一维距离像

摘要： 为了在教学科研中形象化的展示扩展目标的回波以及一维距离像信息,构建一个基于电磁仿真软件FEKO与MATLAB图形用户界面(GUI)仿真的雷达扩展目标回波模拟平台。利用该平台可以完成不同带宽、不同入射方向以及不同极化条件下电磁散射特性数据的获取以及扩展目标回波的模拟,并通过对模拟的扩展目标回波信号进行脉冲压缩处理,得到目标的一维距离像信息,将其与实际目标模型的参数进行对比分析,吻合度较好,仿真结果验证了上述平台的实用性及有效性,不仅可以作为教学科研的工具,也可以为雷达目标识别提供数据基础。

摘要： 目标以极高速度在大气层内运动时,周围会因剧烈摩擦产生等离子体绕流场.等离子体绕流场运动速度分布不均匀,而且绕流场电子密度随时间动态变化,导致等离子体绕流场对入射其中的电磁波产生不均匀的频率调制,进而影响雷达的探测性能.为了复现等离子体绕流场在电磁波照射时产生的不均匀频谱调制现象,本文在中国科学院力学研究所JF-10风洞开展了等离子体绕流场回波频谱测量实验,通过信号源、环形器、天线和频谱仪组成的测量系统,以点频发射体制,获取了S和C波段的回波频谱数据,观察到了等离子体绕流场对目标回波频谱的调制现象,对测量现象的形成原因进行了讨论;基于测量数据,仿真分析了等离子体绕流场对目标一维距离像的散焦效应.

摘要： 现代化雷达对国产化的需求越来越高.结合QT优良的跨平台特性和较高的可重用特性,提出了一种基于开放式图形库的舰船一维距离像绘制方法.对一维像数据的接收、存储及实现进行了详细说明.利用外场实采数据进行对比仿真实验,相对传统一维像绘制方法有效平衡了系统开销,具有一定的实用价值.

摘要： 针对随机跳频合成宽带雷达体制以及高超声速应用背景,分析了大尺度多卜勒展宽效应、随机/非线性距离-多卜勒耦合效应及其对目标一维距离成像的影响,提出了基于多卜勒前置处理的实时递归记忆成像方法.该方法利用当前帧以及过去若干帧的回波数据得到当前帧的多速度通道一维距离像,在目标所处的速度通道附近进行前置的多卜勒波束锐化处理,抑制高动态/随机跳频合成宽带情况下的上述特殊效应所造成的目标一维距离像的发散;采用递归方式,每一帧的距离像都可以在前一帧距离像的基础上通过增加少量运算得到;引入记忆因子,进一步降低了存储及计算开销.理论分析及仿真结果表明:提出的成像方法可以有效改善成像质量,并且更容易满足高超声速应用情况下的高数据率实时成像需求.

摘要： 在超宽带雷达接收系统中,为了降低FPGA的处理时钟,数字正交下变频一般采用多相滤波方法实现,多相滤波后传统的一路串行零中频信号变为并行多路I/Q信号,其脉压功能通过并行多相FFT和频率抽取IFFT实现,此方法能够与数字下变频多相滤波结构统一设计,且相较于传统串行脉压实现方法,其处理效率得到有效提高,本文不仅通过理论仿真验证了改方法的有效性,而且在实际雷达中频接收模块的FPGA中实现该方法,最终在试验中完成了对试验船只的高分辨一维距离成像,进一步验证了该方法的可行性.

摘要： 针对高分辨率雷达一维距离像(HRRP)的目标识别问题,提出了一种基于动态时间规整(DTW)算法的雷达目标识别方法.该方法利用HRRP具有反映目标结构分布和几何形状的特性,通过角域划分建立各类目标姿态模板数据库,使用DTW算法估计HRRP与目标模板库中不同HRRP的相似度,选择最大相似度对应的目标模板作为目标识别的结果.仿真实验结果表明该方法的有效性和鲁棒性.

摘要： 由于传统KNN算法在应用于高分辨一维距离像进行目标识别时,存在全局使用固定k值和未考虑各特征分量对分类的影响等不足,使得目标识别性能较差.提出一种改进的KNN算法:FLAKNN.通过提取目标高分辨率一维距离像的尺寸、熵、中心距、不规则度、去尺度特征、对称度等稳定特征,使用Fisher判别分析将所有特征分量投影至低维空间,使不同类别间具备最大可分性;结合相邻样本局部的分布情况和k取值的调整,最终使用少数服从多数的投票原则决定测试样本的类别.结果表明,相对传统KNN算法,该算法进一步提升了识别性能.

摘要： 舰船目标一维距离像的方位敏感性是利用一维距离像开展雷达目标识别的难点问题.针对该问题,首先根据舰船目标一维成像的机理和特点,分析并验证了舰船目标一维距离像复高斯分布的统计特性;然后,在此基础上利用K-S假设检验对距离像方位角进行自适应分帧,使得每帧的距离像数据符合同一复高斯分布,而帧帧之间的数据符合不同分布;最后,针对分帧后距离像数据的统计分布,利用Bayes分类器进行5类舰船目标识别实验.实验结果表明:自适应分帧算法不仅提高了舰船目标的识别率,还能显著降低识别运算量和存储量.

摘要： 调频步进雷达可以在较低的瞬时带宽下合成高分辨二维像,具有较高的处理增益和抗干扰能力.针对常规窄带噪声干扰调频步进雷达效果差的问题,从调频步进雷达成像机理出发,对一维距离像的合成过程进行分析.利用噪声卷积破坏其中的一维距离像合成,降低二维成像质量以提高干扰效果.结合常规窄带和卷积两种干扰,采集中频数据进行对比分析.结果表明,相比于常规窄带噪声干扰,卷积噪声干扰对干扰功率要求更低,在相同干信比条件下,干扰效果更好.

摘要： 随机目标识别是船舶雷达信号处理需要解决的重要问题之一,随着雷达技术的发展,推进了高分辨率雷达图像目标识别技术的逐步成熟.在高分辨率雷达成像中,一维距离像和模糊SAR图像识别作为目标图像的基础,在理论与实践应用上取得了较大进展.本文分析了模糊SAR成像与随机目标一维距离像的模型和算法,并对模糊SAR图像随机目标一维距离像进行识别仿真,表明图像识别技术的空间分辨率较高,可促进高分辨率雷达识别技术的发展,进一步提升雷达系统性能.

摘要： 针对随机粗糙海面电磁散射,建立了统一的海面背景下目标探测物理模型,分析了典型海况下的电磁散射机理,基于物理光学法计算了海面背景下复杂目标的散射场,并通过对其获得的雷达截面积(RCS)数据进一步分析处理得到了其高分辨一维距离像,通过与无海面背景下的目标一维距离成像特性进行对比分析,得到了有意义的结论,为后续研究工作提供了参考.

摘要： 压缩感知理论的特点是以远小于奈奎斯特采样频率的频率采集信号.本文主要介绍了压缩感知的基本理论,研究了压缩感知在毫米波频率步进雷达一维距离像成像中的应用,以较少的频率点数恢复一维距离像,并用Matlab软件对其中的算法应用进行了仿真,得到的结果显示该算法能恢复出原一维距离像.

摘要： 空间目标往往具有很高的速度,甚至还具有一定的加速度,回波信号经过去斜率处理后仍然是一个多分量的多项式相位信号,高阶相位使得目标的一维距离像产生畸变,脉冲压缩前必须进行运动补偿,否则无法得到正确的一维距离像。本文以平均距离像最小熵准则为基础,提出了一种基于测距元参数化模型的空间目标一维距离像畸变补偿技术。根据空间目标的运动特性,建立了目标测距元的参数化模型。结合雷达的宽窄带测元信息,以平均一维距离像的熵作为目标函数,建立了测距元模型参数估计的优化模型和算法,并利用该参数对一维距离像进行运动补偿。仿真结果验证了本文算法的有效性。

摘要： 针对舰船目标一维距离像数据数据的测量与获取问题，提出了一种实验室条件下的水声测量实验方法。首先根据波动方程从理论上分析了声波与电磁波的相似性，指出了用声波来代替电磁波测量目标散射特征的物理基础;其次给出了水声测量的实验设计，实现步骤以及实验数据的处理方法;最后以某型实际舰船目标为例，利用水声实验测量了目标的一维距离像数据，并通过与目标几何结构的对比分析，验证了水声测量实验方法的有效性和准确性。

摘要： 毫米波雷达通过发射宽带信号获得目标的结构信息.在毫米波一维距离像的识别中,有监督特征选择算法选择的特征子集相比无监督特征选择算法往往能更好的识别目标.然而在很多情况下,由于缺乏目标的类别信息,大量的样本无法得到充分利用.针对这个问题,本文应用标签重构算法,利用有限的已知标签样本集合构造训练集每个样本,得到样本的标签信息,并根据此将MCFS(multi-cluster feature selection)非监督特征选择算法推广为半监督的应用场合,得到基于标签重构的MCFS方法(LRMCFS).实验结果表明,该算法与改进前算法以及同类算法相比,能够产生更好的识别效果,具有一定的优越性.

摘要： 高分辨雷达是对目标进行探测、识别和跟踪的关键设备,其探测性能对目标探测与识别的影响很大,需要在试验室对高分辨雷达的探测性能进行充分的验证.扩展目标回波信号仿真系统是验证高分辨雷达的关键测试系统,为了模拟较为逼真的扩展目标回波信号,需要研究正确可行的扩展目标仿真方法.通过数学仿真,验证了基于一维距离像的扩展目标仿真方法,并研制了目标模拟器,将目标模拟器与实际高分辨雷达对接构建了射频仿真系统,有效支撑了高分辨雷达射频仿真试验.

摘要： 针对复杂的海面背景,将基于散射中心的舰船目标仿真模型应用于线性调频(LFM)雷达回波仿真中.为了直观,建立的模型为具有舰船形状的一组散射点,对目标回波进行仿真,同时对杂波、噪声进行了仿真.该回波模拟方法不仅流程清晰、完整,而且仿真场景复杂,回波结果逼真度好.最后用MATLAB仿真分析了舰船的LFM雷达回波及其一维距离像,并进一步采用距离多普勒(RD)算法对逆合成孔径雷达(ISAR)成像进行了仿真,结果均验证了回波模型的正确性.

摘要： 研究了高速运动目标一维距离像模型,分析了目标高速运动导致的距离像模糊问题.提出了一种基于子空间算法的超分辨一维距离像算法,针对距离成像产生模糊的本质,在无距离模糊时间内完成数据采样,采用小样本数据快速生成一维距离像,实现了高速运动目标一维距离快速成像,无需进行运动补偿,同时能够保证距离像的精度.仿真分析表明该算法是有效的.

摘要： 研究了延展目标高分辨一维距离像的成像过程。现有处理方法一次脉压得到的旁瓣比较高，旁瓣内目标不满足紧约束条件，二次脉压后会产生重叠，后续目标抽取结果不理想。提出了通过设计合适的Kaiser窗函数进行加权一次脉压，然后进行二次脉压和目标抽取来得到延展目标高分辨一维距离像，有效抑制了旁瓣，充分利用了主瓣小于二次脉压不模糊距离的距离段。仿真结果验证了方法的有效性。

摘要： 空中目标识别可以为战场态势感知提供重要的信息,对国土防空具有重要的意义.随着雷达分辨能力的不断提高,基于宽带回波的空中目标的识别方法,已成为雷达信号处理的重要研究内容.针对当前识别需求,本文提出了一种基于一维像自相关序列的空中目标识别方法,该方法可以有效解决一维像的偏移敏感性问题,结合角域划分与模板匹配,实现目标的有效识别.最后,通过某宽带雷达的实测数据对算法进行了有效性验证.

摘要： 本发明提供一种基于三维欧氏距离的岩石空间结构距离图的计算方法，提出空间分割和空间距离游标结合的方法，将原始的三维二值图像沿x‑z,y‑z面分割成多块，分别送入多个计算机中，对每个分块采用空间游标两次遍历图像更新距离值，从xy坐标最小的分块开始进行融合，以面为基础单位，两个块的融合通过面的融合来更新整体距离值，对所有块均进行融合后更新距离值便生成了整体欧氏距离图。其优点在于，以距离游标为单位遍历整张图像两次便可生成精确欧氏距离图，大大简化了计算复杂度，且对待处理的图像按一定规则分割后，同时在多条线程或计算机上进行并行运算，既解决了单个图像过大内存难以承担的问题，并加快了计算速度。

摘要： 本发明提供了一种基于三维深度摄像机的近距离避障方法，包括：获取移动装置移动时前方的深度图像，所述深度图像包括地面数据和空中数据；检测到移动装置前方的深度图像中地面存在障碍物时，计算当前位置与障碍物的角度和距离，并根据计算出的角度和距离改变移动装置的移动路线；检测到移动装置前方部分或全部地面数据无法获取时，判定无数据的地面部分为障碍物，计算当前位置与障碍物的角度，根据计算出的角度改变移动装置的移动方向；本发明还涉及一种基于三维深度摄像机的近距离避障系统，能够安全实现近距离避障。

摘要： 本发明属于无线通信技术领域，提供了一种基于水下图像增强技术的“三维”蓝绿二维码近距离安全通信方法。本发明通过应用蓝绿二维码及水下图像增强技术减轻由于海洋环境导致的图片退化现象，提高了通信信息传输的准确性；通过压缩图片平衡水下图像增强算法带来的时间延迟；通过建立“三维”蓝绿二维码显示阵列以及文本压缩提高通信速率；同时加入文本信息加密算法确保通信过程的安全性；并且本发明对水生生物友好，有利于生态保护。

摘要： 本发明提供一种基于三维欧氏距离的岩石空间结构距离图的计算方法，提出空间分割和空间距离游标结合的方法，将原始的三维二值图像沿x‑z,y‑z面分割成多块，分别送入多个计算机中，对每个分块采用空间游标两次遍历图像更新距离值，从xy坐标最小的分块开始进行融合，以面为基础单位，两个块的融合通过面的融合来更新整体距离值，对所有块均进行融合后更新距离值便生成了整体欧氏距离图。其优点在于，以距离游标为单位遍历整张图像两次便可生成精确欧氏距离图，大大简化了计算复杂度，且对待处理的图像按一定规则分割后，同时在多条线程或计算机上进行并行运算，既解决了单个图像过大内存难以承担的问题，并加快了计算速度。

摘要： 本发明涉及利用脉冲相移的三维距离测量照相机的非线性距离误差校正方法。本发明包括：控制部调节由发光部输出的输出光脉冲的相位的步骤；发光部将调节了相位的输出光脉冲输出到被摄体的步骤；受光部接收从被摄体反射的反射光脉冲的步骤；及控制部与推定实际距离对应地映射输出光脉冲经调节的相位，利用输出光脉冲的输出时间点与反射光脉冲的接收时间点的时差来计算测量距离，计算并存储用于校正推定实际距离与测量距离的差异所需的距离误差校正值的步骤。根据本发明，能够克服在校正三维距离测量照相机的非线性距离误差的过程中发生的空间制约性，能够减小为了距离误差校正而要求的设备费用，能够缩短距离误差校正时间。

摘要： 本发明提供了一种基于三维深度摄像机的近距离避障方法，包括：获取移动装置移动时前方的深度图像，所述深度图像包括地面数据和空中数据；检测到移动装置前方的深度图像中地面存在障碍物时，计算当前位置与障碍物的角度和距离，并根据计算出的角度和距离改变移动装置的移动路线；检测到移动装置前方部分或全部地面数据无法获取时，判定无数据的地面部分为障碍物，计算当前位置与障碍物的角度，根据计算出的角度改变移动装置的移动方向；本发明还涉及一种基于三维深度摄像机的近距离避障系统，能够安全实现近距离避障。

摘要： 本发明公开了一种距离选通超分辨率三维成像距离图优化显示装置及方法。该装置包括脉冲激光器、选通成像器件、时序控制器、PC机、三维成像模块和优化显示模块。基于该装置，提出了距离选通超分辨率三维成像距离图优化显示的方法，该方法用高位元深度的距离选通切片图像，代替低位元深度的切片图像，获取高位元深度的三维灰度距离图，且提高了距离分辨率；为使更多细节逼真呈现，对高位元深度的距离图的伪彩色处理时，先将其线性归一化为256级灰度，再进行等密度伪彩色编码。该方法在尽可能地提高三维成像距离分辨率的基础上，实现了距离选通超分辨率三维成像技术的等密度伪彩色编码显示。

摘要： 本发明涉及一种基于多雷达协同的一维距离图像三维场景恢复方法及装置，恢复方法包括：对多部雷达的回波信号进行预处理，得到一维投影距离矩阵；获取已知视线角的三个一维投影距离数据组成的所有关联样本并利用几何约束原理重建所有关联样本的三维坐标；将每个三维坐标反投影到各部雷达的观测姿态上，并对三维坐标进行筛选得到完备集合；利用完备集合中每个关联方案的相似度对完备集合分类，区分隶属于不同散射点的一维散射中心的关联方案，得到目标关联方案；利用目标关联方案进行三维场景恢复。该方法可以提供更为精细的多视角信息，消除由于单一视角带来的遮挡问题，降低了误差点的影响，达到提取较为完整的目标三维轮廓信息的目的。

摘要： 本发明属于无线通信技术领域，提供了一种基于水下图像增强技术的“三维”蓝绿二维码近距离安全通信方法。本发明通过应用蓝绿二维码及水下图像增强技术减轻由于海洋环境导致的图片退化现象，提高了通信信息传输的准确性；通过压缩图片平衡水下图像增强算法带来的时间延迟；通过建立“三维”蓝绿二维码显示阵列以及文本压缩提高通信速率；同时加入文本信息加密算法确保通信过程的安全性；并且本发明对水生生物友好，有利于生态保护。

摘要： 本发明提供了一种基于多尺寸一维卷积的雷达一维距离像识别方法和装置，所述方法包括：计算机动目标的角度信息；获得机动目标的雷达一维距离像信息；获得角度数据集与雷达一维距离像数据集；获得雷达一维距离像的一维卷积预估尺寸；构建雷达一维距离像自动识别的多尺寸一维卷积神经网络模型；训练多尺寸一维卷积神经网络模型；将角度信息与雷达一维距离像信息输入训练后的多尺寸一维卷积神经网络模型，获得机动目标的雷达一维距离像识别结果。达到了自动提取机动目标雷达一维距离像中不同外形结构的不同距离单元长度特征，更贴近实际外形特征，加之角度信息，从而实现区分不同雷达视角下机动目标的一维距离像数据特征，有效提高识别率的技术效果。