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雷达学报
 
2014年 3卷 2期
刊出日期：2014-04-28
论文
综述
空时自适应处理专题论文
   
综述
119 殷红成, 王 超, 黄培康
雷达目标角闪烁三种表示的内在联系（英文） Hot!
该文利用严格的电磁散射理论，推导了基于振幅和差式和相位和差式单脉冲雷达测角原理的复杂目标角闪烁的一般表达式，对雷达目标角闪烁的两种物理概念提出了新的解释和认识，揭示出波前畸变概念、能流倾斜概念和雷达角噪声产生原理三者之间的内在关系。该文工作为角闪烁的正确理解、建模仿真和抑制提供了理论依据。
2014 Vol. 3 (2): 119-128 [摘要] ( 1543 ) [HTML]( ) [PDF 1871KB] ( 2557 )
129 许 稼, 彭应宁, 夏香根, 龙 腾, 毛二可
空时频检测前聚焦雷达信号处理方法 Hot!
针对复杂电磁环境中现代雷达对高速、高机动、隐身目标探测的迫切需求，该文基于空时频域信号建模，提出多维联合相参积累的空时频检测前聚焦(STF-FBD)雷达信号处理新理论和新方法。STF-FBD 可有效抑制强杂波和有源干扰，克服尺度伸缩、孔径渡越、稀疏子带、跨距离、跨多普勒和跨波束等效应，显著提高能量积累、目标检测、参数测量、机动跟踪、特征提取和目标识别等环节的处理性能，并取得明显超越现有检测前跟踪(TBD)方法的性能，形成STF-FBD 和STF-FBD-TBD 的理论框架和技术体系。该文方法不仅适用于高速高机动隐身目标也适用于常规雷达目标，不仅适用于新体制雷达也适用于常规体制雷达，在诸多领域具有广阔的应用前景。
2014 Vol. 3 (2): 129-141 [摘要] ( 1491 ) [HTML]( ) [PDF 5342KB] ( 4626 )
论文
142 宁 超, 耿旭朴, 王 超, 黄培康
高速运动目标宽带雷达回波频域模拟及分析 Hot!
该文提出了一种高速运动目标宽带雷达回波频域模拟方法。根据雷达波与运动目标相互作用的物理过程建立了运动目标宽带雷达回波的频谱模型，提出了一种雷达回波的频域建模流程，分析了目标径向距离和径向速度对LFM 信号匹配滤波结果的影响，推导了高分辨率距离像(HRRP)平移和扩展的定量结论。仿真结果验证了该方法的正确性和有效性。
2014 Vol. 3 (2): 142-149 [摘要] ( 1297 ) [HTML]( ) [PDF 2119KB] ( 2401 )
150 赵 涛, 董纯柱, 任红梅, 殷红成
基于高频渐近方法的导弹目标群动态RCS 仿真
针对导弹目标群的动态RCS 仿真问题，该文提出一种基于高频渐近理论的高效预估方法。该方法基于最小能量弹道仿真得到弹头、诱饵和助推级等群目标的弹道，在测量雷达坐标系下解算得到各时刻目标的位置和姿态，建立分离过程的目标群动态场景，并利用物理光学法(PO)、等效边缘流法(EEC)和射线弹跳法(SBR)计算目标群的镜面反射、边缘绕射和多次反射贡献获得动态RCS 数据。与采用静态全极化数据的常规插值方法获取的RCS数据对比分析表明，在场景中各目标距离较远且无相互遮挡时，两者吻合；当目标群密集分布存在相互遮挡时，插值方法实现难度大大增加，而该文方法仍能快速得到有效的结果。
2014 Vol. 3 (2): 150-157 [摘要] ( 1202 ) [HTML]( ) [PDF 3534KB] ( 2547 )
158 张建国, 武 欣, 齐有政, 黄 玲, 方广有
时间域编码电磁勘探方法研究
为了抑制空气波干扰，该文提出时间域编码电磁方法，采用伪随机编码信号作为激励信号，基于同步记录的编码信号和接收电压信号，通过时间域反卷积信号复原方法获得含有异常体信息的大地冲激响应，同时分析了时钟频率与编码长度的选择依据。该方法进行了外场实验验证，对比实验结果表明：该方法通过降低时钟频率与增大编码长度可显著提高电磁数据的信号质量，抑制空气波干扰，有效识别地下异常体信息。
2014 Vol. 3 (2): 158-165 [摘要] ( 1112 ) [HTML]( ) [PDF 2337KB] ( 2351 )
166 林 雪, 李曾玺, 李芳芳, 胡东辉, 丁赤飚
一种自适应迭代的非局部干涉相位滤波方法
干涉相位滤波是获取高精度DEM 及正射图像过程中必不可少的关键步骤。传统相位滤波方法在滤除噪声和保持相位细节方面不能很好地兼顾，尤其在相干性较差或地形变化剧烈的情况下，难以得到高质量的干涉相位。该文针对上述问题提出了一种自适应迭代的非局部干涉相位滤波方法，其基于非局部的滤波思想，利用图像的冗余信息进行滤波。该方法根据干涉相位的自身特性，实现了衰减参数的自适应，之后通过自动迭代并在迭代过程中调节窗口大小使得滤波精度进一步提高。该文通过仿真和实测数据对现存算法与该文算法进行了对比分析，验证了所提算法的有效性。
2014 Vol. 3 (2): 166-175 [摘要] ( 1179 ) [HTML]( ) [PDF 9298KB] ( 1980 )
176 高 阳, 禹卫东, 冯 锦, 郑世超, 杨 亮
一种基于勒让德拟合的SAR 后向投影自聚焦算法
对于合成孔径雷达(SAR)成像来说，后向投影(Back Projection, BP)算法是一种十分重要的时域成像方法。然而现有的自聚焦算法都是基于频域成像算法开发的，无法直接用于BP 聚焦图像的误差相位估计。针对这一问题，该文提出一种适用于BP 图像的自聚焦算法。该算法以图像锐度函数为目标函数，以待估计的相位校正值为自变量，通过坐标下降最优化算法循环迭代获得它们的最优估计。在问题求解中，该算法利用勒让德多项式来拟合目标函数，使得每次迭代的最优解可以解析地获得，避免了低效的线搜索过程。基于仿真数据和实测数据的实验验证了该算法的精确性和有效性。
2014 Vol. 3 (2): 176-182 [摘要] ( 1124 ) [HTML]( ) [PDF 1982KB] ( 2117 )
183 刘忠胜, 汪丙南, 向茂生, 陈龙永
柔性基线抖动对机载干涉SAR 性能影响分析
机载干涉SAR 平台在飞行过程中通常会受气流、机械振动等因素的影响，造成柔性基线抖动，从而严重影响干涉SAR 系统的性能。该文针对柔性基线机载干涉SAR 系统中的基线抖动问题，首先推导了基线抖动下的斜距误差模型，然后从1 次、2 次和一般斜距误差建立了SAR 复图像信号模型和双通道相关系数模型，并理论分析了基线抖动对SAR 成像和干涉性能的影响。最后通过回波仿真实验验证了理论分析的正确性。
2014 Vol. 3 (2): 183-191 [摘要] ( 949 ) [HTML]( ) [PDF 5130KB] ( 1864 )
192 金日初, 王 宇, 邓云凯, 邵云峰, 赵 硕
改进的一站固定式双基SAR 频域成像方法
一站固定模式双基SAR (BiSAR)相对于传统的单基SAR 有许多潜在的优势，但也因复杂的成像几何关系使其回波信号在距离和方位向上具有较强的空变性，因此传统的单基频域算法很难被直接应用。为了解决这个问题，王宇等人曾提出一种基于分块和插值的方法，但该方法会使分块边缘处的点散焦，从而影响成像效果。该文在上述方法的基础上采用新的分块策略和插值映射关系，提出一种改进算法，可以有效解决分块边缘点散焦的问题，从而极大地提升了成像效果。
2014 Vol. 3 (2): 192-200 [摘要] ( 1030 ) [HTML]( ) [PDF 2871KB] ( 1912 )
空时自适应处理专题论文
201 王永良, 刘维建, 谢文冲, 段克清, 高 飞, 王泽涛
机载雷达空时自适应检测方法研究进展 Hot!
与空时自适应处理(STAP)相比，机载雷达空时自适应检测(STAD)方法利用待检测单元及训练样本的数据形成合理的检测统计量，直接判定目标的有无，而不用先进行杂波抑制，然后再检测。STAD 方法具有处理流程简洁、设计灵活等特点，而且其相应的检测统计量通常具有恒虚警率(CFAR)特性，因而不需要进行专门的CFAR处理。更为重要的是，STAD 往往比杂波抑制后检测的传统方法具有更好的检测性能。该文首先对STAD 的技术要点进行简要地概括，然后对现有的STAD 方法进行分类介绍，最后对STAD 的下一步研究进行展望。
2014 Vol. 3 (2): 201-207 [摘要] ( 1263 ) [HTML]( ) [PDF 564KB] ( 3603 )
208 李 军, 党 博, 刘长赞, 廖桂生
利用发射角度的双基地MIMO 雷达杂波抑制方法
双基地雷达中引入多输入多输出(MIMO)技术，可以从接收数据中获取双基地雷达发射角度信息。这一新增的角度信息用于空时自适应处理，获得发射空间-接收空间和多普勒3 维杂波谱。该文旨在对双基地MIMO 雷达空时自适应处理抑制杂波方法进行综述。首先介绍了双基地MIMO 雷达信号模型，然后介绍了几种正侧视双基地MIMO 雷达空时3 维自适应处理方法(3D-STAP)，包括3 维线性最小方差(3D-LCMV)方法、3 维辅助通道方法、3维局域化联合处理以及3 维投影的空时3 维降维杂波抑制方法，仿真分析表明这些降维方法能够有效提高小样本条件下的双基地MIMO 雷达距离依赖杂波抑制性能。最后，对双基地MIMO 雷达空时自适应处理研究做了总结和展望。
2014 Vol. 3 (2): 208-216 [摘要] ( 1451 ) [HTML]( ) [PDF 2408KB] ( 2195 )
217 马泽强, 王希勤, 刘一民, 孟华东
基于稀疏恢复的空时二维自适应处理技术研究现状
该文介绍了基于稀疏恢复(Sparse Recovery, SR)的空时2 维自适应处理技术(Space-Time Adaptive Processing, STAP)的研究背景、意义和具体实现方法。首先探讨了将稀疏恢复引入STAP 领域的意义和价值，揭示了在杂波非均匀环境下引入稀疏恢复的潜在优势，分析了稀疏恢复STAP 技术的数学意义。并在此基础上，系统梳理和总结了该研究方向的研究现状和已有成果，介绍了均匀线性阵列条件下稀疏恢复STAP 技术的基本框架、多观测向量问题、格点对不准问题、直接数据域稀疏恢复STAP、共型阵条件下基于稀疏恢复的STAP 方法等具体研究内容。最后，总结了基于稀疏恢复STAP 技术的框架和结构，并以此为基础对后续研究工作的方向和前景进行了探讨。
2014 Vol. 3 (2): 217-228 [摘要] ( 1304 ) [HTML]( ) [PDF 4420KB] ( 3942 )
229 段克清, 王泽涛, 谢文冲, 高 飞, 王永良
一种基于联合稀疏恢复的空时自适应处理方法
基于杂波谱稀疏恢复的空时自适应处理(STAP)技术可显著降低对训练样本的需求，因此适用于非均匀杂波环境。然而，现有杂波谱稀疏恢复STAP 方法均是基于单样本恢复或多样本分别独立恢复后联合处理，并没有同时利用多个样本中的信息，而且恢复性能易受噪声影响。针对上述问题，该文提出一种基于杂波子空间的联合稀疏恢复STAP 方法。该方法可充分利用多个训练样本中的杂波信息对杂波谱进行恢复，并在噪声环境下具有稳健的杂波抑制性能。仿真实验结果验证了所提方法的有效性。
2014 Vol. 3 (2): 229-234 [摘要] ( 982 ) [HTML]( ) [PDF 1821KB] ( 2418 )
235 王 杰, 沈明威, 吴 迪, 朱岱寅
基于主瓣杂波高效配准的机载非正侧视阵雷达STAP 算法研究
该文针对机载非正侧视阵雷达杂波距离空变特性，提出基于主瓣杂波高效自适应配准的STAP 算法。为降低运算量，采用时空级联方法首先精确估计主杂波多普勒频率，然后采用稀疏重构技术估计主杂波的空间角频率，进而对不同距离单元的主杂波进行2 维配准，最后采用3DT 进行杂波抑制。仿真实验表明，经主杂波配准后，3DT改善因子在主杂波区提高了约18 dB，显著提高了对慢动目标的检测性能，且该文方案实时处理的运算量小。
2014 Vol. 3 (2): 235-240 [摘要] ( 1220 ) [HTML]( ) [PDF 1941KB] ( 2101 )
241 王肖洋, 高 贵, 周石琳, 邹焕新
一种基于双通道DPCA 的SAR-GMTI 杂波抑制方法
偏置相位中心天线技术(DPCA)作为空时自适应信号处理(STAP)技术的特殊形式，在合成孔径雷达地面动目标指示(SAR-GMTI)领域得到了广泛的应用。杂波抑制的能力直接决定了GMTI 的性能，传统的复图像域DPCA 技术对于地杂波抑制能力有限，特别是广泛分布着强散射静止地物的城市区域。该文利用干涉相位对DPCA幅度进行非线性加权，提出了一种加权DPCA 杂波抑制方法，该方法降低了通道间残差相位对DPCA 杂波抑制的影响。实验结果表明：该文方法在杂波抑制能力上优于传统DPCA 方法。
2014 Vol. 3 (2): 241-248 [摘要] ( 1290 ) [HTML]( ) [PDF 4578KB] ( 2587 )
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