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基于微多普勒特征的地面目标分类 被引量:27
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作者 李彦兵 杜兰 +2 位作者 刘宏伟 丁苏颖 关永胜 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第12期2848-2853,共6页
轮式履带式车辆目标分类是低分辨雷达地面目标识别研究领域的一个难点。该文基于微多普勒效应原理建立了轮式履带式车辆的雷达回波模型,针对轮式履带式车辆微多普勒调制的不同,提出了一种基于CLEAN算法的特征提取方法,提取了一种描述目... 轮式履带式车辆目标分类是低分辨雷达地面目标识别研究领域的一个难点。该文基于微多普勒效应原理建立了轮式履带式车辆的雷达回波模型,针对轮式履带式车辆微多普勒调制的不同,提出了一种基于CLEAN算法的特征提取方法,提取了一种描述目标多普勒谱能量分布的能量比特征。基于实测数据使用相关向量机(RVM)和支持向量机(SVM)的识别结果表明该特征具有较好的识别性能,同时对目标速度具有稳健性。 展开更多
关键词 雷达目标识别 微多普勒 CLEAN算法 相关向量机 支持向量机
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基于经验模态分解的空中飞机目标分类 被引量:21
2
作者 王宝帅 杜兰 +2 位作者 刘宏伟 李彦兵 冯博 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第9期2116-2121,共6页
该文研究常规窄带雷达体制下喷气式飞机、螺旋桨飞机和直升机目标的分类问题。首先根据微多普勒效应利用多散射中心模型从理论上分析了飞机目标旋转部件的雷达回波模型;然后针对3类飞机目标回波在多普勒域频率调制的不同,提出一种基于... 该文研究常规窄带雷达体制下喷气式飞机、螺旋桨飞机和直升机目标的分类问题。首先根据微多普勒效应利用多散射中心模型从理论上分析了飞机目标旋转部件的雷达回波模型;然后针对3类飞机目标回波在多普勒域频率调制的不同,提出一种基于经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)算法的特征提取方法;最后基于仿真数据训练、实测数据测试的模式,使用支持矢量机(Support Vector Machine,SVM)分类器的分类结果表明新方法较现有方法在较高信噪比条件下具有更好的分类性能。 展开更多
关键词 目标分类 微多普勒 经验模态分解 特征提取
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基于相干激光雷达的激光微多普勒探测 被引量:18
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作者 张海洋 赵长明 +2 位作者 蒋奇君 杨苏辉 苏必达 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期1981-1985,共5页
利用相干激光雷达探测目标微动特性技术是一种以单频激光为光源,用外差探测的方式实现对低速、低频多个运动物体进行微多普勒信息提取和识别的技术。以波长为1.064μm的窄线宽单块激光器为光源,发射激光经过模拟长距离传输的4 km的光纤... 利用相干激光雷达探测目标微动特性技术是一种以单频激光为光源,用外差探测的方式实现对低速、低频多个运动物体进行微多普勒信息提取和识别的技术。以波长为1.064μm的窄线宽单块激光器为光源,发射激光经过模拟长距离传输的4 km的光纤延迟,照射到以扬声器的发声单元和电动平移台为目标的微动物体上,目标反射的激光会聚进入单模光纤,参考光与信号光通过3 dB光纤合束器线性耦合进入同一根光纤,并在探测器表面进行相干。用于接收相干信号的探测器的接入方式为光纤输入,带宽为3.5 GHz。利用时间-频率域联合描述的方法对数/模(A/D)采样后的数据进行分析。在4 km光纤延迟时,本系统最低探测速度为0.5 mm/s,速度分辨率达到毫米每秒量级,频率分辨率达到千赫兹量级。利用微多普勒信息探测技术,实现了探测物体表面的微动状态信息和识别运动状态的目的。 展开更多
关键词 探测器 相干激光雷达 微多普勒效应 时频分析 单频激光器
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基于微多普勒效应的雷达目标识别算法 被引量:16
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作者 张琳 盛卫星 马晓峰 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2007年第12期35-39,共5页
对微多普勒信号进行了建模仿真分析,提出了基于微多普勒信息的雷达目标识别算法。利用改进的经验模型分解方法来提取微多普勒特征,使用相关匹配算法构造分类器。仿真结果验证了该目标识别算法的正确性和可行性。
关键词 雷达目标识别 微多普勒效应 经验模式分解
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直升机旋翼桨叶外形对雷达特征信号的影响 被引量:19
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作者 蒋相闻 招启军 孟晨 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期3123-3136,共14页
应用一种将物理光学、等效电磁流和准静态法相结合的方法,开展旋翼桨叶外形雷达特征信号时频域谱特性的研究。首先开展翼型参数、桨尖后掠和下反角对旋翼雷达散射截面(RCS)的影响机理和响应特性分析;然后通过对比选择不同桨叶片数和桨... 应用一种将物理光学、等效电磁流和准静态法相结合的方法,开展旋翼桨叶外形雷达特征信号时频域谱特性的研究。首先开展翼型参数、桨尖后掠和下反角对旋翼雷达散射截面(RCS)的影响机理和响应特性分析;然后通过对比选择不同桨叶片数和桨尖后掠角时旋翼回波信号的时频域变化规律,获得实现旋翼RCS减缩的桨叶片数和强散射源分布特点,并结合时频域灰度图谱发现和提取旋翼动态RCS闪烁域出现的时机与次数。研究表明:后掠桨尖是旋翼重要的强散射源之一;采用3片或5片桨叶时旋翼的RCS峰值比4片桨叶时分别减缩2.32dB·m2和2.52dB·m2,有利于控制雷达散射回波的峰值响应;由薄翼型NACA0006构成旋翼的雷达最大探测距离是厚翼型NACA0024旋翼的38.6%和41.8%,综合隐身效果最好。 展开更多
关键词 旋翼 气动外形 微多普勒效应 雷达散射截面 准静态法 时频域分析
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数字电视外辐射源雷达多旋翼无人机微多普勒效应实验研究 被引量:18
6
作者 刘玉琪 易建新 +3 位作者 万显荣 程丰 饶云华 龚子平 《雷达学报(中英文)》 CSCD 北大核心 2018年第5期585-592,共8页
该文论述了利用数字电视外辐射源雷达开展多旋翼无人机微多普勒效应实验的研究结果。首先建立了双基地外辐射源雷达无人机微动信号模型,接着简要阐述了微动信号提取的相关关键技术,最后重点介绍了实验开展情况,包括实验场景配置、无人... 该文论述了利用数字电视外辐射源雷达开展多旋翼无人机微多普勒效应实验的研究结果。首先建立了双基地外辐射源雷达无人机微动信号模型,接着简要阐述了微动信号提取的相关关键技术,最后重点介绍了实验开展情况,包括实验场景配置、无人机微多普勒效应实验典型结果与分析。实验结果与无人机运动参数的理论分析相符合,证实了利用数字电视外辐射源雷达实现多旋翼无人机微多普勒效应探测的技术可行性。 展开更多
关键词 外辐射源雷达 数字电视信号 无人机 微多普勒效应
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基于时域回波相关性特征的飞机目标分类方法 被引量:17
7
作者 杜兰 李林森 +2 位作者 李玮璐 王宝帅 史蕙若 《雷达学报(中英文)》 CSCD 2015年第6期621-629,共9页
该文研究了常规窄带雷达体制下利用时域回波调制周期的差异实现直升机、螺旋桨飞机和喷气式飞机3类飞机目标的分类问题。首先分析3类飞机时域回波调制周期的差异;然后针对3类飞机目标时域回波调制周期的不同,基于时域回波相关性提取了2... 该文研究了常规窄带雷达体制下利用时域回波调制周期的差异实现直升机、螺旋桨飞机和喷气式飞机3类飞机目标的分类问题。首先分析3类飞机时域回波调制周期的差异;然后针对3类飞机目标时域回波调制周期的不同,基于时域回波相关性提取了2维特征向量;最后基于仿真数据和实测数据,利用支持向量机(Support Vector Machine,SVM)分类器的分类结果证明了在脉冲重复频率较低时,多普勒谱有一定程度混叠的情况下,时域相关性特征仍能表现出相对较好的分类性能。 展开更多
关键词 目标分类 特征提取 微多普勒效应 时域信号
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运动目标微多普勒效应的激光雷达相干探测及特征提取 被引量:12
8
作者 董晶 陈蕊 +1 位作者 李小龙 张骏 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期199-202,共4页
在建立口径为200mm,波长为1550nm的全光纤型激光相干雷达探测系统的基础上,展开对运动目标微多普勒效应的实验研究。对实验获取信号进行频谱分析和时域-频域联合分析的结果表明,时间-频域联合分析方法可有效地提取运动目标的微多普勒效... 在建立口径为200mm,波长为1550nm的全光纤型激光相干雷达探测系统的基础上,展开对运动目标微多普勒效应的实验研究。对实验获取信号进行频谱分析和时域-频域联合分析的结果表明,时间-频域联合分析方法可有效地提取运动目标的微多普勒效应特征,从而得到目标在20~2000Hz的振动特征。利用这些特征可区分和识别不同运动目标,为目标的探测、分类和识别提供了一条有效的途径。 展开更多
关键词 探测器 微多普勒效应 振动目标 激光雷达相干探测 时频分析 特征提取
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自旋进动目标的微多普勒特征分析 被引量:12
9
作者 孙慧霞 刘峥 薛宁 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期357-360,共4页
针对弹道导弹防御系统中弹头目标的自旋进动特性,建立了锥体目标的自旋进动模型,引入微多普勒效应的有关概念,推导出了由自旋进动产生的微多普勒频率的数学表达式,利用高分辨的时频变换对微多普勒特征进行分析,并用仿真实验验证了该模... 针对弹道导弹防御系统中弹头目标的自旋进动特性,建立了锥体目标的自旋进动模型,引入微多普勒效应的有关概念,推导出了由自旋进动产生的微多普勒频率的数学表达式,利用高分辨的时频变换对微多普勒特征进行分析,并用仿真实验验证了该模型的正确性。针对时频图,提取能反映目标质量特性的特征量,为识别此类目标提供了新的途径。通过仿真实验证明了在低信噪比时所提取特征的有效性。 展开更多
关键词 微多普勒效应 特征提取 高分辨时频变换 自旋进动
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数字地面多媒体广播外辐射源雷达微多普勒效应实验 被引量:12
10
作者 万显荣 邵启红 +1 位作者 夏鹏 但阳鹏 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2016年第11期2499-2504,共6页
论述了利用武汉大学新近研制的多通道外辐射源雷达系统开展基于地面数字多媒体广播(digital terrestrial multimedia broadcasting,DTMB)外辐射源雷达微多普勒效应实验的研究结果。首先建立了外辐射源雷达目标微动信号模型,接着简要阐... 论述了利用武汉大学新近研制的多通道外辐射源雷达系统开展基于地面数字多媒体广播(digital terrestrial multimedia broadcasting,DTMB)外辐射源雷达微多普勒效应实验的研究结果。首先建立了外辐射源雷达目标微动信号模型,接着简要阐述了信号处理的主要关键技术,最后重点介绍了实验开展的情况,包括系统配置、目标微多普勒效应实验典型结果及分析,从实验上证实了利用DTMB信号实现目标微多普勒效应探测的技术可行性。 展开更多
关键词 外辐射源雷达 数字地面多媒体广播 微多普勒效应
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基于激光回波时频图纹理特征的飞机目标分类方法 被引量:11
11
作者 王云鹏 胡以华 +1 位作者 雷武虎 郭力仁 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期340-349,共10页
为实现直升机、螺旋桨飞机和喷气式飞机的激光遥感探测分类,研究了基于时频图的飞机目标微动纹理特征提取算法。根据旋翼微多普勒模型仿真三类飞机旋转部件回波信号,将平滑伪魏格纳-维利变换得到的时频分布生成灰度图像。采用大津(OTSU... 为实现直升机、螺旋桨飞机和喷气式飞机的激光遥感探测分类,研究了基于时频图的飞机目标微动纹理特征提取算法。根据旋翼微多普勒模型仿真三类飞机旋转部件回波信号,将平滑伪魏格纳-维利变换得到的时频分布生成灰度图像。采用大津(OTSU)法结合灰度拉伸对图像进行阈值去噪处理,提取目标灰度共生矩阵(GLCM)特征以及Tamura特征,并针对时频图差异进行特征优化,最后使用支持向量机(SVM)实现飞机目标分类。仿真数据分类结果表明:GLCM特征对噪声表现敏感,经所提方法对时频图去噪,信噪比(SNR)RSN=0dB时的分类正确率可达96.4%。Tamura特征在高信噪比条件下分类正确率较高,但当RSN<5dB时下降明显。因此提取时频图纹理特征可以达到较为理想的飞机分类效果,且利用改进GLCM特征能够实现低信噪比条件下的目标准确分类。 展开更多
关键词 遥感 激光探测 微多普勒效应 回波时频图 飞机目标分类
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微多普勒生物探测雷达技术研究 被引量:9
12
作者 王德纯 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2011年第10期1-6,共6页
生物的微运动,例如人体肢体摆动以及呼吸和心跳运动,会对雷达入射电磁波产生微多普勒调制。通过对这些微多普勒调制回波信号的提取和分析,雷达能够实现对生物体微运动状态和生命特征的探测、测量和识别。文中首先对人体雷达回波微多普... 生物的微运动,例如人体肢体摆动以及呼吸和心跳运动,会对雷达入射电磁波产生微多普勒调制。通过对这些微多普勒调制回波信号的提取和分析,雷达能够实现对生物体微运动状态和生命特征的探测、测量和识别。文中首先对人体雷达回波微多普勒散射信号的理论模型进行了推导,然后对生物探测微多普勒雷达的实现和主要技术进行了分析和研究,最后对微多普勒生物探测雷达技术发展进行了讨论。 展开更多
关键词 微多普勒效应 微多普勒雷达 人体探测雷达技术
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双基地ISAR系统中分辨率分析及微多普勒效应研究(英文) 被引量:7
13
作者 邓冬虎 张群 +2 位作者 罗迎 李松 朱仁飞 《雷达学报(中英文)》 CSCD 2013年第2期152-167,共16页
由于空间的高度复杂性,双基地雷达系统中目标微动产生的微多普勒信息与单基地体制雷达有较大区别。双基地逆合成孔径雷达(ISAR)可以看做获得非协作目标图像的雷达成像工具。该文首先分析了双基地ISAR系统的2维分辨率,并提出了合多普勒... 由于空间的高度复杂性,双基地雷达系统中目标微动产生的微多普勒信息与单基地体制雷达有较大区别。双基地逆合成孔径雷达(ISAR)可以看做获得非协作目标图像的雷达成像工具。该文首先分析了双基地ISAR系统的2维分辨率,并提出了合多普勒带宽的概念来分析方位分辨率和它的空变性。然后,详细研究了双基地ISAR系统中旋转和振动所产生的微多普勒效应。基于双基地ISAR系统和单基地ISAR系统微多普勒效应的不同,该文提出了一种扩展Hough变换来提取目标的实际微动特征。最后,通过仿真实验验证了结论的正确性和有效性。 展开更多
关键词 双基地雷达 逆合成孔径雷达 分辨率 微多普勒效应 Hough变换
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微多普勒雷达述评 被引量:7
14
作者 王德纯 《中国电子科学研究院学报》 2012年第6期575-580,共6页
微多普勒雷达最重要的功能就是能够检测和测量目标的微动态(转动和振动)特性。首先从雷达技术体制的角度概括了雷达功能扩展与雷达信号形式和信息提取技术的关系;然后,简要给出微多普勒雷达基本理论,重点评述了微多普勒雷达系统现有的... 微多普勒雷达最重要的功能就是能够检测和测量目标的微动态(转动和振动)特性。首先从雷达技术体制的角度概括了雷达功能扩展与雷达信号形式和信息提取技术的关系;然后,简要给出微多普勒雷达基本理论,重点评述了微多普勒雷达系统现有的关键技术和解决方案;最后讨论了微多谱勒雷达面临的挑战和前景。 展开更多
关键词 微多普勒雷达 微多普勒效应 时-频分析
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基于PCA-CLEAN的噪声稳健激光微多普勒特征提取方法 被引量:7
15
作者 罗宗誉 严华林 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2020年第11期1313-1321,共9页
雷达回波中的微多普勒效应能够反映目标的几何结构和运动特性,作为目标独一无二的特征,能够用来实现对目标类别和属性的判断。波长的优势使激光雷达相对于微波雷达具备更好的微多普勒探测精度。针对空中飞机目标(直升机、螺旋桨飞机)回... 雷达回波中的微多普勒效应能够反映目标的几何结构和运动特性,作为目标独一无二的特征,能够用来实现对目标类别和属性的判断。波长的优势使激光雷达相对于微波雷达具备更好的微多普勒探测精度。针对空中飞机目标(直升机、螺旋桨飞机)回波中微多普勒调制能量较弱,易被噪声污染的问题,提一种基于PCA-CLEAN的噪声稳健激光微多普勒特征提取方法,首先利用PCA对回波信号进行噪声抑制,然后利用CLEAN算法将回波中的机身分量和微动分量区分开,进而提取反映不同目标微动差异的三维特征进行目标分类,基于仿真和实测数据的实验结果表明,所提方法能够获得较好的分类性能,同时在低信噪比条件下能够获得较好的噪声抑制性能。 展开更多
关键词 激光雷达 微多普勒效应 噪声稳健 目标分类 特征提取
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典型旋翼形状参数微多普勒激光探测计算方法 被引量:7
16
作者 王云鹏 胡以华 +1 位作者 雷武虎 郭力仁 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第9期107-115,共9页
为实现旋翼的遥感探测分类与识别,对基于微多普勒效应的扩展旋翼面目标激光回波特征开展研究。采用物理光学面元法构建了运动扩展旋翼的相干激光探测微多普勒回波模型,分析计算了旋翼激光角度散射特性,证明远场条件下旋翼各处回波反射... 为实现旋翼的遥感探测分类与识别,对基于微多普勒效应的扩展旋翼面目标激光回波特征开展研究。采用物理光学面元法构建了运动扩展旋翼的相干激光探测微多普勒回波模型,分析计算了旋翼激光角度散射特性,证明远场条件下旋翼各处回波反射率一致。对三种典型形状旋翼的激光探测回波进行了仿真,通过平滑伪魏格纳维利(SPWV)变换得到了扩展旋翼的时频特征。电磁散射机理证实各频率带的产生与旋翼结构形状相关,且桨叶数量以及整体平动速度并不影响旋翼形状在时频图中的特征表达。据此提出了旋翼形状参数的激光探测求解方法,通过仿真验证了展弦比、根梢比以及桨尖后掠角三种参数算法的正确性,为后续的旋翼探测识别奠定了基础。 展开更多
关键词 微多普勒效应 激光探测 典型旋翼 形状参数 时频分析
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雷达微多普勒信号特征的原理与应用(英文) 被引量:6
17
作者 维克托C.陈 《雷达科学与技术》 2012年第3期231-240,共10页
目标的微多普勒信号特征表现为不同的复杂频率调制,它由目标部件产生,用联合时间-多普勒频域进行描述,可以揭示目标独特的特性。介绍雷达微多普勒效应的基本原理与应用,描述来自刚体和非刚体的微多普勒信号特征。文中还讨论雷达微多普... 目标的微多普勒信号特征表现为不同的复杂频率调制,它由目标部件产生,用联合时间-多普勒频域进行描述,可以揭示目标独特的特性。介绍雷达微多普勒效应的基本原理与应用,描述来自刚体和非刚体的微多普勒信号特征。文中还讨论雷达微多普勒特征的研究现状、面临挑战与未来前景。 展开更多
关键词 微多普勒效应 雷达微多普勒信号特征 时频分析
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本振功率对目标微动激光平衡外差探测的影响研究 被引量:6
18
作者 郭力仁 胡以华 +1 位作者 李政 徐世龙 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第10期2933-2937,共5页
面向远距离目标微多普勒效应的探测,建立了本振光功率变化对激光平衡外差探测回波信噪比影响的数学模型,并进行了仿真分析。通过搭建的1 550 nm激光平衡外差探测实验平台测试了由于本振功率变化对于目标微多普勒特征提取效果的影响。研... 面向远距离目标微多普勒效应的探测,建立了本振光功率变化对激光平衡外差探测回波信噪比影响的数学模型,并进行了仿真分析。通过搭建的1 550 nm激光平衡外差探测实验平台测试了由于本振功率变化对于目标微多普勒特征提取效果的影响。研究结果表明,对于平衡外差探测,由于两光电探测器量子效率不可能完全匹配,考虑到散粒噪声、热噪声和本振相对强度噪声的影响,将存在一个最佳本振功率值使探测信噪比达到最大。当选取该本振功率进行探测时,获得的目标微多普勒特征可读性更强,提取误差更小。 展开更多
关键词 探测器 微多普勒效应 平衡外差探测 本振功率 激光雷达
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转动目标微多普勒效应的激光相干探测 被引量:6
19
作者 孙洋 原帅 +2 位作者 吴婧 张骏 范亚夫 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期1054-1058,共5页
建立了激光雷达探测运动目标转动结构微多普勒效应的数学模型,利用这套波长为1 550 nm的激光相干雷达探测系统,展开了应用激光微多普勒效应探测运动目标的实验研究和转动特征提取的方法研究。对目标的转动部分(如直升飞机的旋转叶片)不... 建立了激光雷达探测运动目标转动结构微多普勒效应的数学模型,利用这套波长为1 550 nm的激光相干雷达探测系统,展开了应用激光微多普勒效应探测运动目标的实验研究和转动特征提取的方法研究。对目标的转动部分(如直升飞机的旋转叶片)不同运动状态进行了实验研究,采用频域分析和时频分析相结合的方法,对目标仅有转动部分运动和整体平动加转动的复合运动两种情况进行了实验对比,提取了运动特征,并成功估计出了运动参数,为目标识别提供了新的方法。从实验与分析可以看出该系统探测运动目标微多普勒信息的有效性和实用性,利用激光微多普勒效应和时频分析方法可以有效地揭示运动目标的运动特征,为目标探测、分类和识别提供了重要的信息。 展开更多
关键词 激光相干探测 微多普勒效应 转动目标 时频分析
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1550nm激光相干雷达探测运动目标的微多普勒效应 被引量:6
20
作者 孙洋 张骏 范亚夫 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期1222-1226,共5页
在建立1550 nm激光相干雷达探测系统的基础上,对运动目标微多普勒效应的探测进行实验研究。利用小波多尺度分析将实验所得到的时域信号分解为不同尺度下的信号成分,对包含微多普勒特征的信号成分进行重构(逆小波变换),从而获取了目标的... 在建立1550 nm激光相干雷达探测系统的基础上,对运动目标微多普勒效应的探测进行实验研究。利用小波多尺度分析将实验所得到的时域信号分解为不同尺度下的信号成分,对包含微多普勒特征的信号成分进行重构(逆小波变换),从而获取了目标的微多普勒特征。为了更好地分析目标运动特征和估计运动参数,使用短时时-频分析方法对获取的信号做了进一步的处理。实验结果分析表明,该系统可有效地探测运动目标的微多普勒信息,且多尺度分析方法和短时时-频分析方法的联合应用可有效地提取运动目标的微振动信息。 展开更多
关键词 信号处理 微多普勒效应 激光相干雷达 多尺度分析 短时时-频分析
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