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SAR图像辅助的雷达目标距离像检测识别

系统工程与电子技术 2023年第11期45卷 3428-3436页

作者：周剑雄朱永锋陈冀吴宏铭吴堃张永杰国防科技大学电子科学学院湖南长沙410073 火箭军61基地96813部队安徽黄山242700 北京遥感设备研究所北京100854

高分辨距离像在轻小型雷达平台探测识别目标中有重要应用,准确的目标和环境先验信息是提高距离像检测识别性能的关键因素。本文提出以离线或在线合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)图像作为先验信息来源,提取目标二维散射中心... 详细信息

高分辨距离像在轻小型雷达平台探测识别目标中有重要应用,准确的目标和环境先验信息是提高距离像检测识别性能的关键因素。本文提出以离线或在线合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)图像作为先验信息来源,提取目标二维散射中心并向距离像视线方向投影获得一维散射中心特征模板,在此基础上设计了距离像检测、识别以及要害部位选择算法流程,采用电磁计算和外场实测地面目标数据进行了试验验证。结果表明:SAR图像辅助的距离像检测识别算法不仅具有较高的检测和识别率,在姿态、频段、分辨力等观测条件变化的情况下也具有较高的稳定性,具有较好的实用价值。

关键词：距离像目标检测目标识别合成孔径雷达图像

相位补偿算法对提高太赫兹雷达距离像分辨率的研究

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物理学报 2014年第14期63卷 403-408页

作者：梁美彦张存林北京理工大学光电学院北京100081 太赫兹波谱与成像北京市重点实验室太赫兹光电子学教育部重点实验室首都师范大学物理系北京100048

介绍了0.2 THz频率步进雷达系统以及获得一维距离像的方法,并利用0.2 THz雷达对角反射器进行距离像分辨率实验,分析了频率步进信号相位不一致对一维距离像以及分辨率的影响,提出了回波相位补偿的方法.经过相位补偿后,目标距离像分辨率... 详细信息

介绍了0.2 THz频率步进雷达系统以及获得一维距离像的方法,并利用0.2 THz雷达对角反射器进行距离像分辨率实验,分析了频率步进信号相位不一致对一维距离像以及分辨率的影响,提出了回波相位补偿的方法.经过相位补偿后,目标距离像分辨率和信噪比都显著提高,分辨率达到了厘米量级.仿真和实验结果表明,宽带太赫兹频率步进雷达经过相位补偿,可以对目标进行高分辨率成像,从而为太赫兹雷达二维和三维成像奠定了基础.

关键词：太赫兹频率步进雷达相位补偿距离像

基于修正离散Chirp-Fourier变换的高速目标ISAR距离像补偿

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航空学报 2004年第5期25卷 495-498页

作者：刘爱芳朱晓华刘中南京理工大学电子工程系江苏南京210094

分析了高速运动目标的逆合成孔径雷达(ISAR)回波信号模型和高速运动对ISAR信号处理的影响。结果表明,高速运动特征会导致目标一维距离像的畸变和二维像的模糊。为此,提出了一种基于修正离散Chirp Fourier变换(MDCFT)的高速运动目标距离... 详细信息

分析了高速运动目标的逆合成孔径雷达(ISAR)回波信号模型和高速运动对ISAR信号处理的影响。结果表明,高速运动特征会导致目标一维距离像的畸变和二维像的模糊。为此,提出了一种基于修正离散Chirp Fourier变换(MDCFT)的高速运动目标距离像补偿算法,采用MDCFT谱包络最小Shannon熵准则进行参数估计,可解决幅度最大准则下参数估计性能恶化的问题。仿真结果表明了该距离像补偿算法的有效性。

关键词：逆合成孔径雷达修正离散Chirp-Fourier变换线性调频信号距离像

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基于激光雷达距离像的目标3D姿态估计

红外与激光工程 2015年第4期44卷 1115-1120页

作者：吕丹孙剑峰李琦王骐哈尔滨工业大学光电子技术研究所可调谐激光技术国家级重点实验室黑龙江哈尔滨150080 齐齐哈尔大学应用技术学院黑龙江齐齐哈尔161006

在激光雷达目标识别中,目标姿态的精确估计可以有效地简化识别过程。现有的PDVA算法主要是针对地面结构化目标而提出的一种3D目标姿态估计方法。该方法利用模型坐标系(MCS)各个坐标轴的正方向向量来确定目标的三维姿态角,其有效性通过... 详细信息

在激光雷达目标识别中,目标姿态的精确估计可以有效地简化识别过程。现有的PDVA算法主要是针对地面结构化目标而提出的一种3D目标姿态估计方法。该方法利用模型坐标系(MCS)各个坐标轴的正方向向量来确定目标的三维姿态角,其有效性通过实验得到了验证。但该方法在确定MCS各坐标轴的正方向向量时,所消耗的时间比较多,影响了算法的执行效率。文中提出了一种改进的PDVA算法,利用聚类中心邻域判别CCND法来加速MCS各坐标轴的正方向向量的确定过程。采用四种地面军用车模型目标进行了仿真实验,实验结果显示,改进的PDVA算法的平均运行时间约占PDVA算法的66%,极大地提高了目标3D姿态估计的执行效率。

关键词： 3D姿态角估计激光雷达模型坐标系距离像

基于距离像时频非负稀疏编码的SAR目标识别

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系统工程与电子技术 2014年第10期36卷 1934-1941页

作者：张新征刘书君秦建红黄培康重庆大学通信工程学院重庆400044 中国航天科工集团科技委北京100854

提出了一种基于目标高分辨距离像时频域非负稀疏编码的合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)目标识别方法。首先,将目标的SAR复图像转换为高分辨距离像。然后,采用自适应高斯基表示方法计算每个距离像的非负时频矩阵。其次,对训... 详细信息

提出了一种基于目标高分辨距离像时频域非负稀疏编码的合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)目标识别方法。首先,将目标的SAR复图像转换为高分辨距离像。然后,采用自适应高斯基表示方法计算每个距离像的非负时频矩阵。其次,对训练目标所有距离像的时频矩阵采用非负稀疏编码方法学习时频字典。在目标识别中,通过将每个距离像的时频矩阵投影到低维的时频字典上来提取特征矢量。最后,在提取特征矢量的基础上,通过支撑向量机目标识别决策实现目标识别。采用美国"运动和静止目标获取与识别计划"公开发布的SAR图像数据库进行算法验证实验。实验结果说明了提出方法的有效性。

关键词：合成孔径雷达自动目标识别距离像稀疏编码

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高分辨率雷达距离像用于目标识别的研究

系统工程与电子技术 2006年第2期28卷 228-230页

作者：郭尊华李少洪北京航空航天大学电子信息工程学院北京100083

针对飞机目标的分类问题,研究将雷达目标的高距离分辨率(high range resolution,HRR)像用于识别的方法。介绍两类基于目标HRR像的特征:差分功率谱和微分倒谱,并选择基于SARPROP(simulated anneal-ing resilient propagation)算法的多层... 详细信息

针对飞机目标的分类问题,研究将雷达目标的高距离分辨率(high range resolution,HRR)像用于识别的方法。介绍两类基于目标HRR像的特征:差分功率谱和微分倒谱,并选择基于SARPROP(simulated anneal-ing resilient propagation)算法的多层前馈神经网络作为分类器。利用4种飞机缩比模型的重点散射源二维分布测试数据和频率步进法,得到目标的一维距离像。对上述两类距离像特征进行了分类,结果表明,差分功率谱特征对于一维距离像具有较高的识别率,并具有较好的抗噪性能。

关键词：距离像特征提取目标识别神经网络

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激光雷达含噪距离像仿真实现与影响因素分析

系统工程与电子技术 2011年第8期33卷 1770-1777页

作者：赵明波何峻付强国防科学技术大学电子科学与工程学院ATR重点实验室中国人民解放军93246部队

成像激光雷达的实测距离像通常受失落信息和距离反常等噪声的影响。针对实测数据获取相对困难且失落信息与距离反常噪声强弱不易控制等问题,提出了一种新的含噪距离像仿真方法。该方法根据激光雷达距离像噪声的形成机理,对成像激光雷达... 详细信息

成像激光雷达的实测距离像通常受失落信息和距离反常等噪声的影响。针对实测数据获取相对困难且失落信息与距离反常噪声强弱不易控制等问题,提出了一种新的含噪距离像仿真方法。该方法根据激光雷达距离像噪声的形成机理,对成像激光雷达系统进行了仿真建模,建立起散斑、大气湍流和接收机噪声三种主要影响因素的精确模型。基于MATLAB工具软件,获取了多种场景下的成像结果。对仿真结果的分析表明:探测策略得当时,散斑效应、大气湍流和接收机噪声是造成距离像中出现失落信息和距离反常的主要因素;单纯的接收机噪声对距离反常的影响作用有限;图像的背景和目标区域内均同时存在失落信息和距离反常。

关键词：成像激光雷达距离像系统仿真分析失落信息距离反常

空间目标双基地ISAR一维距离像速度补偿方法

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宇航学报 2012年第4期33卷 507-513页

作者：韩宁尚朝轩董健军械工程学院雷达教研室石家庄050003

空间目标的高速运动会造成双基地ISAR一维距离像的畸变,针对此问题,研究了相应的速度估计与补偿方法。基于中频直接采样匹配滤波非相参双基地ISAR成像系统,首先研究了高速运动对双基地ISAR成像的影响,其次利用雷达基带回波具有的稀疏性... 详细信息

空间目标的高速运动会造成双基地ISAR一维距离像的畸变,针对此问题,研究了相应的速度估计与补偿方法。基于中频直接采样匹配滤波非相参双基地ISAR成像系统,首先研究了高速运动对双基地ISAR成像的影响,其次利用雷达基带回波具有的稀疏性,构造出与高速运动目标回波特性相匹配的冗余基并对其进行稀疏分解,然后据此估计出回波的调频斜率,进而估计出目标的无模糊速度,最后构造补偿相位项完成对宽带回波的速度补偿。算法补偿精度高,且无测速模糊,空间目标理想散点的仿真实验验证了补偿方法的有效性。

关键词：双基地逆合成孔径雷达空间目标速度补偿距离像

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激光雷达距离像背景抑制算法研究

中国激光 2005年第11期32卷 1469-1472页

作者：李自勤李金新王骐杭州电子科技大学电子信息学院浙江杭州310018 哈尔滨工业大学光电子技术研究所可调谐激光技术国家级重点实验室黑龙江哈尔滨150001

相干激光成像雷达距离像处理的一个重要内容就是进行背景抑制。利用原始强度像的均值信息进行距离像的背景抑制因为强度像受到噪声影响而效果不佳,改进算法加入了强度像的噪声滤除,大大提高了背景抑制能力。但是这种利用强度像均值的背... 详细信息

相干激光成像雷达距离像处理的一个重要内容就是进行背景抑制。利用原始强度像的均值信息进行距离像的背景抑制因为强度像受到噪声影响而效果不佳,改进算法加入了强度像的噪声滤除,大大提高了背景抑制能力。但是这种利用强度像均值的背景抑制算法要求目标区占有较大的面积,对于小目标图像其抑制效果变差。分析了强度像的直方图特征,提出了一种熵阈值分割抑制距离像背景算法,此算法将强度像的直方图划分为描述目标区像素和背景像素的两个概率分布,而将使这些概率分布熵最大的灰度值作为分割阈值。将此算法应用于实际图像处理,结果表明对于大目标图像和小目标图像都有较好的抑制效果。

关键词：图像处理相干激光雷达距离像距离反常抑制熵阈值分割