毫米波干涉仪论文-张翼龙

毫米波干涉仪论文-张翼龙

导读:本文包含了毫米波干涉仪论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:稀疏感知,毫米波辐射计,干涉综合孔径,成像反演

毫米波干涉仪论文文献综述

张翼龙[1](2017)在《基于稀疏感知的毫米波干涉综合孔径辐射成像和目标检测方法研究》一文中研究指出毫米波干涉综合孔径辐射成像系统利用多个小孔径天线合成了一个等效的大孔径天线接收目标场景的毫米波辐射信号,通过复相关运算直接在空频域测得可见度函数并对其反演得到目标场景的毫米波亮温图像,有效的提高了毫米波辐射成像系统的空间分辨率和灵敏度等探测性能,具有隐蔽性强、对金属目标敏感、不受沙尘、烟雾、夜晚等恶劣条件干扰的优点,在军事和民用领域如导航、对地遥感和反恐安检等方面获得了广泛应用,在目标探测领域具有重要地位。毫米波干涉综合孔径辐射成像的最终目的是获得高质量的毫米波亮温图像并对其进行有效的目标检测以满足不同应用需求,因此高性能的反演算法和目标检测方法是毫米波干涉综合孔径辐射成像的研究重点。论文结合稀疏感知理论,从毫米波干涉综合孔径辐射成像的基础原理和模型入手,深入研究成像反演的特征,提出了基于稀疏感知的毫米波干涉综合孔径辐射成像反演方法,并结合视觉显着性理论,研究了适用于毫米波干涉综合孔径辐射成像机制的目标检测算法,主要包括以下几个方面的研究内容:(1)毫米波干涉综合孔径辐射成像的目标特性、建模仿真、成像反演特征等方面的研究。首先介绍了毫米波目标辐射特性并从统计特性角度进行了建模仿真,接着从二元干涉仪入手,利用系统传输特性推导了远场毫米波干涉测量的复相关输出和目标场景毫米波亮温分布的关系,并对上述模型进行改进得到了远近场统一的复相关输出和目标场景毫米波亮温分布的关系,最后介绍了毫米波干涉综合孔径辐射成像反演算法的基本思想和方法,分析了现有的反演算法面临的问题。(2)毫米波干涉综合孔径辐射成像一维稀疏成像模型与相应的一维成像反演算法的研究。从毫米波干涉综合孔径辐射成像反演的数值处理角度出发,分析了毫米波干涉综合孔径亮温图像的统计特点,归纳了其特有的先验信息,结合压缩感知理论提出了毫米波干涉综合孔径辐射成像一维稀疏成像模型;针对该模型提出了稀疏正则化反演算法,该算法降低了系统数据处理量,提升了成像反演的准确度和鲁棒性;通过对稀疏正则化反演算法稀疏求解性能的挖掘,结合针对毫米波干涉综合孔径亮温图像的统计特点而改进加权的参数,提出了重加权L1范数反演算法,该算法进一步提高了对系统噪声和误差干扰的抑制能力,提升了成像反演的准确度。(3)毫米波干涉综合孔径辐射成像二维稀疏成像模型与相应的二维成像反演算法的研究。通过对毫米波干涉综合孔径辐射成像一维成像反演模型的修正,得到了二维成像反演模型,结合低秩矩阵恢复理论提出了毫米波干涉综合孔径辐射成像二维稀疏成像模型;针对该模型提出了二维奇异值阈值反演算法,该算法降低了系统数据处理量,克服了一维成像反演方法难以反演大维度毫米波亮温图像的不足;从无约束拉格朗目模型角度出发,提出了二维加速近端梯度反演算法,该算法在低数据处理量下进一步提高了成像反演的速度,提升了成像反演的准确度。(4)基于频域显着性的毫米波干涉综合孔径亮温图像目标检测算法的研究。根据毫米波干涉综合孔径辐射成像的特点和毫米波干涉综合孔径亮温图像的统计特征,建立了毫米波干涉综合孔径辐射成像的目标检测模型,结合视觉显着性理论,提出了基于频域显着性的毫米波干涉综合孔径亮温图像目标检测算法,解决了成像反演过程中信息损耗对传统空域检测方法产生不良影响的问题,增强了对弱目标的检测能力,提高了检测速度和准确度。(5)毫米波干涉综合孔径辐射成像系统的设计实现。以二元干涉仪为基本单元,借助模块式部件,设计实现了一个近场扫描式双通道毫米波干涉综合孔径辐射成像系统,进行了干涉条纹测试实验,对成像系统的性能进行了验证;借助点辅助源对近场成像系统的估计参数进行了校准,并进行了反演成像实验,验证了论文提出的基于稀疏感知的成像反演方法的有效性。(本文来源于《南京理工大学》期刊2017-06-01)

刘丹[2](2016)在《毫米波干涉仪膛内信号处理方法研究》一文中研究指出随着内弹道理论的深入发展,精确打击技术提出更高要求,对弹丸膛内运动参数测量精度要求越来越高。在弹丸膛内运动参数测试中,测试系统会受到烟、尘、电磁等干扰,使得获取的弹丸回波信号往往伴有信号畸变、噪声干扰严重等问题,因此精确测量弹丸运动速度是整个弹丸运动参数测试的关键。本文针对此应用背景,提出了对毫米波干涉仪膛内信号的分析研究,有重要意义。本文在研究目标测速原理基础上,利用极值法求解出弹丸运动速度。根据多普勒原理,测量弹丸运动速度需解算信号瞬时频率,而极值点携带了多普勒信号瞬时频率信息,所以要精确估算弹丸回波信号的频率,找准极值点的位置至关重要。提出采用二次曲线分段拟合的方法对弹丸回波信号进行去噪处理,根据二次函数求极值点方法求出所有极值点,并对分段拟合算法产生的无效极值点进行准确剔除。经过实际信号验证,利用该方法判定极值点位置的精度有了明显提高,为高精度测量弹丸运动速度奠定了基础。本文在上述极值法测量的基础上,提出了基于卡尔曼滤波的预测算法。通过建立弹丸运动速度数学模型,对解算出的弹丸运动速度信息进行了预测优化,进一步提高了弹丸速度的测量精度。通过实测信号进行验证分析,结果表明弹丸速度的测量值更加逼近真实值,误差更小,速度测量精度达到了项目要求:优于0.3%,证明该方法具有实际工程应用价值。(本文来源于《中北大学》期刊2016-04-10)

轩丹妮[3](2016)在《毫米波干涉SAR性能分析与处理研究》一文中研究指出InSAR是一种全天时、全天候获取高精度数字高程图的SAR系统。相较于其他波段,毫米波波长短、地物穿透能力低,可实现超高精度测高,且更适合测量目标的数字高程。当相位图存在大量噪声时,图像和干涉图的信噪比降低、相位解缠效果和DEM精度变差。因此,在InSAR数据处理过程中,毫米波InSAR如何获取高质量的相位图是其中重要一环。为此,本文研究了毫米波In SAR性能分析与处理,主要做了如下工作:(1)介绍SAR的回波模型、成像原理以及In SAR的测高原理,发现毫米波系统可测得超高精度高程,但对天线相位中心轨迹更加敏感。为得到更好的成像质量,本文选择BP成像算法结合IMU数据实现机载毫米波InSAR成像。(2)通过研究地形对干涉图质量的影响,发现当散射点离成像平面越远时,成像的相参性越低。为获得更好的相干图质量,应将成像空间选择为投影高度最小的平面或进行曲面投影。(3)分析由通道差异性所致的通道模糊函数不同对干涉图质量的影响,发现当通道间模糊函数幅度值存在倍数关系差异时,对干涉图质量无影响;但差异不成倍数关系时,会影响干涉图质量且差异越大质量越差。为避免通道的旁瓣串扰,主副通道间模糊函数的最大旁瓣差异应小于-25~-30dB。(4)分析平台稳定性对干涉图质量的影响,发现由平台稳定性引起的低频误差可以通过IMU补偿消除,而高频误差带来的影响则在成像过程中无法消除。为避免高频误差导致的干涉图质量变差,数据测量精度应小于5 104-?m。(5)通过研究干涉图滤波流程,提出了相位图滤波的相位跳跃问题解决方法。因此,可以直接在干涉相位图上滤波。通过研究中值滤波、均值滤波、KNN滤波等多种滤波方法,提出了正则化相位滤波算法,并得到了较好的滤波效果。总之,本文分析了干涉相位图质量的影响因素,提出了相位图滤波的相位跳跃问题解决方法,为提高干涉相位图质量提出一种新的思路。(本文来源于《电子科技大学》期刊2016-03-31)

王兰美,林吉平,王桂宝,陈智海[4](2015)在《一种毫米波干涉仪测向算法(英文)》一文中研究指出提出了一种毫米波干涉仪二维测向解模糊算法.通过对圆形阵列阵元与参考阵元之间的测量相位差进行一次或多次虚拟变换运算,获得虚拟阵元与参考阵元之间的无模糊相位差.无模糊相位差被用来得到粗略无模糊的波达方向估计,此粗略无模糊的波达方向估计被用来解原阵列阵元和参考阵元的周期性相位模糊.进而获得高精度波达方向估计.仿真实验表明,所提算法在毫米波频率范围内能获得高精度的二维测向结果.(本文来源于《红外与毫米波学报》期刊2015年02期)

曲洪东,翟龙军,高山[5](2015)在《六边形格点毫米波干涉阵列的稀疏与优化》一文中研究指出研究了六边形格点干涉阵列的阵列稀疏和优化。通过阵列配置矩阵及其自相关矩阵和互相关矩阵,分析了六边形格点阵列的UV平面采样点分布规律,推导得到了六边形格点阵列实现UV平面采样点全覆盖的条件,并将六边形格点阵列的稀疏优化转化为矩形格点阵列的稀疏优化问题。利用差基序列低冗余度特性,提出了基于差基的六边形格点阵列稀疏与优化方法。仿真分析结果表明,采用所提方法得到的稀疏阵列,其冗余度优于经典X形阵。(本文来源于《系统工程与电子技术》期刊2015年07期)

李道京[6](2013)在《毫米波干涉合成孔径雷达》一文中研究指出合成孔径雷达SAR是20世纪50年代初提出一种微波成像技术,它能够借助平台的运动实现长孔径综合以达到对观测区域的高分辨率成像。作为一种主动遥感设备,SAR能够实现全天时、全天候、远距离对地观测。干涉合成孔径雷达InSAK是在SAR基础上发展起来的一项遥感技术。InSAR利用两部具有一定视角差的天线进行成像,并对获取的两幅复图像数据进行干涉处理得到干涉相位,经反演得到观测区城的数字高程模型。InSAR以其独特(本文来源于《高科技与产业化》期刊2013年11期)

杨娟[7](2013)在《高保相毫米波干涉SAR技术研究》一文中研究指出合成孔径雷达干涉技术能够为地形测量提供高精度的高程信息。随着科学技术的发展,人们对高程精度的要求越来越高。由于毫米波SAR采用比常规SAR系统更短的波长,可以获得更高的二维成像分辨率,已在雷达成像领域得到了应用。但将毫米波SAR应用到叁维成像时,因为波长更短,存在干涉相参性减弱、相位解缠难度增大等问题,对系统参数和成像方法的精度要求增高,其相应的二维、叁维成像技术尚需研究。本文根据毫米波干涉SAR项目的高程精度要求,首先通过高程测量误差模型分析了各高程影响因素误差传播系数以及误差容许范围,其中,,重点分析了引起干涉相位误差的诸多因素,并对可能引起干涉相位误差的成像因素和系统性因素进行了研究。在成像环节误差影响的研究中,我们对常用的叁种SAR成像方法进行了对比分析。对可能带来干涉相位误差的环节并进行了仿真实验,验证了其对干涉相位精度的影响。最后通过点目标的干涉相位精度分析,证实了后向投影算法(BP, Back-projection)具有较高的保相能力。最后,针对后向投影算法,研究了该算法自配准精度,以及主辅图像各自进行相位补偿时的自动去平地相位能力,与其他去平地方法进行仿真对比。在分析该算法平地参考模型带来的机理性缺陷基础上,提出了曲而BP算法,该算法在解决配准能力降低的同时,克服了高程反演过程中基线长度小带来的病态问题。为进一步提高反演精度,提出迭代曲面BP。(本文来源于《电子科技大学》期刊2013-04-01)

王利梅[8](2013)在《基于时频分析的毫米波干涉仪信号处理研究》一文中研究指出弹丸速度对发展内弹道理论,研究新型火炮、轻武器以及对武器的检验、验收等方面发挥着重大的作用,而毫米波干涉仪对膛内弹丸速度测量具有的独特优势,使其得到广泛的应用。本文针对毫米波干涉仪测量膛内弹丸的速度等运动参数测量问题,着重作了以下几个方面研究:首先,分析了毫米波干涉仪测量弹丸膛内速度的原理,建立了毫米波干涉仪膛内测速的信号模型,研究了常用的时频分析方法,为后文的信号处理奠定理论基础。其次,研究了基于时频域的毫米波干涉仪信号去噪算法,重点研究了小波包-峰度去噪算法和基于时频分析的时频峰值滤波算法,仿真分析了两种去噪算法的性能。再次,研究了基于时频分析的瞬时频率提取方法,具体包括小波脊线提取的相位稳定法和小波模极大值法,以及结合数字图像处理技术进行时频脊线提取的方法。仿真说明了各提取方法的性能优劣,对比分析了不同SNR下小波模极大值法和结合数字图像处理的方法。最后,针对毫米波干涉仪实测数据,采用本文的算法提取了膛内弹丸的瞬时频率,并在此基础上提取了弹丸的速度及加速度等运动参数信息,计算了膛内弹丸的运动距离,与实际相符,说明了本文算法的准确性和实用性。(本文来源于《南京理工大学》期刊2013-03-01)

杨健[9](2010)在《毫米波干涉仪膛内信号处理研究》一文中研究指出弹丸膛内运动参数是武器设计和改进的重要依据,其中弹丸速度的提取有着尤其重要的意义。毫米波干涉仪利用多普勒效应可以实现对速度信息的有效提取,并且对于烟雾等恶劣环境还有着极好的穿透特性。毫米波单路干涉仪对测量弹丸速度急剧变化时估计误差很大,本文提出了双路干涉理论,对双路弹丸速度回波信号差分后,计算瞬时频率,采用时频分布手段进行处理,反演得到速度-时间曲线,将速度估计误差降低1个数量级。本文对非平稳信号处理方法做了简要叙述,采用Choi-Williams分布、减小交叉项分布、Wigner-Ville分布及其变型形式等方法对膛内弹丸回波的瞬时相位差信号进行处理。上述分布方法得到的时频图具有严重的交叉项干扰,本文针对这个问题,从抑制交叉项的原理出发,结合所处理的多项式相位信号特点,设计了多项式Wigner-Ville分布,完全消除了交叉项干扰。对于处理的多项式相位信号,从速度估计误差、交叉项抑制、时频聚集性、噪声敏感性等方面,将多项式Wigner-Ville分布与其他时频分布进行比较,证明了多项式Wigner-Ville分布的优越性。(本文来源于《南京理工大学》期刊2010-05-01)

陶金泉[10](2009)在《毫米波干涉仪信号处理研究》一文中研究指出弹丸内弹道速度测量对武器系统的研制有着重要的指导意义,毫米波干涉仪利用多普勒效应,获取运动目标的瞬时频率,能够对弹丸膛内速度实现精确的测量。传统的信号分析方法-傅立叶变换只能在时域或频域对信号进行分析,缺乏时频域联合分析的手段,无法对瞬时频率进行精确的计算分析。时频分析方法是近年来信号处理研究的一个热点,为非平稳信号的分析提供了有力工具。这种分析方法提供了信号时间域与频率域的联合分布信息,因此可以清楚的描述信号频率随时间变化的关系。介绍了时频分析理论的基本知识,给出了几种主要的时频分析方法:短时傅立叶变换,Wigner-Ville变换,连续小波变换以及希尔伯特黄变换,就各种时频分析方法在信号处理中的应用作了较深入的研究。最后给出毫米波干涉仪测试系统的组成结构,基于希尔伯特黄变换和短时傅立叶变换,对毫米波干涉仪采集的实际信号进行了时频分析,实现了对弹丸内弹道速度的精确测量。(本文来源于《南京理工大学》期刊2009-05-01)

毫米波干涉仪论文开题报告

(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:

随着内弹道理论的深入发展,精确打击技术提出更高要求,对弹丸膛内运动参数测量精度要求越来越高。在弹丸膛内运动参数测试中,测试系统会受到烟、尘、电磁等干扰,使得获取的弹丸回波信号往往伴有信号畸变、噪声干扰严重等问题,因此精确测量弹丸运动速度是整个弹丸运动参数测试的关键。本文针对此应用背景,提出了对毫米波干涉仪膛内信号的分析研究,有重要意义。本文在研究目标测速原理基础上,利用极值法求解出弹丸运动速度。根据多普勒原理,测量弹丸运动速度需解算信号瞬时频率,而极值点携带了多普勒信号瞬时频率信息,所以要精确估算弹丸回波信号的频率,找准极值点的位置至关重要。提出采用二次曲线分段拟合的方法对弹丸回波信号进行去噪处理,根据二次函数求极值点方法求出所有极值点,并对分段拟合算法产生的无效极值点进行准确剔除。经过实际信号验证,利用该方法判定极值点位置的精度有了明显提高,为高精度测量弹丸运动速度奠定了基础。本文在上述极值法测量的基础上,提出了基于卡尔曼滤波的预测算法。通过建立弹丸运动速度数学模型,对解算出的弹丸运动速度信息进行了预测优化,进一步提高了弹丸速度的测量精度。通过实测信号进行验证分析,结果表明弹丸速度的测量值更加逼近真实值,误差更小,速度测量精度达到了项目要求:优于0.3%,证明该方法具有实际工程应用价值。

(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。

毫米波干涉仪论文参考文献

[1].张翼龙.基于稀疏感知的毫米波干涉综合孔径辐射成像和目标检测方法研究[D].南京理工大学.2017

[2].刘丹.毫米波干涉仪膛内信号处理方法研究[D].中北大学.2016

[3].轩丹妮.毫米波干涉SAR性能分析与处理研究[D].电子科技大学.2016

[4].王兰美,林吉平,王桂宝,陈智海.一种毫米波干涉仪测向算法(英文)[J].红外与毫米波学报.2015

[5].曲洪东,翟龙军,高山.六边形格点毫米波干涉阵列的稀疏与优化[J].系统工程与电子技术.2015

[6].李道京.毫米波干涉合成孔径雷达[J].高科技与产业化.2013

[7].杨娟.高保相毫米波干涉SAR技术研究[D].电子科技大学.2013

[8].王利梅.基于时频分析的毫米波干涉仪信号处理研究[D].南京理工大学.2013

[9].杨健.毫米波干涉仪膛内信号处理研究[D].南京理工大学.2010

[10].陶金泉.毫米波干涉仪信号处理研究[D].南京理工大学.2009

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