仅能提取目标在雷达视线方向上的微动分量,难以获得目标的真实三维微动参数.本文基于分布式组网雷达,利用组网雷达的多视角特性,提出了有翼弹道目标三维进动特征提取方法.首先基于目标锥顶散射点的微多普勒特征参数实现了目标空间三维锥旋矢量的重构,在此基础上,通过分析锥底边缘散射点的进动特征与微多普勒曲线的关系,提取了目标的进动周期、自旋周期、进动角、锥底半径、自旋轴与锥旋轴的交点位置等特征,并实现了目标长度的估计.仿真实验验证了算法的有效性,并进一步利用仿真实验分析了算法的鲁棒性.

关键词：微多普勒分布式组网雷达弹道目标自动目标识别

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一种步进频率信号认知雷达波形优化设计方法

航空学报 2016年第7期37卷 2276-2285页

作者：陈春晖张群罗迎空军工程大学信息与导航学院西安710077

认知雷达常用于完成探测、跟踪、成像及识别等多重任务,为提高其综合性能,需兼顾多方面因素研究其波形优化设计问题。基于此,提出一种基于压缩感知(CS)RIPless准则的步进频率信号认知雷达波形优化设计方法。首先,建立了目标回波信号稀... 详细信息

认知雷达常用于完成探测、跟踪、成像及识别等多重任务,为提高其综合性能,需兼顾多方面因素研究其波形优化设计问题。基于此,提出一种基于压缩感知(CS)RIPless准则的步进频率信号认知雷达波形优化设计方法。首先,建立了目标回波信号稀疏模型,分析了其与发射信号模糊函数之间的关系。其次,根据模型中观测矩阵的构造,基于RIPless准则,将波形设计问题转化为概率分布的互相干参数及其协方差矩阵的条件数的优化问题,从而通过自适应寻优算法,获得优化的步进频率信号脉冲重复时间间隔序列和子脉冲频率序列。相较于传统方法,所提方法在信号发射与接收之间形成了信息实时反馈和信号优化重构的闭环,在高概率准确重构目标径向一维距离像的同时,也实现了发射信号模糊函数的优化。最后,仿真计算验证了所提方法的有效性。

关键词：波形设计认知雷达压缩感知模糊函数步进频率信号

用慢时间域积分法实现雷达目标微多普勒信息的提取

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电子与信息学报 2008年第9期30卷 2055-2059页

作者：罗迎池龙张群郭英空军工程大学电讯工程学院西安710077

在ISAR成像中,某些雷达目标的部件存在旋转运动,会对回波信息引入微多普勒,从而导致成像质量下降,严重时甚至无法实现成像。该文提出一种基于对慢时间积分的简易方法,成功实现了微多普勒信息与目标主体信息的分离,获得了较为清晰的目标... 详细信息

在ISAR成像中,某些雷达目标的部件存在旋转运动,会对回波信息引入微多普勒,从而导致成像质量下降,严重时甚至无法实现成像。该文提出一种基于对慢时间积分的简易方法,成功实现了微多普勒信息与目标主体信息的分离,获得了较为清晰的目标主体像;通过对微多普勒信息的分析,同时也能获得旋转部件的一些运动信息,如旋转半径、旋转频率等。仿真结果证明了该方法的有效性,并简单验证了不同信噪比条件下其微多普勒谱的提取性能。

关键词： ISAR成像微多普勒旋转部件慢时间域积分