基于多帧积累的海面弱小慢速目标检测算法 被引量：7

1

作者 王雅 陶海红 +1 位作者 代品品 柳阳 《航空兵器》 北大核心 2018年第2期43-48,共6页

在复杂的海杂波环境中,海面弱小慢速目标检测技术一直是雷达领域中的一项重点。由于以往采用的单帧数据检测海面弱小慢速目标容易产生较高的虚警率,所以本文联合多帧雷达回波数据,在基于十字窗改进的多帧积累算法上进行算法改进,减少了... 在复杂的海杂波环境中,海面弱小慢速目标检测技术一直是雷达领域中的一项重点。由于以往采用的单帧数据检测海面弱小慢速目标容易产生较高的虚警率,所以本文联合多帧雷达回波数据,在基于十字窗改进的多帧积累算法上进行算法改进,减少了一个处理块来抑制海杂波从而检测海面弱小慢速目标,降低了算法的运算复杂度,增加了算法的可靠性与有效性,最后通过对实测海杂波数据进行算法仿真验证,表明了该算法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 海杂波抑制 弱小慢速目标检测 多帧积累 十字窗 多帧数据

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基于差分模型的近场无源定位算法 被引量：1

2

作者 赵研 陶海红 +2 位作者 畅鑫 董春曦 赵国庆 《雷达科学与技术》 北大核心 2023年第4期405-410,419,共7页

对于均匀线性天线阵列近场目标定位研究是探测领域重要难点之一。本文根据前期近场基于差分迭代传播计算模型研究基础,提出一种新型高精度近场无源定位算法,针对均匀线性阵列近场目标空间几何结构,突破传统菲涅尔近似近场传播模型的束缚... 对于均匀线性天线阵列近场目标定位研究是探测领域重要难点之一。本文根据前期近场基于差分迭代传播计算模型研究基础,提出一种新型高精度近场无源定位算法,针对均匀线性阵列近场目标空间几何结构,突破传统菲涅尔近似近场传播模型的束缚,建立全新高精度目标关系模型并形成定位解析表达式,通过阵列处理估计改进到达时差(TOA)定位观测量,利用新算法快速准确地获取近场多个独立同分布目标的定位信息。仿真实验结果表明:新算法机理不同于传统近场估计分析,特别是定位解析式的引入使得位置精度提升的同时计算量大为降低,更好地适应了近场非线性关系结构,性能分析显示TOA误差对定位估计精度的影响较为有限,在典型信噪比条件下新算法的距离和角度估计精度优于几种常规处理算法,未来具有深入研究的价值。 展开更多

关键词 近场 菲涅尔近似 无源定位 到达时间差 差分模型

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天线阵列近场FDA技术研究

3

作者 赵研 陶海红 畅鑫 《雷达科学与技术》 北大核心 2023年第5期505-510,共6页

频率分集阵(FDA)是近年来提出的一种阵列信号处理新技术,它能够形成具有距离-角度相关性特征的辐射合成波束,克服传统相控阵天线不能有效控制波束的距离-角度指向的难题,此外还有很多独特的应用优势,成为未来先进雷达发展的重要技术方... 频率分集阵(FDA)是近年来提出的一种阵列信号处理新技术,它能够形成具有距离-角度相关性特征的辐射合成波束,克服传统相控阵天线不能有效控制波束的距离-角度指向的难题,此外还有很多独特的应用优势,成为未来先进雷达发展的重要技术方向之一。本文在传统频率分集阵列研究的基础上,提出了适应天线阵列近场条件的FDA新数学算法,针对阵列近场条件,首先利用经典近场的菲涅尔近似以及新近提出基于差分迭代近似两种方法推导,得到近场FDA波束的不同表达新算法结构,其次针对新提出算法的数学关系式中距离、角度等关键参数特征分析,针对其中距离-角度耦合关系等深入讨论,再次开展数值计算和算法仿真对比,实验结果表明:新提出的算法解决了FDA近场条件使用的模型条件限制,算法较好地解释了近场时距离-角度参数非线性耦合或独立关系,可以较好地支撑未来天线阵列近场,FDA各种应用的深入分析与研究需要。 展开更多

关键词 近场 频率分集阵 菲涅尔近似 差分迭代模型 距离角度耦合

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一种基于GA-CNN的网络化雷达节点遴选算法 被引量：1

4

作者 陶海红 闫莹菲 《空天防御》 2022年第1期1-5,共5页

网络化雷达具有广域分布的雷达节点,可以按需分任务调度雷达节点,是当前的研究热点。本文旨在研究不同波束指向下,通过神经网络预测一维阵列节点组合以降低该波束指向下的旁瓣。将遗传算法(genetic algorithm,GA)产生的数据集投喂给卷... 网络化雷达具有广域分布的雷达节点,可以按需分任务调度雷达节点,是当前的研究热点。本文旨在研究不同波束指向下,通过神经网络预测一维阵列节点组合以降低该波束指向下的旁瓣。将遗传算法(genetic algorithm,GA)产生的数据集投喂给卷积神经网络(convolutional neural networks,CNN)进行训练,训练好的CNN可快速预测。本文提出用于降低阵列旁瓣的GA-CNN节点遴选算法,结合了GA处理组合爆炸问题的优势与深度学习良好的泛化能力和预测速度,且在全集中搜索和预测。从线阵的仿真结果可见,CNN已经学习到波束指向与节点选择的部分对应关系,运算速度大幅提升,使得雷达在高效应变环境方面具备进一步的研究价值。 展开更多

关键词 节点遴选 深度学习 遗传算法 卷积神经网络

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一种利用量测空间聚类的多帧检测前跟踪算法 被引量：2

5

作者 张佳琦 陶海红 +1 位作者 张修社 韩春雷 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期231-238,共8页

针对现有多帧检测前跟踪算法在相互临近的多目标场景下运算复杂度高的问题,提出一种利用量测空间聚类的多帧检测前跟踪算法。该算法采用跨多帧构建关联集合,依据关联集合对量测点迹进行标签标记,以获取多目标在量测空间的分布信息,实现... 针对现有多帧检测前跟踪算法在相互临近的多目标场景下运算复杂度高的问题,提出一种利用量测空间聚类的多帧检测前跟踪算法。该算法采用跨多帧构建关联集合,依据关联集合对量测点迹进行标签标记,以获取多目标在量测空间的分布信息,实现多帧量测点迹的聚类划分,并在各聚类内独立地运行多帧检测前跟踪算法。通过大量仿真实验和性能分析表明,该算法的检测性能与现有多帧检测前跟踪算法相当,而运算复杂度大幅降低。 展开更多

关键词 目标检测 聚类 检测前跟踪 动态规划

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用于Nested阵列的多测量矢量DOA估计算法 被引量：1

6

作者 王璐 陶海红 +2 位作者 李靖 裴悦 智开宇 《无线电工程》 北大核心 2021年第9期879-885,共7页

Nested阵列协方差矩阵向量化后可认为是单测量矢量(Single Measurement Vector,SMV)模型,基于追踪算法和正交匹配追踪等算法在SMV模型下估计多个信源精度不高。针对这一问题,在空间平滑算法的基础上,提出了一种用于Nested阵列的多测量矢... Nested阵列协方差矩阵向量化后可认为是单测量矢量(Single Measurement Vector,SMV)模型,基于追踪算法和正交匹配追踪等算法在SMV模型下估计多个信源精度不高。针对这一问题,在空间平滑算法的基础上,提出了一种用于Nested阵列的多测量矢量(Multiple Measurement Vector,MMV)DOA估计算法。将SMV模型转为MMV模型,基于奇异值分解的1范数重构算法进行测向。仿真结果表明,基于所提MMV模型的1范数重构算法能够准确估计出目标数多于阵元个数的信号的波达方向。 展开更多

关键词 Nested阵列 多测量矢量模型 1范数重构

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量测点迹空间聚类的多传感器多帧检测算法 被引量：1

7

作者 张佳琦 陶海红 张修社 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2021年第6期1533-1540,共8页

针对强干扰环境下微弱目标检测算法运算复杂度高、虚假目标数量多等问题,利用目标量测点迹在多传感器之间的分布特性及目标能量的可累加性,提出一种量测点迹聚类的多帧检测算法。该算法首先利用同源检测对多传感的器量测点迹的有效性进... 针对强干扰环境下微弱目标检测算法运算复杂度高、虚假目标数量多等问题,利用目标量测点迹在多传感器之间的分布特性及目标能量的可累加性,提出一种量测点迹聚类的多帧检测算法。该算法首先利用同源检测对多传感的器量测点迹的有效性进行判断,实现杂波/噪声剔除;其次在空间和时间两个维度对目标的能量进行积累实现微弱目标检测。仿真结果和性能分析表明,该算法能够大幅降低运算复杂度,提高虚假目标的抑制能力,并能够提升微弱目标的检测概率,验证了该算法的有效性和工程的可行性。 展开更多

关键词 多目标检测 多传感器融合 量测点迹空间聚类 多帧检测算法

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基于框架理论的最小阵元数稀疏阵综合算法研究 被引量：1

8

作者 陶海红 郭晶晶 《雷达科学与技术》 北大核心 2021年第5期491-498,共8页

随着越来越高的角度分辨率要求与进一步降低的天线成本,大规模阵列越来越普及。在重量、体积和成本有限时,要获得大孔径天线得到较高的角度分辨率,且尽量减少天线阵元数目,可采用最小阵元稀疏阵设计方法。本文基于框架理论,提出了一种... 随着越来越高的角度分辨率要求与进一步降低的天线成本,大规模阵列越来越普及。在重量、体积和成本有限时,要获得大孔径天线得到较高的角度分辨率,且尽量减少天线阵元数目,可采用最小阵元稀疏阵设计方法。本文基于框架理论,提出了一种新的最小阵元数的稀疏阵综合方法。该方法将稀疏阵设计问题转化为压缩感知问题模型,然后利用次优反馈的零空间追踪硬阈值算法求解。该方法可同时综合阵元位置与阵元权重来匹配给定的阵列方向图,并可有效降低阵元数。仿真实验证明了算法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 稀疏阵综合 框架理论 次优反馈的零空间追踪硬阈值算法 压缩感知

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一种收发互易的频带合成STAP-GMTI系统架构

9

作者 常文胜 陶海红 +2 位作者 代保全 刘彦斌 孙光才 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期156-164,共9页

信号带宽及采样频率的降低有利于基于微系统实现天线阵面的轻薄化,提升超高速平台大口径天线的适装性,然而地面运动目标的精确跟踪和识别对地面运动目标的高分辨距离像提出了需求。针对该矛盾,提出了一种基于收发互易的低瞬时带宽阵列,... 信号带宽及采样频率的降低有利于基于微系统实现天线阵面的轻薄化,提升超高速平台大口径天线的适装性,然而地面运动目标的精确跟踪和识别对地面运动目标的高分辨距离像提出了需求。针对该矛盾,提出了一种基于收发互易的低瞬时带宽阵列,通过频带合成实现高分辨率地面运动目标显示的系统架构及处理方法。阵列的收发互易实现了等效相位中心的重合,频带合成过程中无须补偿目标偏离波束中心的相位差,可实现精确的频带合成;宽带信号合成后采用空时二维信号处理抑制杂波,实现对地面运动目标的检测。仿真验证了该系统架构及处理方法的正确性。 展开更多

关键词 地面运动目标 频带合成 收发互易 系统架构 自适应处理

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随机变PRF和脉宽的无人机噪声SAR体制研究(英文)

10

作者 常文胜 陶海红 +2 位作者 胡学成 阮婷 孙光才 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2020年第6期7-14,29,共9页

无人机合成孔径雷达(SAR)的抗干扰性能是决定其能否适应现代战场环境的重要因素。为了提高SAR的抗干扰性能,提出了一种随机变脉冲重复频率(PRF)和脉宽的噪声SAR成像新体制。首先,在建立成像模型的基础上对成像算法进行了推导;然后,对随... 无人机合成孔径雷达(SAR)的抗干扰性能是决定其能否适应现代战场环境的重要因素。为了提高SAR的抗干扰性能,提出了一种随机变脉冲重复频率(PRF)和脉宽的噪声SAR成像新体制。首先,在建立成像模型的基础上对成像算法进行了推导;然后,对随机PRF和随机脉宽的实现方法进行了分析;最后,通过对发射线性调频信号的传统SAR体制与随机变PRF和脉宽的噪声SAR体制在转发式干扰影响下的成像性能进行了仿真比较。仿真结果表明:文中提出的噪声SAR体制相比传统SAR体制具有较好的抗干扰性能。 展开更多

关键词 合成孔径雷达成像 随机变脉冲重复频率和脉宽 噪声合成孔径雷达体制 转发式干扰 抗干扰性能

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稀疏拉伸式L型极化敏感阵列的二维波达方向和极化参数联合估计 被引量：5

11

作者 马慧慧 陶海红 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期902-909,共8页

为降低现有的共心式矢量传感器阵列天线间存在的严重互耦影响,进一步提高参数估计精度,该文提出一种稀疏拉伸式L型极化敏感阵列(SSL-PSA),并针对该阵列提出一种2维波达方向(DOA)和极化参数联合估计算法。首先建立稀疏拉伸式极化敏感阵... 为降低现有的共心式矢量传感器阵列天线间存在的严重互耦影响,进一步提高参数估计精度,该文提出一种稀疏拉伸式L型极化敏感阵列(SSL-PSA),并针对该阵列提出一种2维波达方向(DOA)和极化参数联合估计算法。首先建立稀疏拉伸式极化敏感阵列的信号模型,然后将阵列划分为6个子阵,采用子空间旋转不变算法(ESPRIT)算法得到多个旋转不变因子(RIFs),再根据旋转不变因子间的关系,通过数学运算,得到一组方向余弦有模糊精估计值和4组无模糊粗估计值;然后重构出对应的4组导向矢量,根据导向矢量和噪声子空间的正交性,确定出正确的一组无模糊粗估计值;最后通过现有的解模糊方法得到高精度且无模糊的DOA和极化参数估计值。该文所提阵列不存在共心结构,相对于现有的含有共心式矢量传感器结构的阵列,大大降低了互耦影响,且可在不增加天线数目的前提下,有效扩展阵列的2维孔径,大大提高DOA估计精度。仿真结果证明该文所提方法的有效性。 展开更多

关键词 稀疏拉伸式L型极化敏感阵列 波达方向 极化 阵列互耦

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一种稀布阵列天线的近场波束综合算法 被引量：5

12

作者 宋嘉奇 陶海红 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期14-18,共5页

针对由于稀布阵列天线孔径较大导致大多数感兴趣的探测目标位于近场范围内的问题,提出了一种近场情况下的稀布阵列天线波束综合算法.通过采用近场电磁波传播模型,对传播时延表达式进行分析,在给定阵元数目和不同阵元间距约束的条件下,... 针对由于稀布阵列天线孔径较大导致大多数感兴趣的探测目标位于近场范围内的问题,提出了一种近场情况下的稀布阵列天线波束综合算法.通过采用近场电磁波传播模型,对传播时延表达式进行分析,在给定阵元数目和不同阵元间距约束的条件下,通过差分进化等智能算法实现了控制峰值旁瓣电平的稀布直线阵列综合,同时给出了相应的算法步骤.通过给定场景下的计算机仿真实验验证了算法的有效性和可行性,实现了在较高稀疏率情况下的近场聚焦波束修正和峰值旁瓣电平控制.仿真实验证明,所提算法有效地降低了阵列间距拉开产生的高峰值旁瓣电平,得到了比传统算法更好的旁瓣性能. 展开更多

关键词 稀布阵列天线 近场 差分进化算法 峰值旁瓣电平

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单星定位中采用混沌映射的干扰源位置识别方法 被引量：3

13

作者 张轶 翟盛华 陶海红 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期335-346,共12页

针对卫星通信中的连续大功率干扰定位问题,提出基于混沌映射的单星干扰源位置识别方法。该方法利用混沌振子的初值敏感性进行信号相关性分析,可有效降低卫星下行链路动态变化对上行链路的影响,进一步提升干扰源识别性能。通过对实测数... 针对卫星通信中的连续大功率干扰定位问题,提出基于混沌映射的单星干扰源位置识别方法。该方法利用混沌振子的初值敏感性进行信号相关性分析,可有效降低卫星下行链路动态变化对上行链路的影响,进一步提升干扰源识别性能。通过对实测数据进行统计分析,结果表明不同混沌映射下,信号相关算法的复杂度和定位性能不同。在给定判决门限下,该定位模型可实现75%的干扰源识别概率,且定位成功率和定位精度分别达到65%和23 km,优于现有的量子衍生算法。 展开更多

关键词 干扰源识别 混沌映射 单星定位 信号相关 卫星通信

原文传递

基于零相关区序列集的空时自适应处理地面运动目标检测算法 被引量：2

14

作者 燕秀林 郭晶晶 陶海红 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2019年第3期27-31,共5页

在多发单收的合成孔径雷达-地面运动目标检测(SAR-GMTI)雷达系统中,虽然多颗卫星之间不需要数据传送就能在接收卫星上实现地面运动目标检测,但存在由于空间发射互相正交的一组波形而导致SAR成像相干积累的积分旁瓣过高的问题,从而影响... 在多发单收的合成孔径雷达-地面运动目标检测(SAR-GMTI)雷达系统中,虽然多颗卫星之间不需要数据传送就能在接收卫星上实现地面运动目标检测,但存在由于空间发射互相正交的一组波形而导致SAR成像相干积累的积分旁瓣过高的问题,从而影响对后续的图像域杂波相消性能。因此,文中提出了将空时自适应处理算法用于发射零相关区序列集(ZCZcodes)信号的星载多入单出系统,这样不用考虑积分旁瓣对SAR成像质量和图像域杂波相消性能带来的影响,且计算量较SAR-GMTI算法小,同样不需要数据传送也在接收卫星上实现了地面运动目标检测。仿真结果和性能分析验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 零相关区序列集 空时自适应处理 合成孔径雷达-地面运动目标检测 多发单收体制 积分旁瓣

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近场非圆信号参数快速估计算法 被引量：2

15

作者 宋嘉奇 陶海红 《雷达学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2020年第4期632-639,共8页

该文基于对称的均匀线阵提出了一种近场非圆信号参数的快速估计算法,算法基于信号的非圆特性以及阵列的对称性对近场导向矢量进行解耦,并利用多项式求根取代传统的谱峰搜索对近场源的角度及距离参数进行快速估计。基于给定的阵列结构,... 该文基于对称的均匀线阵提出了一种近场非圆信号参数的快速估计算法,算法基于信号的非圆特性以及阵列的对称性对近场导向矢量进行解耦,并利用多项式求根取代传统的谱峰搜索对近场源的角度及距离参数进行快速估计。基于给定的阵列结构,建立非圆信号参数估计的多项式数学模型,然后对其进行求根即可获得近场信号源位置参数。所提算法采用多项式求根的方法有效地降低了运算复杂度,同时利用信号的非圆特性提高了参数估计的自由度(DOF)。通过性能分析和计算机仿真实验可以看出该算法能够分辨更多的近场非圆信号,并且参数估计性能有所提升,更接近于近场源参数估计的克拉美罗界(CRB)。 展开更多

关键词 近场参数估计 非圆信号 降秩定理 多项式求根 克拉美罗界

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单星多波束天线下基于压缩感知的多目标干扰定位 被引量：1

16

作者 张轶 翟盛华 陶海红 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第7期1872-1878,共7页

针对卫星干扰处理中的多目标定位问题,该文提出基于压缩感知的定位方法。该方法利用目标的空间稀疏性,以及多波束天线在不同信号源方向上的增益不同,仅需要测量接收信号强度便可实现多个干扰的位置识别。研究结果表明,定位性能与节点分... 针对卫星干扰处理中的多目标定位问题,该文提出基于压缩感知的定位方法。该方法利用目标的空间稀疏性,以及多波束天线在不同信号源方向上的增益不同,仅需要测量接收信号强度便可实现多个干扰的位置识别。研究结果表明,定位性能与节点分布、目标个数、波束覆盖半径、判决门限有关。在给定参数及原对偶内点算法下,该方法可实现1~4个干扰源的空域定位,在信噪比为20 dB时定位精度达到7.7 km,优于经典的旋转干涉仪和空间谱估计测向方法。 展开更多

关键词 压缩感知 单星定位 多目标 多波束天线 接收信号强度

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