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基于复数域卷积神经网络的ISAR包络对齐方法研究
1
作者 王勇 夏浩然 刘明帆 《信号处理》 北大核心 2025年第3期409-425,共17页
在逆合成孔径雷达(Inverse Synthetic Aperture Radar,ISAR)成像领域,运动补偿是确保高质量图像生成的关键环节。包络对齐(Range Alignment,RA)作为运动补偿的首要步骤,对于校正由平动分量引起的回波信号包络偏移至关重要。本文提出了... 在逆合成孔径雷达(Inverse Synthetic Aperture Radar,ISAR)成像领域,运动补偿是确保高质量图像生成的关键环节。包络对齐(Range Alignment,RA)作为运动补偿的首要步骤,对于校正由平动分量引起的回波信号包络偏移至关重要。本文提出了一种基于复数域卷积神经网络(Complex-Valued Convolutional Neural Network,CVCNN)的包络对齐新方法,旨在通过深度学习策略提升包络对齐的精度与计算效率。本文所提方法利用了卷积神经网络强大的特征学习能力,构建了一个能够映射一维距离像与包络补偿量之间复杂关系的模型。通过将传统的实值卷积神经网络拓展至复数域,不仅完整保留了回波信号中的相位信息,而且有效引入了复数域残差块及线性连接机制,进一步精细化了网络结构设计。这种架构改进使得所提算法能实现低信噪比(Signal-to-Noise Ratio,SNR)条件下对ISAR距离像的高效包络对齐。在数据生成方面,本文基于雷达仿真参数,通过成像模拟仿真构建了ISAR回波数据集。该数据集经过归一化处理后,输入网络进行训练,使网络能够学习从未对齐回波到对应补偿量的映射关系。本文所提方法采用迁移学习策略,对基于仿真数据预训练的模型进行微调,以适应实测数据。这一策略不仅增强了结果的可靠性,同时也大幅缩短了模型的迭代周期。在实验验证方面,本文采用仿真与实测数据进行综合测试,以包络对齐精度、成像结果质量和计算效率为评价指标,全面验证了算法的有效性。实验结果表明,在不同信噪比条件下,本文所提方法均展现出了优越的包络对齐性能,进而可以实现高质量成像,同时在计算效率上也具有显著优势。 展开更多
关键词 逆合成孔径雷达 包络对齐 复数域卷积神经网络 有监督学习
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脉冲多普勒-阶梯跳频信号混合设计与处理技术的研究 被引量：5
2
作者 沈一鹰 赵彬 +1 位作者 禹胜来 王金荣 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 1998年第10期6-9,44,共5页
本文提出了一种混合信号设计新方法，在雷达自身存在较高的运动速度情况下，采用多普勒速度分辨——速度补偿——高分辨距离成像的准二维信号处理技术，可一次性完成目标的速度测量、速度匹配和距离测量。同时，由于混合信号处理具有速... 本文提出了一种混合信号设计新方法，在雷达自身存在较高的运动速度情况下，采用多普勒速度分辨——速度补偿——高分辨距离成像的准二维信号处理技术，可一次性完成目标的速度测量、速度匹配和距离测量。同时，由于混合信号处理具有速度和距离两重分辨能力，故在多目标环境中可以有效地进行目标识别和捕获。最后还给出了信号波形的设计考虑与约束条件。 展开更多
关键词 脉冲多普勒雷达 雷达成像 信号处理
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高频雷达海洋回波信号的混沌特性研究 被引量：25
3
作者 董华春 宗成阁 权太范 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期25-28,共4页
高频波段海洋回波信号表现了非线性和频谱时变性 .传统的谱分析方法 ,无法反映回波信号在时间上的演化规律 .本文应用混沌动力学方法分析和计算了高频波段海波回波信号的混沌特性参数 ,并通过高频地波雷达实测数据的验证 ,首次得到了高... 高频波段海洋回波信号表现了非线性和频谱时变性 .传统的谱分析方法 ,无法反映回波信号在时间上的演化规律 .本文应用混沌动力学方法分析和计算了高频波段海波回波信号的混沌特性参数 ,并通过高频地波雷达实测数据的验证 ,首次得到了高频无线电波海洋回波信号呈现混沌特性的结论 .这一结论对高频雷达目标探测和海态遥感研究都具有重要意义 . 展开更多
关键词 海洋回波信号 混沌 高频雷达
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多传感器信息融合NFE模型的研究及应用 被引量：6
4
作者 宗华 宗成阁 +1 位作者 于长军 权太范 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期522-527,共6页
该文针对复杂环境下的多传感器信息融合问题,提出了一种将神经网络(NN)、模糊推理(FR)与专家系统(ES)有机地结合在一起的智能化的信息融合NFE模型。从工程角度出发,分析提出3维完备的智能化信息融合模型的必要,综合考虑影响传感器置信... 该文针对复杂环境下的多传感器信息融合问题,提出了一种将神经网络(NN)、模糊推理(FR)与专家系统(ES)有机地结合在一起的智能化的信息融合NFE模型。从工程角度出发,分析提出3维完备的智能化信息融合模型的必要,综合考虑影响传感器置信度的各种因素(传感器性能、天气状况、电子干扰、杂波强度等),并进行权重分析,设计NFE置信度估计器,对传感器的输入信息进行置信度估计。仿真结果表明,该模型在置信度偏低、传感器发生故障等环境下,能有效地实现目标识别,并且识别结果更可靠。 展开更多
关键词 信息融合 神经网络 模糊推理 专家系统
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高频地波雷达飞行小目标跟踪方法研究 被引量：9
5
作者 郭汝江 袁业术 权太范 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期1586-1589,共4页
增大探测距离、快速精确跟踪是高频地波雷达探测飞行小目标所面临的主要困难.本文提出了高频地波雷达飞行小目标跟踪(AWATT)系统.该系统主要包括自适应改进Hough变换(AMHT)航迹起始、双门限快速联合概率数据关联(DTF-JPDA)以及间接测量(... 增大探测距离、快速精确跟踪是高频地波雷达探测飞行小目标所面临的主要困难.本文提出了高频地波雷达飞行小目标跟踪(AWATT)系统.该系统主要包括自适应改进Hough变换(AMHT)航迹起始、双门限快速联合概率数据关联(DTF-JPDA)以及间接测量(IM)精度改善,分别解决了低信噪比条件下,对飞行小目标的提早预警、快速关联以及精确跟踪问题.实验结果验证了该系统在跟踪预警飞行小目标中的有效性. 展开更多
关键词 高频地波雷达 小目标 跟踪
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高频地波雷达干扰抑制方法研究 被引量：4
6
作者 李高鹏 李雷 许荣庆 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期514-516,共3页
本文提出了新的高频地波超视距雷达抗非平稳射频干扰解决方案 ,以改善高频雷达中目标检测的性能 .本文首先给出一种利用微调波束指向的导向矢量 ,在允许的误差范围内最大程度抑制干扰的最优算法 ,然后本文根据基于海杂波保持的思想提出... 本文提出了新的高频地波超视距雷达抗非平稳射频干扰解决方案 ,以改善高频雷达中目标检测的性能 .本文首先给出一种利用微调波束指向的导向矢量 ,在允许的误差范围内最大程度抑制干扰的最优算法 ,然后本文根据基于海杂波保持的思想提出一种新的算法解决近距离海杂波扩散引起基底抬高的问题 .最后本文总结了两种算法相结合的统一方案 ,实验数据处理结果都表明这一方案对抗非平稳射频干扰是有效的 . 展开更多
关键词 高频雷达 干扰抑制 波束形成 海杂波保持
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基于海杂波保持的高频地波雷达干扰抑制方法研究 被引量：5
7
作者 李高鹏 李雷 许荣庆 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第3期358-362,共5页
为抑制高频地波雷达工作复杂电磁环境中的射频干扰,需要对接收信号进行波束形成自适应处理。时变的波束形成系数破坏了积累周期中海面动目标和海杂波的相关性,多普勒处理后Bragg峰扩散引起基底抬高。利用保持相邻处理单元间相同距离门... 为抑制高频地波雷达工作复杂电磁环境中的射频干扰,需要对接收信号进行波束形成自适应处理。时变的波束形成系数破坏了积累周期中海面动目标和海杂波的相关性,多普勒处理后Bragg峰扩散引起基底抬高。利用保持相邻处理单元间相同距离门的海杂波响应一致的思想,提出了一种新的干扰抑制方法。仿真和实测数据处理结果表明保持海杂波的RF干扰抑制方法可较大的改善高频地波雷达抑制射频干扰的性能。 展开更多
关键词 高频雷达 干扰抑制 波束形成 海杂波保持
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高频地波雷达电离层杂波统计特性研究 被引量：4
8
作者 尚尚 张宁 李杨 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第3期521-527,共7页
高频地波雷达是一种理想的早期预警雷达,但是其检测性能受到电离层杂波的严重影响。从理论上分析了电离层对雷达信号的反射及多普勒展宽特性,利用实测数据对电离层杂波幅度的统计特性进行了研究,同时研究了电离层杂波的时间相关性和距... 高频地波雷达是一种理想的早期预警雷达,但是其检测性能受到电离层杂波的严重影响。从理论上分析了电离层对雷达信号的反射及多普勒展宽特性,利用实测数据对电离层杂波幅度的统计特性进行了研究,同时研究了电离层杂波的时间相关性和距离相关性,并从电离层的结构特性对其时间、距离相关性进行了分析,为抑制电离层杂波、优化高频地波雷达设计和改善低速目标检测方法提供了依据。 展开更多
关键词 高频地波雷达 电离层杂波 统计特性 相关特性
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宽波束双基地高频雷达海杂波谱特性研究 被引量：3
9
作者 仇永斌 张宁 谢俊好 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期1573-1579,共7页
双基地角在杂波单元内的连续变化导致宽波束双基地高频雷达的海杂波谱不同于窄波束.为了揭示这种差异,在G ill和W alsh窄波束双基地海面雷达散射截面积(RCS)基础上,提出了宽波束双基地海面RCS模型;结合高频地波雷达方程,得到宽波束双基... 双基地角在杂波单元内的连续变化导致宽波束双基地高频雷达的海杂波谱不同于窄波束.为了揭示这种差异,在G ill和W alsh窄波束双基地海面雷达散射截面积(RCS)基础上,提出了宽波束双基地海面RCS模型;结合高频地波雷达方程,得到宽波束双基地海杂波功率谱密度模型,通过仿真计算得到海杂波谱的具体形态.理论分析和仿真结果表明,在发射机附近以及基线附近的雷达探测区域,宽波束海杂波谱具有明显的展宽效应. 展开更多
关键词 双基地高频雷达 双基地海杂波 双基地海面RCS 宽波束
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分段多项式建模校正电离层相位污染算法研究 被引量：8
10
作者 姜维 邓维波 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第5期855-863,1023,共10页
电离层相位污染使通过电离层传播的超视距雷达的回波谱展宽,从而影响雷达的目标检测性能。近年来发展了基于分段多项式建模的校正算法来解决电离层相位污染问题,针对该算法在处理实际数据时遇到的问题,讨论了更适合的分段原则,提出了改... 电离层相位污染使通过电离层传播的超视距雷达的回波谱展宽,从而影响雷达的目标检测性能。近年来发展了基于分段多项式建模的校正算法来解决电离层相位污染问题,针对该算法在处理实际数据时遇到的问题,讨论了更适合的分段原则,提出了改进的阶数选择方法,简化了算法的复杂度,提高了计算速率。通过对实际数据的处理,验证了算法的有效性,证明该算法更适合应用于实际工程。 展开更多
关键词 电离层 相位污染 分段多项式建模 多项式阶数
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一般阵列误差情况下空时谱分析的研究 被引量：2
11
作者 陈志群 权太范 赵淑清 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期93-95,共3页
本文研究了一般阵列误差情况下的空时二维鲁棒参数估计方法 .首先本文给出了一般阵列误差模型 ,然后基于该模型提出了空时加权子空间拟合 (ST WSF)算法 ,并给出了信号参数 ,即信号波达方向和频率的估计的Cram啨ｒ Rao下界 .
关键词 阵列信号处理 空时谱分析 参数估计 阵列误差
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速度信息辅助雷达目标数据关联方法研究 被引量：2
12
作者 王健 金永镐 +1 位作者 董华春 权太范 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2008年第12期2333-2335,共3页
多目标数据关联时,联合概率数据互联(JPDA)算法是最常用的方法之一,与最优的贝耶斯算法需要对当前时刻以前的所有确认量测集合进行研究相比,其只对最新的确认量测集合进行研究,因此是次优的贝叶斯算法。为进一步提高JPDA算法的性能,基... 多目标数据关联时,联合概率数据互联(JPDA)算法是最常用的方法之一,与最优的贝耶斯算法需要对当前时刻以前的所有确认量测集合进行研究相比,其只对最新的确认量测集合进行研究,因此是次优的贝叶斯算法。为进一步提高JPDA算法的性能,基于最优贝叶斯算法的理论,将包含目标历史信息的速度信息引入JP-DA算法过程中,增加了近距离平行运动目标的正确关联次数,并提高交叉运动目标关联精度。 展开更多
关键词 数据关联 速度信息 贝耶斯算法
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一种VCO非线性补偿方法研究 被引量：4
13
作者 黄仁欣 宗成阁 《化工自动化及仪表》 CAS 北大核心 2004年第3期50-51,53,共3页
在LFMCW液面雷达测距原理的基础上 ,分析了压控振荡器 (VCO)的非线性对测距精度的影响 ,提出一种VCO的非线性补偿方法。
关键词 VCO 非线性补偿 连续波雷达 LFM信号
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舰载雷达天线方向图拟合方法的研究 被引量：1
14
作者 袁业术 段志慧 陈腾腾 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期325-327,共3页
本文在把阵元间幅相不一致性归结为阵元方向图畸变基础上 ,提出利用海杂波作为定标源对方向图进行拟合的几种方法 .文中详细叙述了利用最小二乘法及总体最小二乘法对方向图进行拟合的具体方法 .模拟结果表明总体最小二乘法是几种方法中... 本文在把阵元间幅相不一致性归结为阵元方向图畸变基础上 ,提出利用海杂波作为定标源对方向图进行拟合的几种方法 .文中详细叙述了利用最小二乘法及总体最小二乘法对方向图进行拟合的具体方法 .模拟结果表明总体最小二乘法是几种方法中的最优方法 . 展开更多
关键词 海杂波 方向图 误差响应 舰载雷达 天线 拟合方法 最小二乘法
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极化毫米波雷达目标识别方法的研究 被引量：1
15
作者 姜义成 王威 +1 位作者 刘永坦 王金荣 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 1997年第7期27-30,共4页
本文针对毫米波雷达距离像识别这一应用背景,提出了一种应用极化信息使距离像幅值趋于平稳,用神经学习来提取距离像角不变特征的模式识别新方法;其特点是通过极化处理减弱斑纹可增强对目标的确认,经神经学习获取的子类型特征与常规方法... 本文针对毫米波雷达距离像识别这一应用背景,提出了一种应用极化信息使距离像幅值趋于平稳,用神经学习来提取距离像角不变特征的模式识别新方法;其特点是通过极化处理减弱斑纹可增强对目标的确认,经神经学习获取的子类型特征与常规方法相比载有更多信息因而识别率高;实验结果证明了该方法的有效性. 展开更多
关键词 毫米波雷达 目标识别 成像系统 雷达
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基于改进卡尔曼滤波方法的机动目标跟踪研究 被引量：4
16
作者 王建华 张琳 《现代防御技术》 北大核心 2006年第2期16-19,共4页
针对在机动目标跟踪中当目标作高度机动飞行时卡尔曼滤波可能会出现严重发散的情况,提出利用BP神经网络校正其滤波结果,并将遗传算法应用于BP网络的训练过程,以解决BP网络训练速度慢的缺陷,提高算法的实时性。仿真表明该方法是可行的、... 针对在机动目标跟踪中当目标作高度机动飞行时卡尔曼滤波可能会出现严重发散的情况,提出利用BP神经网络校正其滤波结果,并将遗传算法应用于BP网络的训练过程,以解决BP网络训练速度慢的缺陷,提高算法的实时性。仿真表明该方法是可行的、有效的。 展开更多
关键词 卡尔曼滤波 BP神经网络 遗传算法 机动多目标跟踪
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基于Radon-Ambiguity变换和解调频技术的SAR运动目标检测 被引量：2
17
作者 姜义成 韩逸飞 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2005年第5期41-44,共4页
详细探讨了合成孔径雷达中运动目标的检测问题,根据机载合成孔径雷达运动目标回波信号的特点,提出了基于Radon- Ambiguity变换和解调频技术的一种新的机载运动目标检测方法,给出了动目标检测、参数估计的主要步骤,分析了在单目标和多目... 详细探讨了合成孔径雷达中运动目标的检测问题,根据机载合成孔径雷达运动目标回波信号的特点,提出了基于Radon- Ambiguity变换和解调频技术的一种新的机载运动目标检测方法,给出了动目标检测、参数估计的主要步骤,分析了在单目标和多目标情况下的检测性能。该方法与常用的Wigner- Ville分布和Radon变换结合的方法相比计算量明显减少,在多目标情况下能够较好地抑制交叉项,提高检测性能。且使用解调频技术与RAT相配合,解决了单纯RAT无法估计Chirp信号初始频率的问题。仿真试验结果证明了算法的有效性。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 运动目标检测 RADON-AMBIGUITY变换 解调频技术
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天线单元存在幅相不一致性时的波束零点合成技术 被引量：1
18
作者 李高鹏 许荣庆 马子龙 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期1150-1152,F003,共4页
波束零点对阵列幅相不一致非常敏感,这一点往往降低了利用零点技术抗干扰的性能.为了改善波束零点在实际系统中对干扰的抑制效果,本文通过对理想约束模型进行预畸变处理,大大的降低了天线单元幅相不一致性对波束零点的影响.对该方法的... 波束零点对阵列幅相不一致非常敏感,这一点往往降低了利用零点技术抗干扰的性能.为了改善波束零点在实际系统中对干扰的抑制效果,本文通过对理想约束模型进行预畸变处理,大大的降低了天线单元幅相不一致性对波束零点的影响.对该方法的进一步推广,天线单元存在方向性误差和天线单元有缺失情况下的零点合成问题也得到了解决.本文中的仿真结果和实际数据处理结果都进一步证明了该方法的有效性. 展开更多
关键词 零点合成 幅相误差 方向性误差 阵元缺失
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高频雷达海杂波混沌特性的实验研究 被引量：1
19
作者 董华春 刘梅 权太范 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 2000年第3期41-44,共4页
利用高频地波雷达实测数据 ,从实验角度应用动力学方法对高频海杂波的动力特性作出分析 ,首次得到了高频海杂波呈现混沌特性的结论。这一结论对高频雷达目标探测和海态遥感以及海洋气象的研究都具有重要意义。
关键词 HF雷达 海杂波 混沌 分形 信号检测处理
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准随机跳频互补P4码雷达信号研究 被引量：1
20
作者 纪松波 侯婷 马子龙 《现代防御技术》 北大核心 2009年第1期114-118,共5页
以提高高频雷达分辨力和抗干扰能力为目的,利用准随机跳频原理与互补P4码设计出脉内互补P4码调相脉间准随机跳频雷达信号,给出了该信号的参数设计原则、模糊相关特性及距离速度信息提取方法。仿真结果证明,该信号与传统高频雷达信号相比... 以提高高频雷达分辨力和抗干扰能力为目的,利用准随机跳频原理与互补P4码设计出脉内互补P4码调相脉间准随机跳频雷达信号,给出了该信号的参数设计原则、模糊相关特性及距离速度信息提取方法。仿真结果证明,该信号与传统高频雷达信号相比,具有多普勒容限更大、分辨力更高、抗干扰能力更强的优点。 展开更多
关键词 模糊函数 波形设计 信号处理 互补P4码 准随机跳频
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