高勋章[1]2004年在《基于高阶统计量的雷达目标高分辨成像研究》文中提出本文研究了基于高阶统计量的雷达目标高分辨成像技术。 首先回顾了雷达成像技术的发展历史和研究现状,简要概述了基于高阶统计量的谐波恢复问题,并指出了目前存在的主要问题。 第二章研究了基于乘积性高阶模糊函数的空间目标一维距离像运动补偿方法。推导了平动和转动状态下目标雷达回波的多分量多项式相位信号模型,分析了高速平动和转动对空间目标一维距离像的影响。给出了两类不同稳定状态的空间目标运动估计和补偿方法,并详细分析了影响模型参数估计精度的各种因素。 第叁章针对现有成像方法对高斯色噪声敏感的问题,研究了高斯色噪声背景下基于四阶混合累积量的雷达目标一维超分辨成像。首先对谐波信号的混合累积量概念进行了推广,给出了衰减谐波的混合累积量的定义并证明了其渐近盲高斯特性。利用超分辨谱估计技术,提出了基于四阶混合累积量对角切片的FOMCMP和FOMCESPRIT方法,分析了这两种方法的参数估计性能。最后给出实测数据的成像实验结果。 第四章研究了高斯色噪声背景下基于二维四阶混合累积量的雷达目标二维超分辨成像。定义了衰减谐波的二维混合累积量,提出了二维衰减谐波信号参数估计的2d-FOMCESPRIT方法,分析了这种方法的计算量和参数估计性能。最后给出仿真数据和实测数据的成像实验结果。结果表明二维四阶混合累积量不仅能够降低雷达成像的高斯色噪声敏感性,而且可以大大减小成像算法的计算量。 第五章针对真实信号中包含任意平稳加性和乘性噪声的情况,研究了基于高阶循环统计量的雷达目标成像。提出了乘积型和累加型循环统计量的概念,并从理论上证明了乘积型和累加型循环矩(累积量)估计子的渐近特性。针对多分量随机幅度和多分量时变幅度模型,重点研究了基于乘积型循环均值的模型参数估计方法。实验表明该方法的抗噪能力和可辨识性优于传统方法。 最后对全文的工作进行了总结,指出了需要进一步深入研究和解决的问题。
张龙[2]2011年在《单/双基ISAR高分辨成像算法研究》文中研究指明逆合成孔径雷达(ISAR, Inverse Synthetic Aperture Radar)是一种重要的微波探测工具，在国土防御、空间探测等领域发挥着越来越重要的作用。可以全天候、全天时、远距离的获取非合作目标的图像，具有重要的军事和民用价值。随着应用需求的不断发展，使得ISAR成像技术的研究也不断的深入。本论文针对单/双基地ISAR高分辨成像处理中的若干新技术进行了较为详细的研究。1.介绍了本文工作的研究背景和意义，描述了ISAR成像的发展历史和研究现状。2.介绍了ISAR成像的距离高分辨和方位高分辨的原理，给出了平动补偿和ISAR成像的基本方法，对国内外有关ISAR成像算法方面的研究成果进行了评述。3.对低信噪比下线性调频步进信号的带宽合成处理进行了研究。首先给出了线性调频步进信号的形式及目标平动产生相位误差给频域带宽合成带来的问题，然后给出了适用于低信噪比下基于高阶累积量的回波信号带宽相参化处理方法，并给出了成像流程，最后用仿真与实测数据的处理结果进行了本章所提算法有效性的验证。4.针对传统超分辨ISAR成像中用能量进行判断距离单元中的散射点数目可能会引起虚假点或散射点漏检的问题，提出了一种统计RELAX超分辨ISAR成像方法，该方法充分将目标所处环境的背景噪声与杂波的统计信息用于散射点的提取中，对所有的距离单元的回波信号进行高斯性能检测，按照期望的虚警概率设置检测门限，确定存在散射点的距离单元，利用统计RELAX超分辨技术进行散射点的提取，最后给出的仿真和实测数据结果验证了本方法的有效性。5.针对低信噪比下基于压缩感知CS(Compressive Sensing)的ISAR成像方法性能下降甚至失效的问题，提出了一种改进CS的成像方法，首先分离含目标的距离单元和噪声单元，同时在方位向上用相干投影来提高观测数据的信噪比，下来利用权值迭代重置法进行1-范数的优化以增强真实散射点能量并且抑制噪声。改进CS算法适用于强噪声的环境下的ISAR成像，并可利用较少脉冲数获得高分辨的目标像。实测数据处理验证了该方法可以有效克服强噪声与杂波。同时，仅用有限个较少的回波脉冲就可得到高分辨ISAR图像，验证了该方法在非常有限脉冲条件下的稳健性。6.针对双基地雷达中两极区由于双基地角的时变特性，传统的ISAR成像方法无法获取高分辨的目标像，提出了一种Radon变换结合TCDS (Time Chirp-ratedistribution-Search)的超分辨成像算法。首先给出了双基地ISAR的信号模型，分析了两极区双基地角的时变性及对距离包络和方位的影响，就两极区目标运动模型中目标方位高次项相位提出了Radon-TCDS-Relax超分辨成像算法，对每个距离单元进行调频率和调频率变化率搜索，并补偿其所对应的方位高次项相位误差，用Radon-TCDS-RELAX提取散射点，然后进行TCD-RID成像。最后用仿真数据与传统的RID成像方法进行了比较，验证了本文方法的有效性。7.针对利用线性调频步进信号(LMSF)超宽带带宽合成进行了研究，首先分析了由于目标运动产生的相位误差给频域带宽合成带来的问题，下来给出了一种基于最小图像熵的超宽带线性调频步进信号脉组内子脉冲间的运动参数精确估计方法，并且分析了超宽带ISAR成像中的MTRC (migration through resolution cell)现象，并给出了解决方法，最后由实验仿真结果验证了本章方法的对于线性调频步进信号超宽带ISAR高分辨成像的有效性。
张旭东[3]2001年在《多种测角体制下宽带高分辨雷达导引头目标识别理论方法与应用研究》文中认为本文主要研究了圆锥扫描测角体制下距离维高分辨稳定成像，圆锥扫描测角体制下角闪烁的抑制，单脉冲测角体制下目标识别等课题。 在第一章中主要介绍了论文的研究背景及相关理论方法。首先介绍了反坦克精确制导武器的发展现状，然后分析了高分辨成像信息处理的研究和发展，简要介绍了杂波背景处理和角闪烁问题，最后介绍了本文研究的主要内容。 第二章首先分析了阶跃变频高分辨体制下目标的距离像。研究了运动条件对目标距离维高分辨成像的影响，针对低信噪比环境，提出利用循环平稳方法对运动参数进行估计的方法。进行了仿真实验，实验表明循环平稳处理可以在高斯色噪声背景中比较准确的估计目标的速度和加速度，减少运动的影响，得到较好的成像效果。研究了圆锥扫描测角体制对目标距离维成像的影响，针对低信噪比环境，同样采用循环平稳方法估计圆锥扫描对信号的调制。在高斯色噪声背景下进行的仿真实验表明，在减少测角影响后得到较好的成像效果。 第叁章首先介绍了角闪烁的形成机理、主要理论模型和处理方法。研究了圆锥扫描测角体制下基于距离高分辨的角闪烁抑制方法，利用距离维高分辨像，提取强散射中心反射信号分量，在此基础上估计出各个强散射中心的角度测量值，采用平均方法减少角闪烁对测角的影响。在平均方法抑制角闪烁的基础上，采用近似球坐标下的非线性卡尔曼滤波方法，在跟踪中进一步抑制角闪烁。 第四章首先分析了传统的高分辨成像目标识别面临的问题。分析了单脉冲和距离维高分辨成像结合得到目标叁维像的方法，比较了利用单幅距离像和多幅距离像的成像效果；在此基础上，分析了利用单脉冲叁维像进行目标识别面临的问题；为了在较低的径向分辨率的条件下提高识别的效果，提出综合利用散射中心的角度信息和幅度信息，采用正交方法及多幅距离像匹配方法进行目标识别。实验表明这两种方法相对只利用距离像信息识别的方法具有更好的效果。 第五章介绍了一种适用于叁种体制的多通道采集系统，用于目标识别系统的数据获取。 第六章总结了本文的研究工作，指出了需要进一步解决的问题。
马梁[4]2011年在《弹道中段目标微动特性及综合识别方法》文中提出反导防御系统作为弹道导弹的对立面,既为己方提供全方位、多层次的防御,又对敌方产生强大的威慑作用,确保战争中“先发制人”的军事打击无后顾之忧。雷达是反导防御系统中的核心传感器,其目标识别能力很大程度上决定着整个系统的性能。微动特征则是当前学术界公认的弹道中段目标雷达识别的有效特征之一,在诸多识别技术途径中,基于微动的特征提取与识别具有至关重要的作用。论文面向宽带全极化雷达,对弹道中段目标的雷达特性、中段目标微动特征的可测量性、微动特征提取方法以及弹道目标综合识别策略等热点问题进行了研究,并通过暗室测量数据、外场实验数据对部分研究成果进行了验证。本文的主要研究成果包含以下叁个方面。在中段目标雷达特性方面,针对典型几何外形的弹道目标,将其运动特性和散射特性相结合,深入分析了弹道目标独有的雷达特性和全极化雷达回波建模方法。1.针对弹体不同位置散射中心的微动特性建立了数学模型,获得了滑动型散射中心微多普勒的数学表达式,并揭示出滑动型散射中心微多普勒的非正弦特性。设计了进动目标暗室动态测量实验,首次通过实验验证了散射中心的滑动现象,为中段弹头微多普勒分析提供了更为精确的物理模型。2.针对旋转对称和非旋转对称两类典型外形的弹道目标,建立了目标微动参数与雷达测量/发射极化基变换之间的相互关系,分析了典型参数下主极化分量和交叉极化分量的变化规律,为基于极化特性的弹道目标识别提供了理论基础。建立了弹道中段目标动态全极化雷达回波的仿真模型,修正了现有文献将偏航、俯仰、横滚等叁个欧拉角直接应用于进动目标姿态角计算的方法,并指出雷达单极化通道回波的仿真同样需要目标全极化测量数据的支撑。在微动特征可测量性和特征提取方面,系统分析了雷达部署位置、雷达性能参数、目标运动参数对微动特性测量的影响,并提出了两种弹道中段目标微动特征提取新方法。1.以典型反导目标识别雷达为例,分析了雷达的脉冲重复频率、相参积累时间、测速精度、发射信号带宽、雷达部署位置、目标进动角、进动频率以及进动轴指向等诸因素对微动特征提取性能的影响。这为导弹攻防对抗条件下,弹头目标微运特征的测量提供了有价值的理论依据。2.提出了基于窄带测距信息的微动特征检测与参数估计新方法,在窄带跟踪的同时测量目标的微动特征,该算法运算量小、检测概率高。通过理论分析与导引头的静态外场试验,发现了旋转目标距离像长度一般不等于目标径向几何投影长度的现象,并据此提出了基于距离像时变特性的微动特征提取新方法。实测数据分析表明,该算法比建立在“距离像长度等于径向几何投影长度”假定下的常见方法更准确、稳健。在弹道目标识别器设计方面,设计了弹道目标综合识别的解决方案及流程框架。在此框架下,提出了一种基于威胁偏好的综合识别策略,从理论上推导了综合识别率与各个单特征分类器性能之间的依存关系。在目标群数目为100,单特征分类器性能不高的情况下,该综合识别器仍能保持较优且稳健的识别效果。分别设计了中程、远程、洲际等叁种不同射程弹道导弹的仿真实验,实验结果表明,在单特征分类器无法找出真目标的情况下,综合识别率能保持在80%以上。论文选题紧密联系结合当前反导雷达目标识别技术发展的现实需求,综合采用理论推导、仿真实验、暗室静态/动态实验和外场实验等方法,提出了新理论和新算法,并进行了验证,研究成果对弹道导弹防御具有重要的理论指导意义。部分成果已成功应用于具体的工程项目中,并取得了良好效果。
参考文献：
[1]. 基于高阶统计量的雷达目标高分辨成像研究[D]. 高勋章. 国防科学技术大学. 2004
[2]. 单/双基ISAR高分辨成像算法研究[D]. 张龙. 西安电子科技大学. 2011
[3]. 多种测角体制下宽带高分辨雷达导引头目标识别理论方法与应用研究[D]. 张旭东. 中国人民解放军国防科学技术大学. 2001
[4]. 弹道中段目标微动特性及综合识别方法[D]. 马梁. 国防科学技术大学. 2011