林华 1,2,*曾超 1张海 1江舸 1
作者单位
摘要
1 中国工程物理研究院 a.电子工程研究所
2 b.研究生院,四川绵阳 621999
针对低信噪比条件下高速机动目标运动参数估计问题,将 Hough变换(HT)和修正离散线性调频傅里叶变换(MDCFT)相结合,提出一种新的雷达信号处理算法(HMDCFT)。该算法首先采用 Hough变换,从距离像图像中提取目标运动轨迹特征,校正距离走动并解速度模糊; 然后利用 MDCFT校正多普勒频率徙动,估计目标运动参数; 最后沿估计的目标运动轨迹对回波能量进行相参积累。数值实验表明,该方法具有优越的抗噪声能力和运动参数估计性能。相比于利用距离像间相关性的包络互相关法,其抗噪声能力提升了约 17.6 dB; 即使雷达回波输入信噪比低至 -35 dB,该方法仍可精确估计目标运动参数,充分聚焦目标回波能量。
目标检测 运动参数估计 长时间积累 Hough变换 修正离散 Chirp-Fourier变换 target detection motion parameter estimation long-time coherent integration Hough Transform Modified Discrete Chirp-Fourier Transform 
太赫兹科学与电子信息学报
2023, 21(5): 601
作者单位
摘要
中国工程物理研究院电子工程研究所, 四川绵阳 621999
复杂地物目标的近垂直后向散射特征是影响雷达高度表回波波形的重要因素之一。对近垂直后向散射系数的获取主要采用基于参数模型的实测数据拟合方法, 但一般只适用于地势平坦且介质相对单一的地海面目标。本文基于机载雷达高度表, 针对复杂地物目标的距离-多普勒图像仿真实验数据和实测数据, 利用距离-多普勒域和地球空间域的映射关系, 提出一种后向散射系数的反演算法, 并对得到的后向散射系数进行定量分析。实验验证了提出的反演算法具有一定的适用性和参考性。
后向散射系数 反演方法 距离多普勒图像 雷达高度表 backscattering coefficient inversion method Range-Doppler image radar altimeter 
太赫兹科学与电子信息学报
2023, 21(12): 1423
作者单位
摘要
中国工程物理研究院电子工程研究所四川 绵阳 621999
提出面向合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)回波数据的复杂结构特征增强算法(Complex Structure Feature Enhancement Algorithm,CEA),面向SAR成像目标的复杂结构特征,算法利用高阶方向全变分(High-order Total Direction Variation,HOTDV)正则算子表示,面向SAR成像目标的稀疏特征,算法用𝓁1正则算子表示。算法利用交替方向多乘子法(Alternating Direction Method of Multipliers,ADMM)建立多正则约束优化框架,设计复杂结构分裂变量和稀疏分裂变量,并求出分裂变量解析更新解以实现SAR成像目标的复杂结构特征与稀疏特征的增强。多正则约束优化框架中的对偶分解保证多特征多任务处理能力,增广拉格朗日项的使用则保证了算法的收敛性和稳健性。最后,设计了仿真和实测SAR数据特征增强实验以验证算法的有效性,对比多种传统结构特征增强算法以验证所提复杂结构特征增强算法的优越性。
合成孔径雷达 复杂结构特征增强 高阶方向全变分 交替方向多乘子法 近端算子 相位误差补偿 synthetic aperture radar(SAR) complex structure features enhancement(CEA) high-order total direction variation(HOTDV) alternating direction method of multipliers(ADMM) proximal mapping phase error compensation 
红外与毫米波学报
2022, 41(4): 762
林华 1,2,*曾超 1张海 1江舸 1
作者单位
摘要
1 中国工程物理研究院 a.电子工程研究所
2 b.研究生院, 四川绵阳 621999
针对高速机动目标的运动参数估计问题, 基于鲁棒互相关和多项式调频小波变换 (RCCF-PCT), 提出了一种高速机动目标运动参数估计方法。该方法首先采用幂率变换增强信号, 利用距离像互相关和鲁棒多项式回归完成距离徙动校正; 再采用多项式调频小波变换对多普勒徙动初步补偿后的信号进行参数化时频分析, 利用提取的时频脊特征完成目标运动参数的精确估计。通过数值实验验证了算法的有效性。
鲁棒互相关 多项式调频小波 时频表征 高速机动目标 运动参数估计 Robust Cross-Correlation Function Polynomial Chirplet Transform time-frequency representation high-speed maneuvering target motion parameter estimation 
太赫兹科学与电子信息学报
2022, 20(5): 464
作者单位
摘要
中国工程物理研究院 电子工程研究所,四川 绵阳 621999
稀疏约束下的合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)成像技术,通过对稀疏先验建模的稀疏特征进行增强,能有效获取目标特显点的有用信息,但无法对目标的结构特征进行恢复,且对不可避免的非系统误差十分敏感。为此,提出一种依靠交替方向多乘子法(Alternating Direction Method of Multipliers,ADMM)面向结构特征增强的稀疏恢复高分辨SAR成像(Structure-feature Enhancement-ADMM,SE-ADMM)算法。该算法引入全变分(Total Variation,TV)正则项建模结构特征,起到增强结构的作用;引入?1范数建模稀疏特征,起到压制噪声作用;引入最小熵范数建模聚焦特征,以保证算法对非系统乘性误差的不敏感性。在ADMM多特征优化框架下,利用“局部-全局”的运算机制,首先分别进行三个特征的邻近算子推导,以获得对应特征解析解,再进行目标全局优化保证特征解之间的协调平衡,以实现目标的多特征增强。另外,ADMM多特征优化框架下变量分裂和多正则项的引入,保证了算法的效率和稳健性。实验部分先后选取SAR仿真数据与实测数据来验证算法的有效性,通过相变热力图定量分析所提算法的恢复性能,进而验证了所提SE-ADMM算法的稳健性与优越性。
合成孔径雷达 特征联合增强 交替方向多乘子法 邻近算子 全变分 synthetic aperture radar(SAR) feature synergistic enhancement alternating direction method of multipliers(ADMM) proximal mapping Total Variation(TV) 
红外与毫米波学报
2021, 40(5): 664
作者单位
摘要
中国工程物理研究院 电子工程研究所, 四川 绵阳 621999
针对箔条微动对回波信号调制的问题, 提出一种单根箔条回波构建方法。首先建立单根箔条的典型微动模式的运动学方程, 然后基于散射中心对该微动模式下的单根箔条回波进行仿真, 最后通过时频方法对单根箔条回波信号的微动变化规律进行分析。仿真结果表明, 建立的单根箔条微动模型能够有效地反映箔条回波信号的微动特性, 为精确建立箔条云回波模型提供了技术支撑, 并为有效识别箔条干扰、改善雷达性能提供了理论依据。
单根箔条 回波信号 时频方法 微动特性 single chaff echo signal time-frequency method micro-motion characteristics 
太赫兹科学与电子信息学报
2020, 18(1): 30
经文 1,*赵宇姣 2江舸 1刘杰 2[ ... ]张健 1,3
作者单位
摘要
1 中国工程物理研究院 a.电子工程研究所
2 中国工程物理研究院 b.微系统与太赫兹研究中心, 四川 绵阳 621999
3 b.微系统与太赫兹研究中心, 四川 绵阳 621999
针对点目标扩展函数 (PSF)不能有效分析复杂目标在毫米波近场多入多出 (MIMO)雷达成像中的散射机理问题, 研究了一种基于近场物理光学散射计算数据的毫米波 MIMO雷达成像模拟方法。该方法利用近场物理光学方法, 获得包含阵列构型和目标散射信息的近场计算数据, 并通过近场 MIMO成像处理器实现近场 MIMO成像的全过程模拟。利用 D波段“ T”字型二维稀疏 MIMO阵对复杂的三维目标开展了近场成像实验, 仿真和实验结果表明, 模拟结果与实际成像结果有很好的一致性。该方法能够分析近场 MIMO成像系统的成像性能, 为近场 MIMO成像的阵型设计提供支撑, 揭示复杂目标的近场散射特性与成像机理。
近场 MIMO成像 成像模拟 物理光学 near-field MIMO imaging raw data simulation physical optics 
太赫兹科学与电子信息学报
2019, 17(6): 981
作者单位
摘要
中国工程物理研究院电子工程研究所, 四川 绵阳 621999
将全极化信息引入站开式全息成像系统中,设计了一种频率为0.14 GHz的全极化宽带雷达,并基于该系统完成了隐藏目标检测的太赫兹波站开式全极化全息成像实验。利用极化目标分解方法,分析了隐藏目标的低熵极化散射,研究了在不同角度照射下的平均极化散射机制。实验结果表明:在0.14 THz频段下,典型衣物材料的遮挡会改变背景杂波的散斑样式,但对强散射回波目标的极化散射影响很小;人造目标的极化散射熵较背景杂波更小;模型手枪的主要散射机理为光滑表面对应的低熵表面散射,其中套筒上的斜纹包含了低熵多次散射,这是该目标交叉极化回波的主要来源。
太赫兹技术 全息 隐藏目标检测 站开式成像 太赫兹成像 极化目标分解 
中国激光
2019, 46(6): 0614032
作者单位
摘要
中国工程物理研究院电子工程研究所, 四川 绵阳 621999
建立了包含镜面反射分量的毫米波全息成像中的部分发育散斑模型。将部分发育的散斑模型与毫米波全息成像的卷积过程相结合,推导了等效散射中心个数,建立了散斑对比度与高斯粗糙面均方根高度、相关长度和成像分辨率的关系。基于近场物理光学法,对随机粗糙面的毫米波全息散斑图样进行了蒙特卡罗仿真和散斑对比度分析。结果表明,当等效散射中心个数较少时,该模型与随机积分法及仿真所估计的散斑对比度一致,优于传统模型的估计结果。
全息 毫米波全息成像 部分发育散斑 粗糙面散射 镜面反射 
光学学报
2019, 39(5): 0509001
作者单位
摘要
1 中国工程物理研究院电子工程研究所, 四川 绵阳 621900
2 中国工程物理研究院微系统与太赫兹研究中心, 四川 成都 610200
在针对人体安检的站开式太赫兹阵列雷达三维成像中, 散斑效应严重影响了对体表隐藏违禁品的检测和识别性能, 为此, 对全息散斑进行有效抑制有着迫切的需要。利用目标旋转带来的角度自由度, 结合目标散射对角度的敏感性, 提出了一种基于相关视角多视校正的太赫兹全息雷达散斑抑制方法。在理论上推导了全息雷达散斑强度在相关角度照射下的归一化协方差表达式, 给出了相关视角多视处理后的散斑对比度。在实验上利用340 GHz站开式MIMO阵列成像系统的快速成像的优势, 对低速旋转目标在相关视角下的单视成像结果进行成像空间旋转校正、目标配准和多视处理。处理后散斑对比度降低至单视散斑的44%, 散斑得到了有效抑制, 目标轮廓明显, 细节更加丰富。该方法能够在不增加系统复杂度的条件下有效抑制散斑噪声, 实现图像增强。
太赫兹雷达 散斑抑制 多视处理 相关散斑 terahertz radar speckle reduction multi-look processing speckle correlation 
红外与激光工程
2019, 48(1): 0125005

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