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基于卷积神经网络的海上微动目标检测与分类方法 被引量：53
1
作者 苏宁远 陈小龙 +2 位作者 关键 牟效乾 刘宁波 《雷达学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2018年第5期565-574,共10页
该文利用深度学习的高维特征泛化学习能力,将卷积神经网络(CNN)用于海上目标微多普勒的检测和分类。首先,在海面微动目标模型的基础上,在实测海杂波背景中分别构建4种类型微动信号的2维时频图,并作为训练和测试数据集;然后,分别采用LeNe... 该文利用深度学习的高维特征泛化学习能力,将卷积神经网络(CNN)用于海上目标微多普勒的检测和分类。首先,在海面微动目标模型的基础上,在实测海杂波背景中分别构建4种类型微动信号的2维时频图,并作为训练和测试数据集;然后,分别采用LeNet, AlexNet和GoogLeNet 3种CNN模型进行二元检测和多种微动类型分类,并进行比较,研究信杂比对检测和分类性能的影响。最后,与传统的支持向量机方法进行比较,结果表明,所提方法能够智能学习微动特征,具有更好的检测和分类性能,可为杂波背景下的雷达动目标检测和识别提供新的技术途径。 展开更多
关键词 微多普勒 雷达目标检测 深度学习 卷积神经网络(CNN) 海杂波 时频分析
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微多普勒分析和参数估计 被引量：33
2
作者 陈行勇 刘永祥 +1 位作者 黎湘 郭桂蓉 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期360-363,共4页
首先引入微多普勒率的概念,然后分析了典型微动目标的微多普勒,并利用时-频分布,提取微动目标的微多普勒特征,基于微多普勒,给出了一种估计运动参数的方法,最后对典型微动目标的微多普勒进行了仿真,证明了理论分析的正确性.
关键词 特征提取 微动 微多普勒 时频分布
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雷达目标微多普勒特征提取 被引量：25
3
作者 陈行勇 刘永祥 +1 位作者 黎湘 郭桂蓉 《信号处理》 CSCD 北大核心 2007年第2期222-226,共5页
给出了微动和微多普勒一般定义,推导了任意运动规律的点目标的微多普勒计算公式,引入了微多普勒率的概念,提出了使用微多普勒估计微动目标运动参数的方法,给出了使用时频分布计算微多普勒的方法,并对典型微动目标的多普勒进行了仿真,证... 给出了微动和微多普勒一般定义,推导了任意运动规律的点目标的微多普勒计算公式,引入了微多普勒率的概念,提出了使用微多普勒估计微动目标运动参数的方法,给出了使用时频分布计算微多普勒的方法,并对典型微动目标的多普勒进行了仿真,证明理论分析的正确。 展开更多
关键词 微动 微多普勒 时频分布 瞬时频率
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基于多目标跟踪的空间锥体目标微多普勒频率提取方法 被引量：21
4
作者 邵长宇 杜兰 +1 位作者 李飞 刘宏伟 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第12期2972-2977,共6页
该文在等效散射中心模型下,分析了光滑空间锥体目标进动和章动时回波的微多普勒频率与运动参数的关系。针对目标微多普勒频率的复杂形式,该文提出一种在时频分布(TFD)的基础上,利用多目标跟踪(MTT)技术分离空间锥体目标各等效散射中心... 该文在等效散射中心模型下,分析了光滑空间锥体目标进动和章动时回波的微多普勒频率与运动参数的关系。针对目标微多普勒频率的复杂形式,该文提出一种在时频分布(TFD)的基础上,利用多目标跟踪(MTT)技术分离空间锥体目标各等效散射中心微多普勒频率变化曲线的方法。该方法首先应用经典的短时傅里叶变换得到回波的TFD,然后将目标在TFD上的时频曲线看作机动目标的航迹,利用MTT技术跟踪TFD上的时频曲线,从而达到提取目标各等效散射中心微多普勒频率的目的。实验中利用电磁仿真数据验证了提出算法的有效性。 展开更多
关键词 多目标跟踪 微动 微多普勒频率 等效散射中心模型
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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
5
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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直升机旋翼桨叶外形对雷达特征信号的影响 被引量：19
6
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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弹道目标中段平动补偿与微多普勒提取 被引量：19
7
作者 杨有春 童宁宁 +2 位作者 冯存前 贺泽维 贺思三 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期2235-2241,共7页
弹道目标高速平动会使微多普勒产生平移、倾斜和折叠,必须进行补偿处理。针对弹道目标中段平动补偿问题,本文提出了一种基于多普勒极值点信息的平动参数提取和平动补偿方法。通过将平动近似为多项式描述,将微动等效为锥旋运动,推导了瞬... 弹道目标高速平动会使微多普勒产生平移、倾斜和折叠,必须进行补偿处理。针对弹道目标中段平动补偿问题,本文提出了一种基于多普勒极值点信息的平动参数提取和平动补偿方法。通过将平动近似为多项式描述,将微动等效为锥旋运动,推导了瞬时多普勒极值点与多项式参数和微动参数的关系。在此基础上,利用最小二乘参数辨识方法估计了平动参数,实现了平动补偿和微多普勒的高精度实时提取。仿真实验验证了本文算法的有效性。 展开更多
关键词 弹道目标 微多普勒 平动补偿 时频分析 最小二乘参数辨识
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雷达目标旋转部件的微Doppler效应 被引量：17
8
作者 李金梁 王雪松 +3 位作者 刘阳 刘进 孟刚 王涛 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期583-587,共5页
目标的微动特征与目标属性密切相关,可作为目标识别的重要特征。对旋转部件,该文建立了具有空域时变特性的点散射模型。基于此模型,分析了由目标的旋转部件引起的微Doppler效应,对含有旋转部件的目标回波的时频特性进行了理论推导,并利... 目标的微动特征与目标属性密切相关,可作为目标识别的重要特征。对旋转部件,该文建立了具有空域时变特性的点散射模型。基于此模型,分析了由目标的旋转部件引起的微Doppler效应,对含有旋转部件的目标回波的时频特性进行了理论推导,并利用外场实测数据,得到了雷达目标回波的时频图,与理论推导的结果十分吻合,验证了理论推导的正确性。在此基础上,提出了一种基于短时傅里叶变换的目标微动参数提取方法,利用实测数据对目标的微运动参数提取进行了尝试,得到了很好的结果,为PD雷达的目标特征提取与识别提供了理论指导。 展开更多
关键词 雷达目标识别 微运动 微多普勒 旋转部件 时频特性
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基于瞬时频率估计的进动锥体目标微多普勒频率提取方法 被引量：14
9
作者 曹文杰 张磊 +1 位作者 杜兰 刘宏伟 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第5期1091-1096,共6页
该文针对进动锥体目标的微动特性提取,建立等效散射点模型下的微多普勒频率与目标运动参数关系。结合进动调制的微多普勒频率近似正弦变化规律的特点,提出基于瞬时频率估计和随机抽样一致性(RANSAC)的进动目标微多普勒频率提取方法。该... 该文针对进动锥体目标的微动特性提取,建立等效散射点模型下的微多普勒频率与目标运动参数关系。结合进动调制的微多普勒频率近似正弦变化规律的特点,提出基于瞬时频率估计和随机抽样一致性(RANSAC)的进动目标微多普勒频率提取方法。该方法将回波信号分为若干段,每一段的回波信号近似为若干线性调频(LFM)信号分量之和,通过调频Relax算法估计各信号分量的瞬时频率,并通过随机抽样一致性算法估计散射点的微多普勒曲线。基于仿真数据和电磁计算数据的实验验证了该方法的有效性及稳健性。 展开更多
关键词 目标识别 进动目标 微多普勒频率 线性调频信号 随机抽样一致性
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激光雷达微多普勒效应的仿真研究 被引量：14
10
作者 王学勤 董艳群 +2 位作者 原帅 盛美菊 张骏 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期117-119,146,共4页
为了研究激光雷达中微多普勒效应的探测及其雷达回波信号中反应目标特征的微多普勒信息的提取问题,建立了激光雷达微多普勒效应的物理模型,对应用激光雷达探测由目标振动引起的微多普勒效应进行了仿真,并对仿真信号进行了分析,由于信号... 为了研究激光雷达中微多普勒效应的探测及其雷达回波信号中反应目标特征的微多普勒信息的提取问题,建立了激光雷达微多普勒效应的物理模型,对应用激光雷达探测由目标振动引起的微多普勒效应进行了仿真,并对仿真信号进行了分析,由于信号的时变性,引入了时-频域联合分析的方法。采用了短时傅里叶变换方法对仿真信号进行了时频分析,得到了能够较好地反映目标特征的微多普勒图像。结果表明,激光雷达适合于低振幅微多普勒效应的探测,应用时频分析方法能够有效地从雷达回波信号中提取出目标的微多普勒特征。 展开更多
关键词 信息光学 微多普勒 时频分析 振动特征 激光雷达 短时傅里叶变换(STFT)
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微动目标OFDM雷达回波调制机理分析 被引量：12
11
作者 霍凯 李康乐 +2 位作者 姜卫东 黎湘 毛钧杰 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期685-689,共5页
微动目标对雷达回波产生调制,不同的信号形式调制效应也不同.正交频分复用(OFDM)雷达信号同时具有宽带距离分辨和窄带多普勒分辨能力,能更全面深入地揭示微动的调制效应.本文在建立微动散射点目标OFDM雷达回波模型的基础上,从高分辨距... 微动目标对雷达回波产生调制,不同的信号形式调制效应也不同.正交频分复用(OFDM)雷达信号同时具有宽带距离分辨和窄带多普勒分辨能力,能更全面深入地揭示微动的调制效应.本文在建立微动散射点目标OFDM雷达回波模型的基础上,从高分辨距离像和微多普勒两个方面推导了微动对OFDM雷达回波的调制机理,并分析了调制效应与雷达参数、微动参数之间的关系,指出OFDM雷达信号结合了线性调频信号与脉冲多普勒雷达信号在微动分析方面的优势,为微动特征提取与目标识别提供了更有利的条件.仿真试验和暗室测量数据分析验证了结论的合理性. 展开更多
关键词 微动 正交频分复用 高分辨距离像 微多普勒 时频变换
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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
12
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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基于微多普勒分析的直升机旋翼参数估计 被引量：10
13
作者 陈广锋 张林让 刘高高 《计算机工程》 CAS CSCD 2012年第17期249-253,共5页
针对直升机的分类和识别问题,提出一种利用微多普勒特征估计直升机旋翼参数的方法。建立单频信号下直升机旋翼微动模型和回波模型,定量分析直升机旋翼的微多普勒调制特征,及其与旋翼旋转速度、旋翼叶片长度和旋翼叶片片数之间的关系,利... 针对直升机的分类和识别问题,提出一种利用微多普勒特征估计直升机旋翼参数的方法。建立单频信号下直升机旋翼微动模型和回波模型,定量分析直升机旋翼的微多普勒调制特征,及其与旋翼旋转速度、旋翼叶片长度和旋翼叶片片数之间的关系,利用平滑伪Wigner-Vill分布和图像处理相结合的方法提取微多普勒调制特征,估计直升机旋翼的相关微动参数。仿真结果证明了该方法的有效性。 展开更多
关键词 微动参数 微多普勒分析 旋转模型 时频分析
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外辐射源雷达直升机旋翼参数估计方法 被引量：9
14
作者 李宇倩 易建新 +2 位作者 万显荣 刘玉琪 占伟杰 《雷达学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2018年第3期313-319,共7页
外辐射源雷达是一种基于第三方非合作照射源的新体制雷达系统,在微多普勒效应目标分类和识别方面具有独特的优势,而其特点也决定了微多普勒效应参数估计方法需要具有良好的抗噪性能且计算量要小。针对上述问题,该文依据外辐射源雷达直... 外辐射源雷达是一种基于第三方非合作照射源的新体制雷达系统,在微多普勒效应目标分类和识别方面具有独特的优势,而其特点也决定了微多普勒效应参数估计方法需要具有良好的抗噪性能且计算量要小。针对上述问题,该文依据外辐射源雷达直升机旋翼微动信号模型,提出了利用时频域中回波闪烁特征进行直升机旋翼参数估计的新思路。通过对时频图中正负频率轴数据的幅值分别进行累加,提取出回波闪烁参数,同时,依据微动信号内在特性构建字典矩阵,利用正交匹配追踪算法实现了叶片长度、叶片数量、旋翼转速等参数的估计,相比常规Hough变换参数估计方法,该文方法更准确,更迅速。仿真和实测证明了该文方法的有效性。 展开更多
关键词 外辐射源雷达 微多普勒效应 回波闪烁 时频分析 正交匹配追踪算法
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基于时频分析的双通道SAR自旋目标检测 被引量：8
15
作者 张伟 童创明 +1 位作者 张群 张亚楠 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期1914-1923,共10页
强地杂波背景给微动目标检测带来很大困难,为此在详细分析距离向压缩数据域自旋目标回波特性基础上,提出了基于双通道合成孔径雷达相位中心偏置天线(SAR/DPCA)和沿航迹干涉(ATI)杂波抑制的两类自旋目标检测方法,并作比较分析。在DPCA模... 强地杂波背景给微动目标检测带来很大困难,为此在详细分析距离向压缩数据域自旋目标回波特性基础上,提出了基于双通道合成孔径雷达相位中心偏置天线(SAR/DPCA)和沿航迹干涉(ATI)杂波抑制的两类自旋目标检测方法,并作比较分析。在DPCA模式下,微多普勒频率沿频率(m-D)轴有一整体平移量,其与目标自旋中心的方位向坐标成正比,由此可在估计目标微动参数的同时对其定位;在ATI模式下,不能直接由干涉信号虚部作时频变换来获取微多普勒特征,为此提出了一种基于干涉信号虚部重建自旋目标复信号的微多普勒提取方法。从避免微多普勒模糊的角度,指出在较小基线长度的情况下,ATI模式较DPCA模式对雷达脉冲重复频率(PRF)的要求更宽松,更适宜于大旋翼类目标检测。不同模式下的仿真数据验证了理论分析和所述方法的正确性。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 相位中心偏置天线 沿航迹干涉 微多普勒 时频变换
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微多普勒雷达述评 被引量：7
16
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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雷达微多普勒特征提取和目标识别研究现状 被引量：7
17
作者 施西野 郭汝江 李明 《信息化研究》 2009年第7期8-11,20,共5页
自从雷达目标微多普勒现象被发现以来,雷达目标的微动特性在雷达目标探测与识别中受到越来越多的关注,对目标微动特性的测量和分析正在成为当前目标探测与识别领域的新兴研究方向。文中主要介绍了目标微动和微多普勒效应的概念,比较分... 自从雷达目标微多普勒现象被发现以来,雷达目标的微动特性在雷达目标探测与识别中受到越来越多的关注,对目标微动特性的测量和分析正在成为当前目标探测与识别领域的新兴研究方向。文中主要介绍了目标微动和微多普勒效应的概念,比较分析了目前目标微动的测量与分析处理技术,并且着重从几个方面分别介绍了目前微动特征提取的应用现状,接着就目前较常用的几种微多普勒目标识别分类器的识别率进行了比较和分析,最后对目标微动特性研究的发展趋势和技术难点进行了预测和总结。 展开更多
关键词 微动 微多普勒 特征提取 目标识别 时频分析
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窄带雷达观测下的锥体目标参数估计方法 被引量：7
18
作者 韩勋 杜兰 刘宏伟 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期43-48,共6页
针对现有的基于进动特征的空间锥体目标参数估计假设散射中心微多普勒频率为正弦与实际情况不符的问题,提出了一种利用窄带回波中所包含散射中心微多普勒频率进行参数估计的方法.在建立目标进动模型的基础上,推导了顶部和底部散射中心... 针对现有的基于进动特征的空间锥体目标参数估计假设散射中心微多普勒频率为正弦与实际情况不符的问题,提出了一种利用窄带回波中所包含散射中心微多普勒频率进行参数估计的方法.在建立目标进动模型的基础上,推导了顶部和底部散射中心理论微多普勒频率,然后对底部散射中心微多普勒进行展开,并分析了展开系数和目标尺寸与进动参数之间的关系,最后结合顶部与底部散射中心微多普勒建立线性方程组对展开系数进行求解,根据所得展开系数计算了目标尺寸与进动参数. 展开更多
关键词 目标识别 锥体目标 微多普勒频率 参数估计 特征提取
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利用HRRP序列估计弹道中段目标进动频率 被引量：6
19
作者 韦楠楠 张兴敢 《信号处理》 CSCD 北大核心 2022年第4期729-738,共10页
弹道导弹中段的真、假诱饵受质量分布等因素的影响,其进动频率等特征存在较大差别。微动特性作为弹道导弹目标识别中的稳定特征,可以通过旋转目标的微多普勒信息进行提取,这也是当前弹道导弹目标识别的研究热点。本文以弹道中段的锥柱... 弹道导弹中段的真、假诱饵受质量分布等因素的影响,其进动频率等特征存在较大差别。微动特性作为弹道导弹目标识别中的稳定特征,可以通过旋转目标的微多普勒信息进行提取,这也是当前弹道导弹目标识别的研究热点。本文以弹道中段的锥柱状弹头为研究对象,建立了该类目标的散射点模型和进动模型,通过分析一维距离像上散射中心位置变化特点,提出基于散射点时频分布图估计进动频率的算法。该算法首先应用短时傅里叶变换得到强散射中心单元的时频图,再利用自适应阈值法提取时频脊线,从而估计出目标进动频率。实验仿真了弹道回波数据,并利用该数据验证算法的有效性。实验结果证明了算法具有良好的抗噪性能。 展开更多
关键词 弹道导弹目标识别 高分辨一维距离像 微多普勒 时频分析 进动频率估计
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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
20
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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