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扫描雷达未知天线方向图误差下的稀疏目标角超分辨重建方法
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作者 张寅 张平 +4 位作者 庹兴宇 毛德庆 张永超 黄钰林 杨建宇 《雷达学报（中英文）》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期646-666,共21页
扫描雷达角超分辨技术是基于目标与天线方向图的关系,采用解卷积方法获取超越实波束的角分辨能力。目前的角超分辨方法大都是基于理想的无畸变天线方向图,未考虑实际过程中方向图的变化。然而,由于雷达天线罩、天线测量误差与平台非理... 扫描雷达角超分辨技术是基于目标与天线方向图的关系,采用解卷积方法获取超越实波束的角分辨能力。目前的角超分辨方法大都是基于理想的无畸变天线方向图,未考虑实际过程中方向图的变化。然而,由于雷达天线罩、天线测量误差与平台非理想运动等因素的影响,天线方向图在实际中往往存在未知的误差,会导致目标分辨能力下降,甚至产生虚假目标。针对此问题,该文提出一种机载扫描雷达未知天线方向图误差下的角超分辨成像方法。首先,基于总体最小二乘(TLS)准则,该文考虑了方向图误差矩阵的影响,导出了相应的目标函数;其次,基于交替迭代的求解思路,利用迭代重加权优化方法实现了目标函数求解;最后,针对算法超参数选取,引入了一种自适应参数选取方法。仿真与实测结果表明,该文方法能实现未知天线误差条件下的超分辨重建,进一步提升了超分辨算法的稳健性。 展开更多
关键词 扫描雷达 角超分辨 未知天线方向图误差 总体最小二乘 稀疏重建
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重尾噪声环境下的扫描雷达稳健角超分辨方法
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作者 张寅 张永超 +2 位作者 晏家楠 刘帅迪 杨建宇 《信号处理》 CSCD 北大核心 2023年第9期1562-1572,共11页
扫描雷达由于天线孔径受到平台尺寸限制,存在角分辨率低下的缺陷。角超分辨技术能够在不改变雷达硬件系统的前提下,通过信号处理方法,获得超越雷达实孔径波束宽度的角度分辨能力。近些年研究表明,基于最小绝对收缩和选择算子(LASSO)的... 扫描雷达由于天线孔径受到平台尺寸限制,存在角分辨率低下的缺陷。角超分辨技术能够在不改变雷达硬件系统的前提下,通过信号处理方法,获得超越雷达实孔径波束宽度的角度分辨能力。近些年研究表明,基于最小绝对收缩和选择算子(LASSO)的稀疏角超分辨方法能够获得比传统方法更高的分辨能力。然而,该方法基于高斯白噪声假设,在残余项中主要基于l2范数进行约束。当回波数据中存在重尾分布的噪声时,该方法中的l2范数约束无法有效抑制重尾分布噪声,导致目标分辨能力下降,甚至产生虚假目标。针对该问题,本文提出一种扫描雷达抗重尾噪声角超分辨成像方法。首先,本文引入一种最小绝对偏差(LAD)-LASSO约束准则以抑制重尾分布噪声;更进一步的,针对模型中存在的正则化参数自适应选取难题,本文基于稀疏自相关迭代准则导出正则化参数的最优表达。最后,针对LAD-LASSO非平滑代价函数最优化求解难题,本文提出一种基于迭代重加权最小二乘(IRLS)算法的求解方法,通过将l1范数替换为重加权的l2范数,并在每次迭代中计算权值实现最优求解。仿真结果表明,相比传统稀疏角超分辨方法,本文提出的方法在不同信噪比下均能够有效抑制重尾分布噪声,并有效提升扫描雷达角分辨率。同时,本文采用岸基X波段雷达实测数据验证了本文提出方法的有效性。 展开更多
关键词 扫描雷达 角超分辨 重尾噪声 最小绝对偏差-最小绝对收缩和选择算子 迭代重加权最小二乘
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IAA-Net:一种实孔径扫描雷达迭代自适应角超分辨成像方法
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作者 毛德庆 杨建宇 +3 位作者 杨明杰 张永超 张寅 黄钰林 《雷达学报（中英文）》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期1073-1091,共19页
实孔径雷达(RAR)通过天线扫描工作,以获取大范围探测区域内目标的观测信息。但是,由于雷达天线尺寸小,受天线衍射机理限制,与距离分辨率相比,其角分辨率通常较低。角超分辨处理方法,可利用天线方向图与目标散射间的卷积关系,通过求解卷... 实孔径雷达(RAR)通过天线扫描工作,以获取大范围探测区域内目标的观测信息。但是,由于雷达天线尺寸小,受天线衍射机理限制,与距离分辨率相比,其角分辨率通常较低。角超分辨处理方法,可利用天线方向图与目标散射间的卷积关系,通过求解卷积反演问题,以提高扫描雷达角分辨率。但是,由于测量矩阵的低秩特性,传统角超分辨处理方法,存在正则化参数选择难、迭代更新慢等问题,并且在低信噪比条件下,角超分辨处理性能明显下降。针对上述问题,该文提出了一种基于深度网络的迭代自适应实孔径扫描雷达角超分辨成像方法。首先,该文将实孔径扫描雷达的卷积反演问题转化为回波自相关矩阵反演求解问题,以改善求逆矩阵的病态性;其次,将可学习的修正矩阵引入到迭代自适应求解方法中,以实现迭代自适应求解方法与深度网络的结合;最后,通过迭代学习更新回波自相关矩阵,降低噪声对反演结果的影响,提高实孔径雷达的角分辨率。仿真及实测数据结果表明,所提方法可避免传统算法中的手动参数选择和迭代更新慢等问题。同时,由于深度网络的学习拟合能力,所提方法可在低信噪比条件下保持良好的角超分辨性能。 展开更多
关键词 实孔径雷达 角超分辨重建 深度网络 迭代自适应 参数选择
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相控阵雷达的角超分辨力——算法和工作约束条件研究
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作者 U.尼克尔 肖万 《雷达与对抗》 1989年第4期39-47,共9页
人们已经提出了改善频谱分辨力或角分辨力的一些方法。这些方法产生于完全不同的应用场合,很难加以比较。本文收集了将这样的方法应用于相控阵雷达的角分辨力的情况。我们列举了主要的方法及其特性,并指出了雷达实际应用中的约束条件。
关键词 相控阵雷达 角超分辨力 算法
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