合成宽带雷达论文-陈秋实,杨强,董英凝,姚迪,叶磊

合成宽带雷达论文-陈秋实,杨强,董英凝,姚迪,叶磊

导读:本文包含了合成宽带雷达论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:高频雷达,目标分辨,矩阵填充,非网格

合成宽带雷达论文文献综述

陈秋实,杨强,董英凝,姚迪,叶磊[1](2017)在《基于矩阵填充的合成宽带高频雷达非网格目标分辨技术研究》一文中研究指出高频雷达由于工作在拥挤的高频频段(3~30 MHz),连续频带资源十分有限,有限的带宽限制了对目标的分辨能力。该文引入一种合成宽带的发射信号,同时针对该信号,提出一种基于矩阵填充(Matrix Completion,MC)的1维和2维目标参数估计方法,分别称之为矩阵填充1维估计(MCE-1D)和矩阵填充2维估计(MCE-2D)方法,该方法将不完备采样集合变换成低秩矩阵,通过构造双重汉克尔(two-fold Hankel)矩阵将其转化为半定规划(SemiDefinite Programming,SDP)问题求解。新方法应用于高频雷达中,可以在非连续谱的背景下获得场景中目标位置的准确估计,很好地解决了非网格目标在传统网格类方法中的基失配问题,新方法对于非网格目标具有更高的分辨能力及抗噪性能。仿真处理结果验证了该方法的有效性。(本文来源于《电子与信息学报》期刊2017年12期)

蒋铁珍,杨志远,庞龙斌[2](2017)在《压缩感知在分布式雷达宽带合成中的应用研究》一文中研究指出高分辨率图像的成像要素主要是孔径和信号带宽。传统合成孔径雷达和步进频雷达考虑"相对运动产生的虚拟孔径"或"合成信号带宽"信息,存在硬件复杂和持续时间长的缺点,多载频多输入多输出雷达可同时发射多载频信号,但未能解决系统硬件复杂的缺陷。本文通过分析比较合成孔径雷达成像、步进频雷达、多载频多输入多输出雷达的硬件和计算量,提出应用压缩感知来实现分布式雷达的宽带合成,通过仿真分析验证了压缩感知在分布式雷达宽带合成中的应用可行性。(本文来源于《2017年全国微波毫米波会议论文集(中册)》期刊2017-05-08)

李玉翔,郑娜娥,秦文利,胡捍英[3](2016)在《宽带MIMO雷达发射方向图合成方法》一文中研究指出针对多输入多输出(MIMO)雷达在宽频带内的发射方向图合成问题,提出了一种基于共轭梯度法的宽带发射方向图合成方法.首先,利用发射信号的互谱密度矩阵构造方向图的匹配准则,以各阵元发射功率相等为约束条件,建立优化模型;然后,利用多维球坐标映射方法消去模型中的约束条件,将带约束的优化问题转化为无约束优化;最后,采用共轭梯度法进行模型求解.仿真结果表明:该方法能有效改善发射方向图的频率一致性问题,抑制主瓣和旁瓣的波动幅度,较现有方法具有更好的宽带发射方向图合成性能.(本文来源于《华中科技大学学报(自然科学版)》期刊2016年09期)

张康[4](2016)在《合成宽带脉冲多普勒雷达系统设计与实现》一文中研究指出现代信息化战争复杂的战场环境要求雷达具有宽带高分辨率检测、跟踪、成像与目标识别的能力,以适应战争形态的快速变化与交战双方对提高战场感知能力的迫切需求;合成宽带脉冲多普勒雷达具有距离速度二维高分辨,无距离和速度模糊,能够抑制极强地海杂波的干扰,抗干扰能力强,易于工程实现等特点,是未来雷达系统的重要发展方向。本文研究了频率步进信号处理技术,从频时转换与时频转换两个角度推导了其一维距离高分辨处理算法,介绍了目标抽取算法与距离-速度耦合特性;研究了频率步进信号的距离-速度二维联合高分辨处理方法。本文探讨了DDS的工作原理、输出频谱结构与杂散分布;分析了锁相环基本环路参数,包括锁定时间、稳态误差、稳定性、噪声与杂散指标;在此基础上规划了DDS输出频率,设计了环路滤波器与DDS频综板卡,研制了DDS锁相宽带步进频率源;通过测试,该频率源具有低杂散与亚微秒级快速锁相特性。然后,根据前文的基础理论研究,本文进行了S波段频率步进雷达系统设计,重点研究了其频率源与射频接收机设计,将已研制的步进频率源作为该雷达频率源的二本振,并用DDS产生无杂散窄带中频调制信号,对其进行工程实现;通过对雷达系统的闭环测试,验证了该系统设计的可行性与有效性。最后,本文进行了民航飞机ISAR成像外场实验,用有源天线对雷达系统进行幅相一致性校正,而后对其进行一维高分辨测距与二维高分辨成像,得到目标随时间连续动态变化的一维高分辨距离像与散射点清晰的二维ISAR图像,验证了该频率步进合成宽带雷达系统的可靠性、稳定性与先进性,证明了宽带脉冲多普勒雷达的高精度距离速度检测与成像能力。(本文来源于《北京理工大学》期刊2016-01-01)

许军毅,安道祥,黄晓涛,王广学[5](2015)在《一种新的低频超宽带干涉合成孔径雷达绝对相位估计方法》一文中研究指出该文针对低频超宽带(UWB)干涉合成孔径雷达(In SAR),提出一种新的干涉相位绝对值估计方法。该方法首先对干涉图像进行非参数模型的精配准,并利用配准偏移量生成配准相位。然后将配准相位从干涉相位中去除,得到失配相位。最后估计失配相位的绝对相位,进而得到绝对干涉相位的值。该方法利用失配相位具有无相位缠绕或只在相干性较差区域存在相位缠绕的特性估计其绝对相位,相比传统的绝对干涉相位估计方法具有更小的运算复杂度。P波段UWB In SAR实测数据处理结果验证了该方法的有效性。(本文来源于《电子与信息学报》期刊2015年11期)

许军毅[6](2015)在《重轨低频超宽带干涉合成孔径雷达关键技术研究》一文中研究指出干涉合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar Interferometry,InSAR)技术是一种高精度对地观测技术,能够实现全天时、全天候的对地观测,因而在测绘领域具有广泛的应用。低频超宽带(Ultra-Wideband,UWB)InSAR由于其所具有的穿透性,常被用于叶簇覆盖下的地形测绘。相比普通的InSAR系统,低频UWB InSAR在数据处理过程中会遇到一些不同的问题。本文以重轨低频UWB InSAR数据处理中的关键技术为研究对象,重点对其中的图像配准、相位解缠以及绝对相位估计等内容进行了研究。提出了一些高效的处理方法,显着的提高了数据处理的性能。论文主要内容概括如下:1、研究了InSAR图像配准问题。通过分析InSAR图像对之间的几何关系,建立了图像对之间存在的相对偏移量的数学模型。理论分析结果表明,系统的相对带宽越大,InSAR图像对之间存在的相对偏移量也越大。对于相对带宽大于0.2的低频UWB InSAR数据,图像对之间的配准模型不能使用简单的低阶多项式模型进行拟合,而必须采用非函数模型。基于以上结论,本文提出了针对低频UWB InSAR数据的配准算法。此外,本文根据配准得到的偏移量计算出一个参考相位,称之为配准相位,并将其从干涉相位中减去。将得到相位称之为失配相位,代表其与配准误差相关。为了评估配准精度,本文提出基于失配相位评估配准精度的方法。相比传统的方法,其评估结果更加直观与准确。2、研究了基于图论的干涉相位解缠算法。基于L1-norm的相位解缠问题可通过经典的最小费用流相位解缠算法求解(Minimum Cost Network Flow Phase Unwrapping Algorithm,MCF),具有实现简单,解缠质量高的优点。然而,传统的MCF算法具有很高的运算复杂度。为了解决这一问题,本文对与相位解缠问题相关联的费用流网络模型以及最优的解缠结果的特性进行了分析。结果表明,MCF的解缠结果中仅存在偶极子切线,从而将最小费用流解缠问题转化为了在带权二分图上求解最小权完美匹配(Minimum Weight Perfect Matching,MWPM)的问题,并由此提出了MWPM相位解缠算法。相比MCF算法,MWPM具有更小的解缠复杂度与相同的解缠精度。3、研究了快速的最小不连续相位解缠算法。由于图论算法具有超过二阶的多项式运算复杂度,因而不适用于残差点密度较高的相位图。对于这种情况,本文选择了另外一种L1-norm相位解缠算法,即Flynn的最小不连续相位解缠算法。虽然Flynn算法同样存在运算复杂度高的问题,但经过仿真实验发现,该算法的运算复杂度主要取决于图像的尺寸以及其中所包含的不连续点数量。基于此,本文提出了首先对相位图进行快速的预解缠以消除大部分的相位条纹,再对预处理结果采用Flynn算法进行解缠的方法。由于预解缠消除了大部分的相位不连续,再采用Flynn算法进行解缠时,效率得到很大提高。此外,对于低频UWB InSAR数据,本文分析了失配相位的特性,指出其仅在少数区域存在缠绕的相位条纹的特性。这表明了采用Flynn算法对失配相位进行解缠具有很小的运算复杂度。基于此,本文通过Flynn算法快速解缠失配相位来得到解缠干涉相位,提高了低频UWB InSAR相位解缠的效率。4、研究了大尺寸低频UWB InSAR干涉相位解缠的问题。针对失配相位在高相干区域几乎不存在相位缠绕的特性,提出了一种基于图像分割的失配相位分块解缠方法。该方法基于相干系数以及失配相位的相位取值,将失配相位图分割为高质量与低质量区域。其中高质量区域代表不存在相位缠绕的高相干区域。而存在相位缠绕与残差点的低质量区域则被高质量区域分割成的多个不规则子块。本文所提的方法通过对这些子块的解缠,实现了对大尺寸失配相位的分块解缠。实测数据的实验结果表明该算法能够有效的将大尺寸的相位解缠问题分解为多个子块的解缠,且具有很高的运算效率。5、研究了干涉相位解缠后的残余相位模糊估计问题。传统的谱分割算法与残余偏移量估计(residual delay estimation,RDE)算法实现过于复杂或者运算复杂度过高。本文基于失配相位的分布特性,提出了直接利用失配相位在高相干区域的解缠结果估计残余相位模糊的方法。该方法实现简单,且理论分析与实验结果还表明,该方法与RDE算法具有相同的估计精度,但运算复杂度却远小于RDE算法。(本文来源于《国防科学技术大学》期刊2015-10-01)

王新苑[7](2014)在《脉冲合成宽带雷达目标检测算法设计与实现》一文中研究指出步进频率(Stepped-Frequency,SF)雷达是一种通过多脉冲合成实现距离高分辨的宽带雷达体制,它通过发射一组载频线性跳变的雷达脉冲,再对脉冲回波进行傅里叶逆变换(Inverse Fast Fourier Transform,IFFT)处理,获得大的合成带宽,从而实现距离高分辨的效果[1]。步进频率信号的发射、接收和处理均可用窄带实现,降低了对雷达各部分瞬时带宽的要求。在保证雷达系统达到高性能指标的同时,减小了数字信号处理机硬件部分的设计难度,易于工程实现,因此得到广泛的应用。本文首先给出了步进频率信号的数学模型,对其进行推导、分析,得出步进频率信号距离高分辨的原理。针对步进频率信号参数设置产生像冗余和像缺损的问题,提出了像拼接算法。像拼接算法可以减小目标距离走动并抑制虚假目标的产生,通过与常规像拼接算法的对比和对现有技术的改进,提出了一种改进的距离域高分辨成像算法,将此应用于仿真数据与实测数据,得到真实且完备的一维高分辨距离像,完成步进频率体制雷达一维高分辨距离像成像算法的研究工作。目标的一维高分辨距离像描述了目标强散射中心在径向上的投影,它能够反映出不同物体在几何形状和层次结构上的特征和差异,可以利用一维高分辨距离像,即距离扩展目标所具有的形状和结构特征进行目标检测。距离扩展目标不同于传统的“点目标”,需采用距离扩展目标的恒虚警(Constant False Alarm Rate,CFAR)检测算法进行检测。本文在介绍了低分辨雷达恒虚警检测的基本算法、分析了算法性能的基础上,提出了叁种距离扩展目标的恒虚警检测算法,通过检测性能曲线和对实测数据处理结果的对比,验证了基于顺序统计量的多通道检测算法在对数正态杂波背景下的检测性能最佳。通过对多种恒虚警检测算法的分析,选取在低分辨雷达下性能最优的单元平均恒虚警检测算法和在高分辨雷达下性能最优的基于顺序统计量的多通道检测算法应用于FPGA(Field-Programmable Gate Array)工程实现。FPGA作为新兴的信号处理元件,集成度高、速度快,具有高可靠性和稳定性,能够完成复杂的时序设计。利用FPGA并行处理等优势,分析两种应用于不同对象的恒虚警检测算法的特点,合理分配资源,综合考虑数据量与运行速度等因素,完成算法的工程设计。本文最后对提出的像拼接算法和恒虚警检测算法进行总结,完成了步进频率信号从成像到检测的数据处理过程。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2014-12-01)

花汉兵,王建新,刘光祖,班恬[8](2014)在《宽带逆合成孔径雷达欺骗干扰技术研究》一文中研究指出根据逆合成孔径雷达(ISAR)发射信号特点,该文基于模糊函数理论研究了宽带线性调频信号模糊函数及其分辨特性。用数字方法合成雷达假目标图像,实现对ISAR的欺骗性干扰。分析了数字图像合成器的工作原理和硬件实现,提出了调制器结构方案,该方案降低了资源消耗,提高了系统运行速度。理论分析和实例仿真表明,该方法可以逼真地产生假目标图像,达到了对逆合成孔径雷达欺骗干扰的预期效果。(本文来源于《南京理工大学学报》期刊2014年05期)

邢涛,胡庆荣,李军,王冠勇[9](2015)在《基于非均匀FFT的超宽带合成孔径雷达高效成像算法》一文中研究指出超宽带合成孔径雷达(ultra-wideband synthetic aperture radar,UWB-SAR)成像算法中后向投影算法(back-projection algorithm,BPA)和可扩展的Omega-K算法成像精度很高,但成像处理中的复数插值操作带来了较大的运算负担。非线性调频变标算法(nonlinear chirp scaling algorithm,NCSA)不存在复数插值处理,成像效率较高,由于级数展开处理存在近似,SAR图像存在一定的距离方位耦合副瓣。提出了一种新的UWB-SAR成像算法,通过对SAR距离脉压后的距离时域数据进行非均匀傅里叶变换,去除距离方位的耦合。图像消除了距离方位耦合副瓣,具有较好的质量。随着成像点数的增多,本文算法成像效率接近NCSA成像效率。仿真结果验证了该算法的正确性。(本文来源于《系统工程与电子技术》期刊2015年02期)

陈彭[10](2014)在《机载合成孔径雷达迭层宽带微带天线的研究》一文中研究指出合成孔径雷达是一种高分辨率主动式成像雷达。除分辨率高外,合成孔径雷达还具有探测距离远,受光照、气象环境限制小,可穿透地物等特点。这些理想的特性,很大程度上与其天线性能相关,其分辨率、灵敏度、信噪比和探测距离等多个关键参数与天线的带宽、方向图、增益等参数有着直接的联系。提升雷达系统的性能,很重要的一部分工作是提升合成孔径雷达天线的性能。微带阵列天线是机载合成孔径雷达天线一种重要实现形式,对微带天线的研究是合成孔径雷达天线研究的一个重要方向。阻抗带宽较窄一直是宽带微带天线设计的瓶颈。利用迭层技术和缝隙技术等手段,可有效扩展天线带宽,但伴随而来的是方向图性能变差,出现最大增益方向零偏问题和副瓣、后瓣增大的问题。另外,机载天线的特殊结构要求,小型化雷达系统的迫切需求都给微带天线的小型化设计提出了更严格的技术要求。这些问题都是目前机载合成孔径雷达微带天线设计中亟待解决技术的热点、难点问题。本文首先结合迭层技术和缝隙技术,设计了 U型缝隙迭层微带天线,通过频带内多谐振点的设置,使阻抗带宽达到了 24.5%。在此基础上,利用缝隙贴片结构和表面电流的对称特性,对天线进行了小型化改进,设计了半U型缝隙迭层宽带微带天线,在阻抗带宽为19.5%的情况下,其平面面积相对于前者缩小了 29.1%。但在上述宽带天线设计和小型化设计的同时,天线方向图的性能并不理想,出现了旁瓣和后瓣过大,E面和H面方向图不对称,最大增益方向零偏等问题。针对此类问题,本文提出了一种非对称缝隙贴片投影修补法,优化迭层缝隙天线或缝隙天线的方向图。通过此方法,本文优化了 C型缝隙微带天线和半U型缝隙迭层微带天线两种天线结构,设计了倒置C型缝隙迭层微带天线和倒置半U型缝隙迭层微带天线,实验结果表明,结构优化后的天线的最大增益方向零偏问题和方向图对称性都得到了不同程度的改善。使用EBG结构可改善天线方向图性能。本文分别设计了小型化UC-EBG结构和小型化金属EBG结构,两种EBG结构小型化特征明显,带隙特性理想。将小型化金属EBG结构反射板应用于倒置半U型缝隙迭层微带天线阵,天线前后比得到了明显的改善。合成孔径雷达对于副瓣抑制比和增益等参数要求较高,微带天线一般都要采用阵列形式。本文使用文化算法对多条件下的超低副瓣阵列天线进行了综合。通过与其他传统算法和进化算法的对比,多方面验证了文化算法对于超低副瓣阵列天线方向图综合更为有效。最后,在上述研究的基础上,本文针对课题指标设计试制了一副机载合成孔径雷达用8单元倒置半U型缝隙迭层微带阵列天线,其增益达到16.12dB,主瓣宽度14Deg,副瓣抑制比达到20.12dB。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2014-03-06)

合成宽带雷达论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

高分辨率图像的成像要素主要是孔径和信号带宽。传统合成孔径雷达和步进频雷达考虑"相对运动产生的虚拟孔径"或"合成信号带宽"信息,存在硬件复杂和持续时间长的缺点,多载频多输入多输出雷达可同时发射多载频信号,但未能解决系统硬件复杂的缺陷。本文通过分析比较合成孔径雷达成像、步进频雷达、多载频多输入多输出雷达的硬件和计算量,提出应用压缩感知来实现分布式雷达的宽带合成,通过仿真分析验证了压缩感知在分布式雷达宽带合成中的应用可行性。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

合成宽带雷达论文参考文献

[1].陈秋实,杨强,董英凝,姚迪,叶磊.基于矩阵填充的合成宽带高频雷达非网格目标分辨技术研究[J].电子与信息学报.2017

[2].蒋铁珍,杨志远,庞龙斌.压缩感知在分布式雷达宽带合成中的应用研究[C].2017年全国微波毫米波会议论文集(中册).2017

[3].李玉翔,郑娜娥,秦文利,胡捍英.宽带MIMO雷达发射方向图合成方法[J].华中科技大学学报(自然科学版).2016

[4].张康.合成宽带脉冲多普勒雷达系统设计与实现[D].北京理工大学.2016

[5].许军毅,安道祥,黄晓涛,王广学.一种新的低频超宽带干涉合成孔径雷达绝对相位估计方法[J].电子与信息学报.2015

[6].许军毅.重轨低频超宽带干涉合成孔径雷达关键技术研究[D].国防科学技术大学.2015

[7].王新苑.脉冲合成宽带雷达目标检测算法设计与实现[D].西安电子科技大学.2014

[8].花汉兵,王建新,刘光祖,班恬.宽带逆合成孔径雷达欺骗干扰技术研究[J].南京理工大学学报.2014

[9].邢涛,胡庆荣,李军,王冠勇.基于非均匀FFT的超宽带合成孔径雷达高效成像算法[J].系统工程与电子技术.2015

[10].陈彭.机载合成孔径雷达迭层宽带微带天线的研究[D].哈尔滨工程大学.2014

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