一种雷达回波数据的实时压缩算法

本文研究了脱靶量测量中的雷达回波数据的实时压缩问题，通过对作匀速直线运动目标的多普勒信号特征的分析，提出了一种基于离散余弦变换（DCT）的多普勒信号的变换域压缩算法，并讨论了根据重构信号由高分辨率谱估计及非线性最小二乘拟合进行脱靶量测量的问题。     

基于RWC的斜视机载SAR CS算法仿真

通过建立机载合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR)工作模型,介绍了SA R成像的原理,详细分析了斜视条件下距离徙动产生的原因以及对成像的影响,针对调频变 标算 法（Chirp Scaling,CS）算法的实现过程及特点,指出其在斜视角情况下成像存在的缺陷 ,提出使用改进的算法即在傅里叶变换之前进行距离徙动校正（Range Walk Correction,RW C）的处理,重点推导了改进后的算法实现过程,并通过Matlab仿真实现了CS算法正侧视及 斜视时成像,证明改进后的算法在侧斜视情况下成像质量有较大的改善。     

基于低秩稀疏约束的穿墙雷达成像算法

针对穿墙雷达(TWR)成像过程中墙杂波与成像空间分别具有低秩性和稀疏性的特点,提出了一种基于低秩稀疏约束的穿墙雷达成像算法。所提成像算法通过奇异值软阈值法和l1范数最小化技术进行迭代求解低秩稀疏约束优化问题,实现在墙体强反射波存在的探测环境中基于压缩感知框架对墙后隐蔽目标的准确成像重建。仿真和实验数据的处理结果验证了所提成像算法的有效性和准确性。     

基于GPD的稳健贝叶斯压缩感知ISAR成像方法

现有贝叶斯压缩感知（Bayesian Compressed Sensing,BCS）-逆合成孔径雷达(Inverse Synthetic Aperture Radar,ISAR)成像算法中先验分布模型不能很好地满足可压缩性,导致成像精度随脉冲数目的减小、高斯噪声的增强而急剧下降。为此,提出了一种基于广义Pareto分布改进BCS成像方法(Improving BCS imaging based on GPD,IGPCS)。该方法主要在BCS框架下利用广义Pareto先验分布替代传统的广义Gaussian先验分布,以增强模拟信号的稀疏先验和可压缩性。进一步地,为了克服后验概率模型计算困难等问题,采用最大后验（Maximum A Posteriori,MAP）方法对超参数进行估计。通过对Mig-25小型飞机的ISAR模拟实验表明,与传统方法相比,IGPCS方法能够获取极高的成像精度,并且对低脉冲数、强高斯噪声环境具有较强的鲁棒性。     

基于子孔径方位特性的穿墙雷达虚拟多视角成像方法

针对穿墙雷达(TWR)室内不规则场景中信号传播的多径效应所导致成像区域“幻影”存在的问题,提出了一种基于脉冲雷达信号平台频域压缩感知(CS)框架的多径利用方法。在建立室内多径回波脉冲信号矢量模型的基础上,将每条多径分量作为一个特殊的观测通道,并利用目标、多径“幻影”依赖于阵列子孔径方位(AD)的特性,由此来分析目标、“幻影”与子孔径位置的关联性,最后通过调和平均(HMAM)子孔径图像融合方法实现 “幻影”抑制和目标的虚拟多视角成像。该方法克服了脉冲信号时域压缩感知计算复杂度高以及需要事先已知室内几何反射位置的不足。不同场景的仿真结果验证了此方法的可行性和优越性。     

基于压缩感知的伪随机等效采样信号重构

伪随机等效采样利用采样周期数与采样点数间的互质关系使各采样点均匀复现于同一周期,从而达到较高的等效采样速率。然而为了精确重构出原始信号,需大量采样数据,因此导致采样时间过长,实时性能差。针对上述问题,提出了一种基于压缩感知理论的伪随机等效采样信号重构方法,通过构造伪随机等效采样观测矩阵并选择离散傅里叶变换基建立稀疏重构模型,然后利用压缩感知中的正交匹配追踪算法求解该模型,从而重构出原始信号。仿真实验表明,所提方法在采样点个数40时,重构成功率达99.73%。     

去调频处理的合成孔径雷达成像

针对合成孔径雷达(SAR)成像SPECAN算法中距离向采样率过高的问题,将去斜率原理用于SPECAN算法的距离向处理,先以STRETCH(去斜率)方法将宽带信号转化为单频信号,然后对单频信号做快速傅里叶变换(FFT).这种对距离向的处理方式,降低了回波信号的采样率,并且只需要一次FFT便可将回波信号压缩到与目标距离相关的位置上,减少了数据运算量和存储量.原理分析和仿真实验均表明了该算法的正确性和有效性.     

超宽带穿墙雷达成像技术研究现状

介绍了国内外超宽带穿墙雷达(Ultra Wide-Band Through the Wall Radar, UWB-TWI)装 备研制现状,重点放在穿墙雷达成像算法上,包括逆散射成像算法、后向投影算法、时间反 转镜方法、压缩感知成像方法等,以期为相关研究人员提供参考。     

基于多测量向量模型的极化探地雷达成像算法

针对极化探地雷达(GPR)工作过程中目标成像空间的联合稀疏性,提出了一种基于多测量向量模型的极化探地雷达成像算法。在建立极化探地雷达回波信号模型的基础上,利用各极化通道测量数据的联合稀疏性将各个极化通道的测量数据等效成多测量向量（MMV）,通过多任务贝叶斯压缩感知（MT-BCS）算法对各个极化通道的测量数据进行联合处理从而实现各个极化通道对应的探测场景反射率的重建。基于时域有限差分（FDTD）法的仿真数据处理结果表明所提成像算法在目标位置重建的准确性和背景杂波抑制能力上均优于单测量向量（SMV）模型的极化探地雷达成像算法。     

基于MAC序列的抗回波遮挡准连续波雷达波形设计

为了解决相位编码准连续波雷达的回波遮挡问题,首先引入遮挡率函数和遮挡情况下 的回波主旁瓣比定量分析回波遮挡。在此基础上提出一种基于MAC（Multimode Arbitrary C ode）序列的长短脉冲结合的波形设计方法,并给出了基于此方法的波形设计实例和相 应的仿真分析。仿真结果表明该波形设计方法能够有效解决相位编码准连续波雷达的回波遮 挡问题,实现远近目标的同时探测。     

压缩感知稀疏表示在雷达目标识别中的应用

高分辨距离像(HRRP)目标识别算法很多,在其利用高分辨距离像蕴含的目标结构信息的同时,也需要面对数据量巨大的难题。事实上,尽管高分辨距离像数据量巨大,但却是稀疏的,然而利用其稀疏特性进行识别的方法却不多。为此,提出了一种基于压缩感知稀疏表示方法实现目标识别的算法。该算法首先采用遗传正交匹配追踪（OMP）算法对一维距离像训练样本进行稀疏分解以获得类别字典,然后根据类别字典分析测试样本的重构误差实现目标识别。仿真实验证明,所提算法简捷、识别率更高,相较于常规算法识别率提高最多可达20%,并且在受到噪声干扰情况下依然能够稳健地识别目标。     

压缩感知宽带接收机设计及无杂散动态范围分析

为了分析压缩感知宽带接收机的性能损失,明确其适用范围,设计了一种基于调制宽带转换器(MWC)结构的压缩感知宽带接收机,并针对该接收机的无杂散动态范围进行仿真分析和实验测量。仿真分析和实测结果表明,字典基之间非正交性将会导致接收机无杂散动态范围的严重损失,在1/2压缩采样率的条件下,接收机无杂散动态范围仅能达到7 dB左右,这将严重限制压缩感知宽带接收机在高动态范围要求环境下的应用。     

采用压缩感知的标准测控信号处理

针对测控通信信号接收端存在数据大量冗余的问题,利用标准测控信号在频域上的稀疏性,采用压缩感知的理论进行前期处理。分别考虑了只存在测距音、只存在遥测信号和两类信号都存在等三种条件下的信号处理问题。通过改变稀疏度的大小,可以在不影响解调性能的条件下,大幅度降低接收端所需要的采样率,并且达到消除系统中不需要的谐波的目的。仿真验证了方法的有效性,同时说明利用压缩感知技术,将为测控通信系统的射频直接采样和处理提供一种高效的方式。     

基于Chirplet变换和压缩感知的空中颤振目标稀疏成像

针对在逆合成孔径雷达（ISAR）成像过程中目标非合作性机动导致的方位孔径稀疏现象与目标主体颤振引起的微多普勒效应相叠加对成像造成的影响,建立了颤振目标稀疏ISAR成像模型,分析了孔径稀疏和目标颤振对成像造成的影响,提出了一种基于Chirplet变换和压缩感知（CS）重构的成像方法,获得了颤振目标的高质量成像结果。仿真实验验证了该方法的有效性。     

一种遥感卫星高码速VCM数传信道的均衡技术

在基于第二代数字卫星视频广播协议（DVB-S2）标准的遥感卫星可变编码调制（VCM）高码速数传信道中,宽带信号的大失真、大频偏和低信噪比会导致解调器载波环路不锁定。传统的DVB-S2解调器并不能解决这个问题。在载波环路前增加一个均衡器补偿失真,可以让载波环路稳定锁定。为了克服载波环路前信号的频偏和相偏对均衡器的影响,提出了一种均衡技术,利用起始序列（SOF）和导频的先验信息进行双重自相关变换,设计了一种新的误差函数和迭代过程。仿真结果表明,该均衡技术可在该应用条件下支持解调稳定工作。     

遗传算法在星载数传天线优化设计中的应用

为使星载赋形反射面数传天线的增益满足指标要求,采用改进的实数编码遗传算法 对其进行了优化设计。首先基于几何光学原理得到反射面中截线的初始形状,然后采用Newt on插值函数对中截线进行拟合并把插值函数的系数作为优化变量,最终利用改进的遗传算法 对优化变量进行调整来获得理想的赋形波束。为证明此方法的有效性,对一个X频段赋形 反射面天线进行了优化设计,并与基于几何光学原理综合算法所得结果进行了对比。数值仿 真结果表明：该方法不仅能够保证覆盖角域内任意一点的增益均高于设计指标要求,而且使 天线在最大覆盖角度处的增益达到了7 dBi,提高了天线系统的性能。     

卫星入轨段多源测轨数据融合定轨的加权方法

针对卫星发射入轨段遥外测多种不等精度、不同类型的测轨数据放在一起定轨时的合理加权问题,采用基于微分轨道改进基本原理,推导得到适用于不同类测轨数据联合定轨的动力学条件方程,提出了依据不同测量数据均方差确定该测量元素对应的动力学条件方程权重的方法。仿真验算和实战数据检验表明,该方法充分发挥了分布于各种测轨数据中的高精度测元的作用,融合后的定轨精度得到显著提高。     

海面舰船SAR成像全动态模拟研究综述

开展海面舰船合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)成像模拟具有重要的军事应用价值。为解决模拟的逼真性问题,从模拟方法、场景构建、动态考虑等方面介绍了海面舰船SAR成像模拟的国内外研究概况,总结了全动态场景构建与实时性解决方法这两大实现全动态模拟的关键技术,指出目前国内外对于海面舰船SAR成像全动态模拟的研究基本处于空白,关键在于全动态场景构建与实时性实现,相关工作基础较好。最后对下一步研究工作进行了展望。