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基于广义S变换的空间锥体进动微多普勒分析

北京航空航天大学学报 2010年第9期36卷 1094-1098页

作者：雷鹏王俊孙进平李少洪北京航空航天大学电子信息工程学院北京100191

锥体进动特性是用于空间目标识别的重要依据之一.为了研究这一问题,提出一种基于广义S变换的空间锥体进动微多普勒特性分析方法.根据锥体进动的物理运动过程建立了相应的数学模型,推导出锥体进动微多普勒频率的理论表达式,并通过仿真结... 详细信息

锥体进动特性是用于空间目标识别的重要依据之一.为了研究这一问题,提出一种基于广义S变换的空间锥体进动微多普勒特性分析方法.根据锥体进动的物理运动过程建立了相应的数学模型,推导出锥体进动微多普勒频率的理论表达式,并通过仿真结果验证其正确性.该模型采用共原点的目标多坐标体系,使其仅存在旋转关系,从而简化了模型的结构与计算复杂性.在此基础上,利用广义S变换实现了对模拟雷达进动回波的微多普勒特性分析.在不同信噪比条件下的仿真结果表明:该方法时频分辨性较好,而且具有较高的鲁棒性.

关键词：微多普勒广义S变换空间目标锥体进动鲁棒性

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微多普勒的参数化估计方法

信号处理 2009年第11期25卷 1759-1765页

作者：刘进马梁王雪松王国玉国防科学技术大学电子科学与工程学院长沙410073

通过对微运动引起的微多普勒进行提取,可以获取目标的微动力学特性,为目标识别提供更多可靠的特征量。本文从信号模型出发,分析了振动、旋转、锥旋三种基本微运动模型回波,将其统一为三参数正弦调频信号。针对这一形式的信号,本文提出... 详细信息

通过对微运动引起的微多普勒进行提取,可以获取目标的微动力学特性,为目标识别提供更多可靠的特征量。本文从信号模型出发,分析了振动、旋转、锥旋三种基本微运动模型回波,将其统一为三参数正弦调频信号。针对这一形式的信号,本文提出了基于TFD(Time Frequency Distribution)-Hough变换的参数化微运动回波信号处理框架,从数学上推导了微多普勒的时频分布特性,提出了相应的时频图曲线Hough变换检测方法。仿真实验和外场实测处理的处理证明了本方法的有效性和鲁棒性。

关键词：微多普勒 TFD—Hough变换正弦调频

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复合运动目标微多普勒特征的分析和提取

西安电子科技大学学报 2011年第3期38卷 55-62页

作者：陈广锋张林让王纯刘高高西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室陕西西安710071 西安文理学院数学系陕西西安710065

目标的微运动所产生的微多普勒特征包含了目标的运动和结构信息.针对目标微运动特征的复杂性和差异性,以无旋翼目标和有旋翼目标为背景,分别建立了具有平动、加速与振动特征的散射点模型和具有平动、加速、振动及旋转运动特征的散射点模... 详细信息

目标的微运动所产生的微多普勒特征包含了目标的运动和结构信息.针对目标微运动特征的复杂性和差异性,以无旋翼目标和有旋翼目标为背景,分别建立了具有平动、加速与振动特征的散射点模型和具有平动、加速、振动及旋转运动特征的散射点模型,分析了两种模型的微多普勒特征及其差异.通过仿真,采用平滑伪Winger-Ville时频分析方法,从雷达回波中提取了两种复合运动的微多普勒特征,结果与理论推导一致,从而验证了模型及其微多普勒理论分析的正确性.

关键词：微多普勒复合运动振动旋转时频分析

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基于广义S变换的多人微多普勒特征分析

系统工程与电子技术 2014年第7期36卷 1291-1297页

作者：孙忠胜王俊毕严先袁常顺张耀天北京航空航天大学电子与信息工程学院北京100191

微多普勒特征是运动目标的独特特征,可为目标分类识别提供依据。人体行走是典型的非刚体运动,其雷达回波中包含多个频率分量,且分量之间频率重叠严重,因此对其进行微多普勒特征分析难度较大。首先构建人体行走模型及其雷达回波模型,然... 详细信息

微多普勒特征是运动目标的独特特征,可为目标分类识别提供依据。人体行走是典型的非刚体运动,其雷达回波中包含多个频率分量,且分量之间频率重叠严重,因此对其进行微多普勒特征分析难度较大。首先构建人体行走模型及其雷达回波模型,然后以广义S变换为分析工具,对人体主要部位、单人行走和两人行走进行微多普勒特征分析,提出应该以脚部、小腿和躯干部的微多普勒特征作为人体行走识别的主要特征,为后续深入研究人体微多普勒特征奠定了基础。

关键词：雷达广义S变换多人体目标微多普勒

机载下视阵列合成孔径雷达成像的微多普勒效应

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电波科学学报 2012年第5期27卷 1049-1055页

作者：杨俭侯海平曲长文周强冯万海军航空工程学院电子信息工程系 94638部队 91039部队

机载阵列合成孔径雷达(SAR)采用机翼共形天线,机翼振动会引起回波相位误差而导致成像散焦。基于微多普勒模型和时频分析方法,研究了机载下视阵列调频连续波(FMCW)SAR成像的微多普勒效应。对振动模型进行了建模,结合阵元振动几何模型分... 详细信息

机载阵列合成孔径雷达(SAR)采用机翼共形天线,机翼振动会引起回波相位误差而导致成像散焦。基于微多普勒模型和时频分析方法,研究了机载下视阵列调频连续波(FMCW)SAR成像的微多普勒效应。对振动模型进行了建模,结合阵元振动几何模型分析了信号特点,并基于时频分析方法对下视阵列FMCW SAR的微多普勒效应进行了成像仿真分析。结果表明,该方法可准确估计下视阵列SAR天线振动误差。

关键词：阵列SAR 下视微多普勒时频分析

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基于宽度学习的微多普勒目标分类

火控雷达技术 2023年第3期52卷 31-37页

作者：李晓斌袁子乔徐飞刘畅西安电子工程研究所西安710100

通过提取目标的多普勒信息,可以实现对不同类型目标的分类。传统的机器学习方法需要人工从回波中提取浅层的特征,特征判别性不强,影响分类性能。深度神经网络能够提取到识别对象中更深层次的信息特征,但是因其网络结构复杂,不仅需要设... 详细信息

通过提取目标的多普勒信息,可以实现对不同类型目标的分类。传统的机器学习方法需要人工从回波中提取浅层的特征,特征判别性不强,影响分类性能。深度神经网络能够提取到识别对象中更深层次的信息特征,但是因其网络结构复杂,不仅需要设置过多的超参数,并且需要多次迭代,使得训练时间长而饱受诟病。宽度学习不仅有着很好的逼近能力,使得分类效果并不低于深度神经网络,并且由于只有输入层和输出层,不需要进行迭代求取层与层之间的连接权重,所以宽度学习的训练速度非常快速,极大地减少了训练时间。因此,考虑将宽度学习算法应用到雷达的目标分类识别,探索其可行性。

关键词：微多普勒窄带雷达宽度学习双向长短记忆网络

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微多普勒效应分析及参数提取

微多普勒效应分析及参数提取

作者：魏萌电子科技大学

学位级别：硕士

微多普勒现象是自然界广泛存在的一种现象。微多普勒现象是由目标微动引起的。当目标存在微动时,微动会对雷达回波产生了频率调制,在由平动产生的多普勒频率上附加边带。利用微多普勒现象,为细化分析微动目标提供了可能。本文主要工作如... 详细信息

微多普勒现象是自然界广泛存在的一种现象。微多普勒现象是由目标微动引起的。当目标存在微动时,微动会对雷达回波产生了频率调制,在由平动产生的多普勒频率上附加边带。利用微多普勒现象,为细化分析微动目标提供了可能。本文主要工作如下:1.对微动的四种基本模型(振动、旋转、翻滚和锥旋)和弹道导弹的三种微动模型(自旋、进动和章动)进行了建模,并对它们各自的微多普勒频率进行了数学推导,用仿真结果证明了数学推导的正确性;2.主要利用短时傅立叶变换和WVD变换对回波进行了时频处理,分析载频、角速度、幅度等因素对微多普勒频率的影响;3.在微动目标理论分析和建模的基础上,研究了利用经验模态分解分离不同的微动目标产生的回波信号;研究了利用谱图峰值估计方法,实现任意时刻微多普勒频率的估计和微动周期的提取。4.提出了匹配变换法,推导了二维旋转点目标在连续波和线性调频信号下同时提取相位和频率参数的理论公式。推导了二维旋转点目标同时提取三参数的理论公式;通过仿真结果证明了推导的正确性,说明了匹配变换能用于微动目标特征参数的提取;将经验模态分解、谱图峰值估计法和匹配变换法结合起来,实现了微动目标多个特征参数的提取;5.研究了基于特征参数提取的微动成像相位补偿算法,利用提取的特征参数,构造补偿函数,进行相位补偿,以获得清晰的二维像;利用单距离多普勒干涉法对旋转目标进行了成像,实现利用成像结果提取微动特征参数的目的;通过对微多普勒效应的分析,研究了基于微多普勒效应的目标特征参数提取方法,讨论了针对微动目标的成像问题,对进一步研究更稳健的特征参数提取方法,微动目标三维成像等提供了一定基础。

关键词：微多普勒时频图特征参数提取匹配变换法微动成像

弹道导弹目标微动特性的微多普勒分析与仿真研究

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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系统仿真学报 2009年第4期21卷 954-957,961页

作者：高红卫谢良贵文树梁匡勇中国航天科工集团二院二十三所北京100854 中国航天科工集团第二研究院北京100854

真假目标识别一直是反导系统中地基雷达(GBR)的技术难点,而基于弹道导弹目标微动特性的雷达识别是近来研究的热点。微多普勒是目标微动特性的一种表征,基于弹头和诱饵微动特性的差异,提取微多普勒特征可用于识别真假目标。首先介绍了弹... 详细信息

真假目标识别一直是反导系统中地基雷达(GBR)的技术难点,而基于弹道导弹目标微动特性的雷达识别是近来研究的热点。微多普勒是目标微动特性的一种表征,基于弹头和诱饵微动特性的差异,提取微多普勒特征可用于识别真假目标。首先介绍了弹头和诱饵的运动特性,然后建立了弹头和诱饵的微动模型,并进行了微多普勒理论分析和推导,最后通过仿真实验分别研究了微多普勒的多散射点和噪声污染的问题。仿真分析表明多点和噪声对微多普勒提取影响不大;同时指出以目标微多普勒的周期、频率最大值以及平面变化规律为特征可识别真假目标。

关键词：弹道导弹微动微多普勒雷达识别

激光微多普勒探测系统中降低相位噪音影响的方法研究

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光子学报 2011年第5期40卷 753-757页

作者：张海洋赵长明杨苏辉北京理工大学光电学院北京100081

相干微多普勒激光雷达具有探测灵敏度高、探测信息量大等特点,特别适合于动目标探测、目标特征识别等应用.本文从线宽和探测距离两个方面讨论了模场相位随机起伏(相位噪音)对于测速准确度的影响,实验证实了相位噪音对激光微多普勒探测... 详细信息

相干微多普勒激光雷达具有探测灵敏度高、探测信息量大等特点,特别适合于动目标探测、目标特征识别等应用.本文从线宽和探测距离两个方面讨论了模场相位随机起伏(相位噪音)对于测速准确度的影响,实验证实了相位噪音对激光微多普勒探测的影响,并探索出解决上述问题的方法——光纤补偿法.实验中,以输出波长为1.064μm单块非平面环形腔激光器为光源,利用光纤补偿方法,并结合时频变换的算法,用外差探测的方式成功观测到了微多普勒频移,在传输距离为11 km时,系统最低探测速度达到了0.5 mm/s,速度分辨率达到了mm/s量级,频率分辨率达到了kHz量级,为微多普勒激光雷达的实际应用奠定了良好的实验基础.

关键词：相干激光雷达微多普勒相位噪音距离补偿