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基于压缩感知的地雷散射结构提取被引量：1: 2012年; 利用目标信号的先验稀疏性,通过压缩感知(Compressive Sensing,CS)方法可以实现对目标的稀疏成像,获取其空间散射结构。该文将CS理论应用于车载前视步进频率超宽带探地雷达(Vehicle-mounted Stepped-frequency Forward-looking Ground Penetrating Virtual Aperture Radar,SFGPVAR)系统,通过电磁建模,指出金属地雷目标可近似为具有旋转不变性的对称圆柱体,在对电磁仿真和实测数据分析的基础上,得到超宽带SFGPVAR系统中金属地雷具有孤立的双散射点结构,在成像空间满足稀疏分布条件,因此利用CS算法可以实现地雷空间散射结构的提取。该文最后通过对SFGPVAR系统实测数据处理验证了CS算法提取地雷散射结构的可行性以及地雷双散射点结构特征的稳健性,该方法不仅拓展了地雷目标特征提取的新思路,也为具有简单离散散射结构目标的检测鉴别探索出一条新路。; 王鹏宇宋千王建金添周智敏; 关键词：压缩感知超宽带

结合目标先验信息的检测图像网格聚类算法被引量：2: 2012年; 合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)图像自动目标识别的前提条件之一是能够准确地提取感兴趣区域(Region of interest,ROI),因此能够获取ROI中心的聚类算法是SAR图像处理的关键算法之一。为了尽可能降低检测图像中的虚警以及减少聚类及相应的鉴别算法的计算量,本文提出一种基于先验信息的网格聚类算法,该方法首先通过目标和杂波的形状统计信息估计网格聚类参数,然后利用其对检测图像进行网格划分,并引入目标的占空比特征去除杂波,最后通过粗提取和精提取两种方法计算得到聚类中心。仿真和实测数据处理结果表明,该算法能够对检测目标进行有效聚类并去除大部分杂波,同时极大地减少了鉴别的计算量,且简化了传统ROI中心提取流程。; 王玉明宋千黄晓涛王鹏宇; 关键词：先验信息网格聚类时间复杂度

基于方位特征序列的地雷鉴别算法被引量：1: 2013年; 在使用低频超宽带合成孔径雷达(UWB-SAR)对地雷进行探测的过程中,根据目标电磁散射随方位角和入射角的变化特性,提出一种利用双峰间距和频率凹点特征沿方位向变化的隐马尔科夫模型(HMM)鉴别算法。该算法首先针对目标感兴趣区域(ROI)图像估计其各方位回波响应,然后利用时频原子提取时域双峰间距和频率凹点,进而得到随方位角变化的特征序列,再通过SAR工作时方位角和入射角的变化特点以及训练样本确定HMM参数,并在此基础上计算疑似目标新的特征矢量,采用马氏距离进行判别。实验结果表明了本文所提方法在目标鉴别方面的有效性。; 王玉明施云飞王建宋千黄晓涛; 关键词：时频原子隐马尔科夫模型

一种小型机载低频UWBSAR的三级运动补偿方法被引量：2: 2011年; 本文建立了小型机载UWBSAR运动误差模型,分析了低频UWBSAR与高频窄带SAR间的运动误差不同点,找出了传统运动补偿方法失效的原因.为此,本文提出一种三级运动补偿方法.该方法的具体措施为:第一级,采用基于低精度传感器的运动补偿,消除回波包络误差和部分相位误差,提高回波数据距离弯曲校正精度;第二级,采用基于多普勒调频率估计的补偿方法,消除回波中的二次相位误差;第三级,基于图像域数据,采用自聚焦算法消除高阶相位误差,最终获得聚焦UWBSAR图像.实测数据成像结果证明了该运动补偿方法的有效性.; 安道祥黄晓涛周智敏; 关键词：超宽带合成孔径雷达

基于时频原子分解的地雷目标特征提取及分类被引量：3: 2012年; 利用车载超宽带地表穿透雷达进行大区域地雷探测在军事领域上有重要的应用价值,能否提取稳定一致的地雷特征是其实用化的关键。提出一种基于时频原子分解的地雷目标特征提取和分类方法,该方法以地雷目标的四维散射函数为基础获取二维时频图像,在对时频图像详细分析的基础上,通过时频原子对地雷目标一维距离向剖面进行分解,得到能够完整描述地雷时频域特征的多个原子,将这些原子作为特征向量送入分层分类器。通过实测数据验证,该方法适用于车载超宽带地表穿透雷达探测地雷。同传统基于时域或频域的特征提取算法相比,该方法提取的特征更加稳定,能有效改善地雷探测性能。; 施云飞宋千金添周智敏; 关键词：时频变换特征提取地雷探测

利用回波重构的地雷稀疏时频表示及鉴别被引量：1: 2014年; 浅埋目标探测是低频超宽带合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)的一个重要应用。地雷作为浅埋目标的一类,由于其回波微弱,且所处环境复杂,使得检测后图像中常常存在大量虚假目标。提取有效特征用于鉴别是降低虚警的关键所在,传统基于全孔径图像距离剖线进行时频表示的算法易受噪声影响,并且难以表示目标散射特性。本文提出一种基于重构回波稀疏时频表示提取特征及鉴别的方法。该方法基于感兴趣区域(Regions of Interest,ROI)重构目标各个方位角的回波,可以有效减少原来回波域相邻杂波影响,提取目标较为准确的散射特性。本文方法同时采用引入判决分量的稀疏时频表示,改善了特征提取的准确度并简化了鉴别流程。实测数据处理结果表明了本文所提方法在杂波抑制和目标鉴别方面的有效性。; 王玉明施云飞宋千黄晓涛梁福来; 关键词：地雷探测特征提取

基于去调频技术的斜视聚束SAR成像方法被引量：2: 2012年; 针对具有方位谱混叠现象的斜视聚束式合成孔径雷达(SAR)成像问题,本文研究了一种基于去调频技术的成像方法.文中首先分析了斜视聚束SAR中的方位谱混叠现象,从理论上找出了斜视角影响方位粗聚焦的根本原因.基于分析结果,引入了回波信号非线性相位校正预处理法,彻底消除了斜视角的影响,从而得到正确的粗聚焦结果.然后基于斜视成像模型,推导了预处理回波信号的方位粗聚焦和精聚焦处理过程.在精聚焦的方位滤波处理中,针对非线性相位校正预处理导致的场景聚焦深度限制问题,提出了一种改进的非线性调频变标(NLCS)算法,实现了回波信号的高精度方位压缩.仿真实验结果证明了文中理论分析的正确性和所提方法的有效性.; 安道祥李欣黄晓涛周智敏

机载超宽带SAR运动补偿方法被引量：3: 2011年; 基于机载合成孔径雷达(SAR)正弦运动误差模型,本文了研究了机载超宽带SAR运动补偿方法。首先,本文从理论上解释了传统"两步运动补偿法"原理,并分析了"两步运动补偿法"的优势与不足。其次,基于分析结果,文中提出一种"两步运动补偿法"的改进处理流程,称为"单步运动补偿法"。在"单步运动补偿法"中,用于补偿距离空变相位误差的"二阶补偿"由在距离弯曲校正(RCMC)后的回波域内进行改为在RCMC前的回波域内进行。与原始"两步运动补偿法"相比,"单步运动补偿法"具有更好的高频运动误差补偿性能。文中详细推导了所提运动补偿方法,并通过仿真实验证明了该方法的有效性。; 安道祥黄晓涛李欣周智敏齐星; 关键词：超宽带合成孔径雷达

基于协同阵的超宽带MIMO成像阵列优化设计方法被引量：2: 2012年; 在多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)雷达成像系统中,天线阵列配置是系统设计的一个关键问题,影响到成像质量、参数估计和目标检测等。阵列的拓扑结构、阵元数量及发射信号的形式等都会影响阵列设计的结果,合理的阵列设计有利于简化系统结构并降低信号处理的复杂度。与传统窄带分析有所不同,在超宽带条件下天线阵列表现出一些新的性质,可以用于实现阵列的稀疏化。本文推导了超宽带多输入多输出阵列角分辨率和旁瓣、栅瓣水平的计算式,提出了一种针对步进频率信号体制的超宽带多输入多输出阵列优化设计方法,仿真数据处理结果验证了本文方法的有效性。; 李志金添陈波周智敏; 关键词：多输入多输出阵列设计超宽带步进频率稀疏阵列

基于方位不变特征的地雷检测方法被引量：1: 2011年; 车载前视超宽带地表穿透雷达在地雷探测中遇到的困难是虚警率过高,地雷与杂波在全孔径图像中很难准确区分。为降低地雷探测过程中的虚警率,该文提出一种基于目标子孔径图像方位不变性的检测方法。该方法利用分裂发射虚拟孔径成像模型,将全孔径图像分解为左右两个子孔径图像,并根据子孔径图像中的目标一维距离剖线建立双峰特征模型。在此模型基础上提取具有方位不变性的若干特征,进而得到左右子孔径图像中目标的一致性度量,并将该一致性度量作为最终的特征向量送入鉴别器加以判别。经实测数据验证,该算法能有效剔除原先在全孔径图像中无法剔除的杂波,从而降低前视地表穿透合成孔径雷达中地雷探测的虚警率。; 曲笑江王玉明施云飞宋千; 关键词：特征提取

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高等学校全国优秀博士学位论文作者专项资金(201046)

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