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
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
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
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
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
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
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