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基于镜像修正模型的雷达多径散射研究

基于镜像修正模型的雷达多径散射研究

高速铁路多径散射环境下电波径数分布特点探讨

2019年全国天线年会

作者：陈彬童创明李西敏空军工程大学

本文针对复合模型提出了一种改进的高频电磁散射预估方法。首先,介绍了复合散射模型以及传统的多径散射预测方法（物理光学（PO）+等效边缘电流（EEC）+四路径模型（FPM））。然后,通过引入镜像单元的概念,研究了镜像修正四路径模型（SI... 详细信息

本文针对复合模型提出了一种改进的高频电磁散射预估方法。首先,介绍了复合散射模型以及传统的多径散射预测方法（物理光学（PO）+等效边缘电流（EEC）+四路径模型（FPM））。然后,通过引入镜像单元的概念,研究了镜像修正四路径模型（SIMFPM）,以计算电大三维理想导体（PEC）目标与介质粗糙面之间的耦合散射场。最后,给出仿真算例,分析了复合模型的高频散射特性。理论分析与仿真算例证明了镜像修正四路径方法的准确性。

关键词：复合模型多径散射镜像修正模型

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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现代电子技术 2005年第9期28卷 109-110页

作者：杨辉刘月峰黄立平刘晓佩西安科技大学通信学院陕西西安710054 中铁一局电务工程有限公司技术开发部陕西西安710054

根据高速铁路环境下无线电波传播的特点,讨论了电波径数的分层分布,从时间上考虑主要由区域有效散射体引起的相对时延径数分布,指出其与有限状态空间的线性生灭过程的不同点;从空间上考虑主要有本地有效散射体引起的空间径数分布,指出... 详细信息

根据高速铁路环境下无线电波传播的特点,讨论了电波径数的分层分布,从时间上考虑主要由区域有效散射体引起的相对时延径数分布,指出其与有限状态空间的线性生灭过程的不同点;从空间上考虑主要有本地有效散射体引起的空间径数分布,指出其服从有限状态空间的线性生灭过程;分别给出了数学模型;指出径数到达时间间隔服从指数分布,分布参数与速度成正比,表现为电波径数变化的频率和持续时间加快。

关键词：高速多径散射分层电波径数生灭过程

基于非视距雷达三维成像的隐藏目标精确重构方法

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雷达学报（中英文） 2024年第4期13卷 791-806页

作者：蔡响韦顺军文彦博胡江波王谋师君崔国龙电子科技大学信息与通信工程学院成都611731

非视距(NLOS)三维成像雷达是一种利用多径散射回波探测隐藏目标的新技术,但存在多路径回波分离、孔径遮蔽缩减、反射面相位误差等问题,传统视距雷达三维成像方法难以实现非视距隐藏目标的高精度成像。为此,该文提出了一种基于迭代稀疏... 详细信息

非视距(NLOS)三维成像雷达是一种利用多径散射回波探测隐藏目标的新技术,但存在多路径回波分离、孔径遮蔽缩减、反射面相位误差等问题,传统视距雷达三维成像方法难以实现非视距隐藏目标的高精度成像。为此,该文提出了一种基于迭代稀疏重构的非视距隐藏目标三维成像雷达精确成像方法(NSIR)。在该方法中,首先构建非视距毫米波雷达三维成像的多径信号模型,利用视距/非视距回波特性,通过模型驱动方法提取非视距隐藏目标的多路径回波,实现视距/非视距回波信号的分离;其次,构建耦合多径反射面相位误差的全变分多约束隐藏目标重构优化问题,利用分裂Bregman全变分(TV)正则化算子和最小均方误差的相位误差估计准则,联合求解多约束最优化问题,实现非视距目标的精确成像及轮廓重构。最后,搭建平面扫描的三维成像雷达试验平台,完成了拐角非视距场景下刀具、铁架等目标的实验验证,验证了非视距毫米波三维成像雷达隐匿目标探测能力及该文方法的有效性。

关键词：非视距成像雷达三维成像多径散射逆散射成像稀疏重构

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高重频PD雷达导引头低空目标检测性能分析

现代雷达 2023年第9期45卷 94-99页

作者：邱涛杨勇国防科技大学电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验室湖南长沙410073

文中以检测低空突防目标为背景,分析了在多径散射、海杂波和热噪声以及远距离支援干扰的情况下,高重频脉冲多普勒(PD)雷达导引头对低空突防目标的检测性能。首先,通过对多径条件下的目标回波信号、海杂波、热噪声以及远距离支援干扰进... 详细信息

文中以检测低空突防目标为背景,分析了在多径散射、海杂波和热噪声以及远距离支援干扰的情况下,高重频脉冲多普勒(PD)雷达导引头对低空突防目标的检测性能。首先,通过对多径条件下的目标回波信号、海杂波、热噪声以及远距离支援干扰进行建模,推导得出了高重频PD雷达接收信号的表达形式;然后,结合具体场景对雷达接收信号进行仿真,并以此综合分析了多径散射、海杂波、远距离支援干扰对目标回波的影响效应;最后,得到了不同干扰因素对PD雷达导引头检测性能的影响效果。

关键词：杂波多径散射远距离支援干扰雷达导引头性能分析低空目标

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低空雷达导引头海面目标检测性能分析

电子与信息学报 2011年第8期33卷 1779-1785页

作者：杨勇冯德军王雪松张文明肖顺平国防科技大学电子科学与工程学院长沙410073

该文以雷达导引头低空检测海面目标为背景,综合分析了多径环境和海杂波环境对雷达导引头目标检测的影响。通过对目标回波、多径散射的镜反射、漫反射以及海杂波进行建模,结合具体场景,仿真分析了镜反射、漫反射以及海杂波对雷达导引头... 详细信息

该文以雷达导引头低空检测海面目标为背景,综合分析了多径环境和海杂波环境对雷达导引头目标检测的影响。通过对目标回波、多径散射的镜反射、漫反射以及海杂波进行建模,结合具体场景,仿真分析了镜反射、漫反射以及海杂波对雷达导引头接收信号的影响,进而分析了多径散射和海杂波对雷达导引头检测不同大小目标时检测性能的影响效果。仿真结果表明:雷达导引头检测RCS低于1 m2的小目标时,海杂波是影响雷达导引头检测性能的主要因素;雷达导引头检测RCS大于10 m2的目标时,多径效应是影响雷达导引头检测性能的主要因素;雷达导引头检测RCS大于104 m2的目标时,雷达导引头的检测性能不受海杂波和多径效应影响。

关键词：目标检测多径散射海杂波雷达导引头

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高速印刷电路板间垂直通孔的建模与分析

电子与信息学报 2007年第4期29卷 1013-1016页

作者：任志军孙玉发安徽大学计算智能与信号处理教育部重点实验室合肥230039

通孔是现代高速印刷电路板中最常用的互连结构之一,其在传输信号特别是高速信号时会带来一系列信号完整性问题,因此对其进行准确、快速、有效的电磁建模与仿真将变得极为重要。该文使用一种基于Foldy-Lax方程的全波分析法并结合网络级... 详细信息

通孔是现代高速印刷电路板中最常用的互连结构之一,其在传输信号特别是高速信号时会带来一系列信号完整性问题,因此对其进行准确、快速、有效的电磁建模与仿真将变得极为重要。该文使用一种基于Foldy-Lax方程的全波分析法并结合网络级联理论对其进行电磁建模。在单层垂直通孔结构中,建立柱体通孔间的Foldy-Lax多径散射方程,求得柱体通孔的激励场系数,计算出单层垂直通孔的散射矩阵,再应用多端口网络级联理论便可得到多层垂直通孔的散射矩阵。最后给出了四层垂直通孔散射参数的计算结果,并与已有文献结果进行了比较,两者吻合良好,从而验证了该方法的有效性。

关键词：通孔垂直通孔 Foldy-Lax方程多径散射网络级联

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海面舰船目标SAR回波信号仿真

系统仿真学报 2015年第9期27卷 1989-1996 2007,2007页

作者：刁桂杰许小剑倪虹路军杰北京机电工程研究所北京100074 北京航空航天大学电子信息工程学院北京100191

提出了一种海面舰船目标合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)回波信号仿真方法,建立了海面舰船目标SAR回波信号模型。该模型结合了舰船的六自由度运动模型、海面复反射系数模型、目标电磁散射模型,利用高频电磁散射计算方法和... 详细信息

提出了一种海面舰船目标合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)回波信号仿真方法,建立了海面舰船目标SAR回波信号模型。该模型结合了舰船的六自由度运动模型、海面复反射系数模型、目标电磁散射模型,利用高频电磁散射计算方法和目标与舰船间的多路径散射,综合模拟了海面和舰船间的电磁耦合散射及其时变特性。通过对比分析不同海况、不同擦地角条件下海面舰船SAR回波信号模型的成像,可以看出该仿真模型较逼真地体现了SAR体制下海面舰船目标的物理散射特征,证明了模型的有效性。

关键词：合成孔径雷达舰船目标多径散射海面复反射仿真

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基于奇异值分解的风电场杂波微动特征提取

电子测量与仪器学报 2017年第4期31卷 588-595页

作者：何炜琨郭双双王晓亮吴仁彪中国民航大学天津市智能信号与图像处理重点实验室天津300300

风电场作为一种特殊的大型建筑物,会影响航管监视雷达对飞机目标的准确探测。同时,由于风电场通常分布在某一大面积区域,风轮机之间具有多径传输特性,进而会影响航管监视雷达对飞机目标的定位和测速。因而,分析风电场杂波的微动特征有... 详细信息

风电场作为一种特殊的大型建筑物,会影响航管监视雷达对飞机目标的准确探测。同时,由于风电场通常分布在某一大面积区域,风轮机之间具有多径传输特性,进而会影响航管监视雷达对飞机目标的定位和测速。因而,分析风电场杂波的微动特征有助于检测和识别风电场杂波信号,提高雷达探测目标的准确性。基于航管监视雷达风电场回波信号模型,利用奇异值分解技术分析了风电场回波信号的微动特征,并构造相应的特征量实现其微动特征的提取。同时,在飞机目标存在背景下,提取了风电场回波的微动特征,并将其与飞机目标的多普勒特征进行对比分析,仿真结果证明了所提方法的有效性。

关键词：风电场多径散射奇异值分解微动特征提取

低空突防多要素对高重频PD雷达导引头影响效应分析

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低空突防多要素对高重频PD雷达导引头影响效应分析

作者：邱涛国防科技大学

学位级别：硕士

防空导弹在现代战争中起着举足轻重的作用,防空导弹能够精确命中目标的关键在于导引头。脉冲多普勒(Pulse Doppler,PD)雷达导引头具有良好的速度分辨能力,因此,其被广泛运用于防空导弹中。但是,PD雷达导引头在检测低空突防目标时不仅会... 详细信息

防空导弹在现代战争中起着举足轻重的作用,防空导弹能够精确命中目标的关键在于导引头。脉冲多普勒(Pulse Doppler,PD)雷达导引头具有良好的速度分辨能力,因此,其被广泛运用于防空导弹中。但是,PD雷达导引头在检测低空突防目标时不仅会面临多径散射、杂波等自然环境干扰,而且还可能会面临敌方释放的无源或者有源干扰。此外,雷达导引头在探测过程中,还可能面临着多个目标集群突防。各种干扰因素会导致雷达导引头目标检测性能下降。集群多目标会导致雷达导引头产生较大的测角误差。这些由环境和目标形成的多要素如何影响雷达导引头的探测性能?影响效果如何?这些问题是提高复杂电磁环境下雷达导引头探测性能必须回答的问题。因此,分析多要素组合对PD雷达导引头目标检测和测角性能的影响效应可为雷达导引头检测方法和测角方法研究提供重要参考,具有重要的军事意义。本文首先给出了PD雷达导引头系统组成、发射信号与接收信号模型,研究了雷达导引头脉冲多普勒处理、恒虚警率(Constant False Alarm Rate,CFAR)检测以及角度信息处理等信号处理方法。针对高重频脉冲多普勒雷达导引头探测低空单目标场景,这章首先分析了多径散射、杂波以及噪声压制干扰特性,分别对多径散射、杂波以及噪声压制干扰建模。然后,构建了雷达导引头检测低空突防目标场景,结合场景参数,仿真得到了多环境要素下的雷达导引头接收信号,包括:目标多径散射回波、杂波、噪声压制干扰等。进而仿真分析了多要素对雷达导引头信号的多普勒谱和目标检测概率的影响效果。分析结果表明:在所设定场景下,目标保持一定的速度向雷达导引头飞行,当雷达导引头高度为3000米以上时,多径散射对目标回波的影响可忽略;高度3000米以下且弹目距离较近时,3级海况以上多径散射对目标回波的影响可忽略。导引头以1000米的高度飞行并探测低空目标时,当目标速度大于46m s时,影响雷达导引头目标检测的主要因素为远距离支援干扰;当目标速度小于46m s时,影响雷达导引头目标检测的主要因素为杂波。针对高重频PD雷达导引头探测低空双目标场景,分析了不同场景下不同组合要素对导引头检测和测角的影响效应。具体包括:分析了无自卫干扰条件下的双目标测角结果,以及单目标释放弹射式干扰对PD雷达导引头目标检测和测角的影响效应,并结合这两种场景,分析了低空条件下双目标释放各种有源自卫干扰组合(压制干扰+压制干扰,压制干扰+欺骗干扰、欺骗干扰+欺骗干扰)对高重频PD雷达导引头目标检测及测角的影响效应。结果表明:在所设定场景下,导引头测角结果大部分位于两个目标角度之间,测角结果受到以下因素的影响:干扰功率、导引头高度、目标的高度、释放干扰信号的方向。真实目标CFAR参考单元内的速度欺骗单元目标越多,达到相同虚警数所需的干信比越大,达到相同漏警数所需要的干信比越小;双目标释放欺骗干扰组合的几种场景中,每个目标各自释放一个欺骗干扰对雷达导引头目标检测影响最大。速度欺骗干扰+压制干扰下,当敌人释放的压制干扰功率较大且控制欺骗干扰的释放,可以有效地影响雷达导引头目标检测和测角性能。最后,对全文的主要工作和创新点进行了总结。

关键词：杂波多径散射有源干扰脉冲多普勒雷达导引头低空目标目标检测