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基于改进SBR技术的地面目标SAR图像快速生成技术
1
作者 单敬喆 曲晓杰 +1 位作者 晁坤 许小剑 《电波科学学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期322-331,共10页
传统的弹跳射线(shooting and bouncing ray,SBR)技术主要适用于自由空间目标的电磁散射计算,当用于地面目标与背景复合场景的电磁散射计算和合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)图像建模与仿真时,在小擦地角下其计算误差显著... 传统的弹跳射线(shooting and bouncing ray,SBR)技术主要适用于自由空间目标的电磁散射计算,当用于地面目标与背景复合场景的电磁散射计算和合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)图像建模与仿真时,在小擦地角下其计算误差显著增大。针对此问题,提出了一种基于“四路径”模型的改进SBR技术,其考虑了目标与邻域地面之间的多次反射效应以及目标与远区地面之间的多径散射效应对地面目标散射回波的影响。首先构建一个尺寸略大于目标包围盒的粗糙地面实体模型;然后结合“镜像法”改进射线追踪技术,分析电磁波在目标各部件间、目标同实体地面之间以及同虚拟半空间分界面之间的射线传播过程;最后结合高频渐近方法完成电磁散射计算。利用精确数值法计算结果对所提出技术进行了验证,并将其应用于地面目标的SAR图像高逼真度仿真,同实测SAR图像比对表明了所提技术具有良好的适用性。 展开更多
关键词 电磁散射 合成孔径雷达(SAR) 地面目标 弹跳射线(SBR)技术 “四路径”模型
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时变海面舰船目标动态雷达特征信号模型 被引量：23
2
作者 许小剑 姜丹 李晓飞 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期42-47,共6页
提出了一种时变海面舰船目标动态雷达特征信号的仿真方法。建立了海面舰船目标雷达回波多径效应模型、二维动态粗糙海面的时变复反射系数模型和动态海面舰船运动的水动力模型,并同目标电磁散射计算的高频方法相结合,形成了时变海面舰船... 提出了一种时变海面舰船目标动态雷达特征信号的仿真方法。建立了海面舰船目标雷达回波多径效应模型、二维动态粗糙海面的时变复反射系数模型和动态海面舰船运动的水动力模型,并同目标电磁散射计算的高频方法相结合,形成了时变海面舰船目标动态雷达特征信号仿真模型。利用海面浮球的测量数据对模型进行了验证,并对典型舰船目标的动态雷达特征信号进行了仿真和分析。 展开更多
关键词 时变海面 舰船 多径效应 雷达特征 仿真
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利用RCS幅度信息进行雷达目标识别 被引量：21
3
作者 许小剑 黄培康 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 1992年第6期1-9,共9页
本文根据模糊分类的技术,提出了一种利用目标雷达散射截面(RCS)幅度时间序列来提取目标特征量、应用模糊数学原理进行综合判决的目标识别方法,给出了利用该方法和外场全尺寸目标静态RCS测量数据,对五种飞机和导弹目标进行特征提取和模... 本文根据模糊分类的技术,提出了一种利用目标雷达散射截面(RCS)幅度时间序列来提取目标特征量、应用模糊数学原理进行综合判决的目标识别方法,给出了利用该方法和外场全尺寸目标静态RCS测量数据,对五种飞机和导弹目标进行特征提取和模糊识别的结果。 展开更多
关键词 目标识别 雷达 截面 幅度 信息
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如何理解目标高分辨率雷达图像及其像素值 被引量：6
4
作者 许小剑 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期33-44,共12页
经过图像定标后的雷达图像及其像素值具有雷达散射截面(radar cross section, RCS)的量纲,但是对于该像素值是否能代表目标实际RCS电平一直存在不同的理解.本文通过引入与传统RCS定义相一致的目标散射函数和散射分布函数基本概念,结合... 经过图像定标后的雷达图像及其像素值具有雷达散射截面(radar cross section, RCS)的量纲,但是对于该像素值是否能代表目标实际RCS电平一直存在不同的理解.本文通过引入与传统RCS定义相一致的目标散射函数和散射分布函数基本概念,结合经典目标的散射机理和雷达像分析,讨论复杂目标高分辨率雷达图像理解和对像素值的解释.研究表明:雷达图像的像素值不应直接解释为目标的RCS电平,但在空间频率域和图像域,两者数据之间满足帕萨瓦定理;在小孔径角成像条件下,空间频率域的RCS均值等于强度图像的全部像素值之和. 展开更多
关键词 雷达散射截面 电磁散射 雷达成像 合成孔径雷达 逆合成孔径雷达 目标 图像理解
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飞行器散射中心的超分辨力诊断 被引量：1
5
作者 许小剑 黄培康 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1993年第4期1-7,共7页
高/超分辨力微波成像诊断测量是隐身飞行器设计的重要手段。本文讨论飞行器的超分辨力微波成像诊断测量技术,研究了四种微波成像算法,给出了微波暗室测量条件下,利用各种算法对飞机模型成像的结果。
关键词 微波成像 电磁散射 隐身技术 雷达
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一种新的雷达目标散射截面统计模型 被引量：1
6
作者 许小剑 黄培康 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 1990年第2期44-48,共5页
本文指出了传统的雷达目标统计模型的不足,由于统计特征参数较少,因此很难精确地拟合实际目标散射截面数据.本文提出了一种新的统计模型,它以统计量的各阶中心矩来表征目标,然后用Legendre正交多项式系来再现其概率密度函数。文中推导了... 本文指出了传统的雷达目标统计模型的不足,由于统计特征参数较少,因此很难精确地拟合实际目标散射截面数据.本文提出了一种新的统计模型,它以统计量的各阶中心矩来表征目标,然后用Legendre正交多项式系来再现其概率密度函数。文中推导了Legendre多项式系数与各阶中心矩之间的数学关系式。并通过实际例子计算得到多项式系数多少与拟合误差的关系曲线。通过与传统统计模型比较认为,这种新的统计模型非参数法是一种更准确的雷达目标散射截面的建模方法,从而较好地解决了雷达目标统计建模问题。 展开更多
关键词 雷达目标 统计模型 散射载面 雷达
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目标电磁散射特征信号的统计复现 被引量：1
7
作者 许小剑 黄培康 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 1994年第8期21-27,共7页
本文讨论了目标电磁散射特征信号的统计复现问题，提出了一种目标特征信号统计复现的新方法，该方法不但可用于目标雷达散射截面（ＲＣＳ）的统计复现，而且适用于目标其他电磁散射特征（如目标角闪烁等），因而可较好地解决目标特征信... 本文讨论了目标电磁散射特征信号的统计复现问题，提出了一种目标特征信号统计复现的新方法，该方法不但可用于目标雷达散射截面（ＲＣＳ）的统计复现，而且适用于目标其他电磁散射特征（如目标角闪烁等），因而可较好地解决目标特征信号统计复现等一类工程问题。 展开更多
关键词 电磁波散射 目标特征信号 统计
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MIMO雷达三维干涉诊断成像方法 被引量：3
8
作者 许小剑 刘永泽 《雷达学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2018年第6期655-663,共9页
2维合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)和逆合成孔径雷达(Inverse Synthetic Aperture Radar, ISAR)成像是目标散射机理高分辨率分析和散射诊断测量的重要手段,现有被广泛采用的技术主要包括转台ISAR和导轨SAR成像技术。相比... 2维合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)和逆合成孔径雷达(Inverse Synthetic Aperture Radar, ISAR)成像是目标散射机理高分辨率分析和散射诊断测量的重要手段,现有被广泛采用的技术主要包括转台ISAR和导轨SAR成像技术。相比于传统的2维成像,3维成像可以提供目标局部散射中心在空间的3维位置和散射强度信息。因此,探索新的、可工程化实现与应用的目标3维成像技术是一项极具吸引力的工作。该文提出一种基于多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output, MIMO)阵列技术的3维干涉成像方法。首先,设计并试验了一种具有高孔径利用率和通过虚拟孔径实现干涉成像功能的MIMO阵列;其次,分析了MIMO阵列合成的两组虚拟孔径所成两幅2维雷达像的干涉相位与目标散射中心高度之间的关系,发展了MIMO雷达3维干涉成像算法;最后,通过数值仿真和原理样机实验验证了所提方法在目标散射机理分析和诊断测量应用中的可行性和有效性。 展开更多
关键词 雷达成像 散射诊断 MIMO雷达 干涉
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海面舰船目标SAR回波信号仿真 被引量：12
9
作者 刁桂杰 许小剑 +1 位作者 倪虹 路军杰 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第9期1989-1996 2007,2007,共9页
提出了一种海面舰船目标合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)回波信号仿真方法,建立了海面舰船目标SAR回波信号模型。该模型结合了舰船的六自由度运动模型、海面复反射系数模型、目标电磁散射模型,利用高频电磁散射计算方法和... 提出了一种海面舰船目标合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)回波信号仿真方法,建立了海面舰船目标SAR回波信号模型。该模型结合了舰船的六自由度运动模型、海面复反射系数模型、目标电磁散射模型,利用高频电磁散射计算方法和目标与舰船间的多路径散射,综合模拟了海面和舰船间的电磁耦合散射及其时变特性。通过对比分析不同海况、不同擦地角条件下海面舰船SAR回波信号模型的成像,可以看出该仿真模型较逼真地体现了SAR体制下海面舰船目标的物理散射特征,证明了模型的有效性。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 舰船目标 多径散射 海面复反射 仿真
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舰船目标宽带单脉冲雷达三维成像建模与仿真 被引量：9
10
作者 刁桂杰 许小剑 +1 位作者 倪虹 路军杰 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第7期2515-2524,共10页
提出了一种基于目标电磁散射特征的海面目标宽带单脉冲雷达三维成像与仿真方法。基于宽带单脉冲雷达体制,结合SAR(Synthetic Aperture Radar,SAR)成像模型,建立了舰船目标宽带单脉冲雷达三维成像模型。该模型根据SAR几何模型和单脉冲天... 提出了一种基于目标电磁散射特征的海面目标宽带单脉冲雷达三维成像与仿真方法。基于宽带单脉冲雷达体制,结合SAR(Synthetic Aperture Radar,SAR)成像模型,建立了舰船目标宽带单脉冲雷达三维成像模型。该模型根据SAR几何模型和单脉冲天线模型,计算舰船目标宽带动态电磁散射特性,获得每个单脉冲天线阵元接收到的回波信号,通过和差网络分别计算和通道、俯仰差通道和方位差通道信号。利用单脉冲三维成像算法对目标进行了三维成像仿真,分析了不同擦地角情况下的成像结果,验证了模型和仿真方法的正确性。 展开更多
关键词 宽带单脉冲雷达 舰船目标 SAR成像 三维成像
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小角度旋转目标微波成象 被引量：11
11
作者 黄培康 许小剑 +1 位作者 巢增明 肖志河 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1992年第6期54-60,共7页
本文讨沦了小角度旋转目标成象技术。导出了适用于双站、单站、近场和远场成象测量条件的统一的图象再现算法;研究了超分辨力成象处理技术,并给出了一种将谱外推技术与目标粗略“形状”信息相结合的新的图象再现方法;最后,简要介绍了微... 本文讨沦了小角度旋转目标成象技术。导出了适用于双站、单站、近场和远场成象测量条件的统一的图象再现算法;研究了超分辨力成象处理技术,并给出了一种将谱外推技术与目标粗略“形状”信息相结合的新的图象再现方法;最后,简要介绍了微波暗室成象实验结果及有关结论。 展开更多
关键词 微波成象 雷达目标 图象 处理
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目标宽带雷达特征信号的建模与预测 被引量：7
12
作者 罗宏 许小剑 +2 位作者 黄培康 吴兴无 赫荣奎 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第9期41-44,共4页
本文介绍了目标宽带电磁散射理论建模采用的目标电磁散射模型以及一维距离像、两维成像等宽带雷达目标特征信号的预测，突破原有的点频 Ｒ Ｃ Ｓ散射理论建模水平；而且本文宽带散射建模进行多频散射计算，反映了宽带雷达工作原理，便... 本文介绍了目标宽带电磁散射理论建模采用的目标电磁散射模型以及一维距离像、两维成像等宽带雷达目标特征信号的预测，突破原有的点频 Ｒ Ｃ Ｓ散射理论建模水平；而且本文宽带散射建模进行多频散射计算，反映了宽带雷达工作原理，便于宽带建模数据的进一步处理，进行目标频域特性分析和时频表达．本文最后给出了理论建模实例并与实际测量结果进行比对。 展开更多
关键词 宽带电磁散射 理论模型 RCS 雷达 目标特征信号
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随机线性调频斜率SAR抗欺骗干扰方法研究 被引量：19
13
作者 冯祥芝 许小剑 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2009年第1期69-73,共5页
随机线性调频斜率合成孔径雷达(RLFMR-SAR)系统利用目标回波信号与干扰信号之间存在的失配,通过目标回波匹配压缩、一维压缩干扰陷波、二维压缩干扰陷波等方法对抗欺骗干扰。提出了调频斜率变化系数和失配干扰抑制比指标,给出了三种抗... 随机线性调频斜率合成孔径雷达(RLFMR-SAR)系统利用目标回波信号与干扰信号之间存在的失配,通过目标回波匹配压缩、一维压缩干扰陷波、二维压缩干扰陷波等方法对抗欺骗干扰。提出了调频斜率变化系数和失配干扰抑制比指标,给出了三种抗干扰方法的算法流程、使用条件及影响抗干扰性能的因素。通过计算机仿真对三种方法的抗干扰能力进行了定量分析,仿真结果与理论分析相符。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 随机调频斜率 欺骗干扰 电子对抗
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空间进动目标的宽带雷达特征信号研究 被引量：12
14
作者 马超 许小剑 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期636-642,共7页
本文将空间目标进动模型、宽带电磁散射计算模型以及线性调频(LFM)雷达回波信号模型相结合,提出了一种空间进动目标宽带雷达特征信号预测与高逼真度仿真的方法.利用进动目标的微波暗室测量数据,从雷达散射截面(RCS)和高分辨一维距离像... 本文将空间目标进动模型、宽带电磁散射计算模型以及线性调频(LFM)雷达回波信号模型相结合,提出了一种空间进动目标宽带雷达特征信号预测与高逼真度仿真的方法.利用进动目标的微波暗室测量数据,从雷达散射截面(RCS)和高分辨一维距离像时间序列两方面对模型的逼真度进行了验证,并在此基础上仿真了空间目标的动态宽带LFM雷达回波,分析了理想点散射体仿真进动目标特征信号的局限性和成对回波对雷达成像的影响. 展开更多
关键词 空间目标 进动 宽带雷达 特征信号 仿真
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旋转目标干涉逆合成孔径三维成像技术 被引量：3
15
作者 肖志河 戴朝明 +1 位作者 巢增明 许小剑 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第12期19-22,共4页
本文根据旋转目标微波成像原理，导出了采用干涉逆合成孔径（INISAR）处理获取第三维高程信息的旋转目标INISAR三维成像技术．这种技术通过鉴别由俯仰角微小差异的两副无线分别获取的两幅相位相干的二维图像对应散射中心的相位变化来确... 本文根据旋转目标微波成像原理，导出了采用干涉逆合成孔径（INISAR）处理获取第三维高程信息的旋转目标INISAR三维成像技术．这种技术通过鉴别由俯仰角微小差异的两副无线分别获取的两幅相位相干的二维图像对应散射中心的相位变化来确定散射中心在坚直维的位置；散射中心的横坐标、纵坐标及幅度由一幅二维图像给出． 展开更多
关键词 雷达目标 微波成像 测量 合成孔径
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基于变迹滤波的MIMO-SAR图像分辨率增强技术 被引量：3
16
作者 徐光耀 刘永泽 许小剑 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期1313-1320,共8页
针对多输入多输出合成孔径雷达(MIMO-SAR)在近场目标散射特征诊断成像中,非正交旁瓣难以通过常规方法进行有效抑制的问题,分析了MIMO-SAR图像非正交旁瓣的产生机理,提出了基于空间变迹滤波(SVA)和三变迹处理相结合的旁瓣抑制方法。仿真... 针对多输入多输出合成孔径雷达(MIMO-SAR)在近场目标散射特征诊断成像中,非正交旁瓣难以通过常规方法进行有效抑制的问题,分析了MIMO-SAR图像非正交旁瓣的产生机理,提出了基于空间变迹滤波(SVA)和三变迹处理相结合的旁瓣抑制方法。仿真和实验结果表明,本文方法不仅能很好地抑制距离向旁瓣,而且对于方位向非正交旁瓣也具有较好的抑制效果,提高了MIMO-SAR图像的二维分辨率和动态范围。 展开更多
关键词 多输入多输出合成孔径雷达(MIMO-SAR) 旁瓣抑制 变迹滤波 空间变迹滤波(SVA) 三变迹滤波
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相控阵雷达系统仿真模型研究 被引量：17
17
作者 李钦富 许小剑 《中国电子科学研究院学报》 2007年第3期239-243,263,共6页
根据相控阵雷达系统的原理、结构特点、工作方式、数据处理等要素,运用功能仿真的方法分析和建立了相控阵雷达系统比较完整且实用的仿真模型,给出了相控阵雷达系统的功能仿真流程;同时,该仿真模型已应用于弹道导弹防御系统相控阵雷达系... 根据相控阵雷达系统的原理、结构特点、工作方式、数据处理等要素,运用功能仿真的方法分析和建立了相控阵雷达系统比较完整且实用的仿真模型,给出了相控阵雷达系统的功能仿真流程;同时,该仿真模型已应用于弹道导弹防御系统相控阵雷达系统仿真系统中,该系统仿真运行的结果验证了仿真模型的有效性和可靠性。本研究成果可以为今后相控阵雷达系统的实际研制及建模与仿真的研究提供一定的理论基础和思路。 展开更多
关键词 相控阵雷达 功能仿真 仿真模型
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大斜视SAR原始数据的快速模拟算法研究 被引量：5
18
作者 刁桂杰 许小剑 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第3期684-689,共6页
该文针对小斜视和大斜视模式合成孔径雷达(SAR)提出了两种高效的原始数据模拟算法:变尺度傅里叶变换(SCFT)算法和沿距离向积分算法。基于SCFT的模拟算法将传统的基于2维快速傅里叶变换的2维频域算法推广到斜视模式,采用SCFT取代插值操作... 该文针对小斜视和大斜视模式合成孔径雷达(SAR)提出了两种高效的原始数据模拟算法:变尺度傅里叶变换(SCFT)算法和沿距离向积分算法。基于SCFT的模拟算法将传统的基于2维快速傅里叶变换的2维频域算法推广到斜视模式,采用SCFT取代插值操作,提高了小斜视SAR原始数据模拟的计算效率和仿真精度。沿距离向积分算法适用于大斜视SAR原始数据模拟,保证了大斜视SAR原始数据的模拟精度并同时提高了计算效率。最后,通过仿真证明了这两种算法的有效性。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 雷达成像 斜视SAR 原始数据模拟
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用反卷积法获得雷达目标回波波形特征 被引量：3
19
作者 罗宏 黄培康 许小剑 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 1993年第3期1-6,共6页
本文探讨了高、低分辨力两类雷达视频回波与目标散射特性的关系,提出了适用于低分辨力雷达目标识别的回波卷积模型;利用微波暗室测量与数字仿真得到低分辨力雷达视频回波波形,并采用投影迭代反卷积算法,获得目标散射中心特征波形,这些... 本文探讨了高、低分辨力两类雷达视频回波与目标散射特性的关系,提出了适用于低分辨力雷达目标识别的回波卷积模型;利用微波暗室测量与数字仿真得到低分辨力雷达视频回波波形,并采用投影迭代反卷积算法,获得目标散射中心特征波形,这些波形在提取目标特征及识别方面优于原始视频回波,从而验证本文模型及算法的可行性。 展开更多
关键词 雷达目标 目标识别 雷达回波 测量
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时变海面复反射系数建模 被引量：4
20
作者 李晓飞 许小剑 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期197-201,共5页
基于二维时变海面模型和粗糙面电磁散射的低阶小斜率近似方法,研究了海面复反射系数的时变和统计特性.在电磁散射幅度基础上推导了粗糙面反射系数及其相干和非相干分量,相干分量理论计算公式与经验模型一致.仿真结果表明相干分量幅度与... 基于二维时变海面模型和粗糙面电磁散射的低阶小斜率近似方法,研究了海面复反射系数的时变和统计特性.在电磁散射幅度基础上推导了粗糙面反射系数及其相干和非相干分量,相干分量理论计算公式与经验模型一致.仿真结果表明相干分量幅度与经验模型基本吻合,但相位中存在明显的起伏特性,这种起伏在经验公式中没有体现出来.引入Mid-dleton相位差统计模型为反射系数时变特性建模,仿真数据统计与理论分布吻合较好,且概率密度函数的等高图可以很好地表征时变复反射系数间的相关特性.这种吻合性表明复反射系数在短时间尺度上满足高斯分布,但其幅度和频率被海浪长波调制. 展开更多
关键词 粗糙海面 复反射系数 电磁散射 统计分布
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