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信号处理 2018年第11期杂志 文档列表

信号处理杂志论文与技术报告

一种多部地基SAR联合观测时的图形配准方法1269-1276

摘要：地基SAR(Synthetic Aperture Radar,合成孔径雷达)在形变监测领域得到了广泛应用,但仅能获取沿雷达视线方向的一维形变信息。为实现三维形变信息的测量,可以采用多部地基SAR从不同的观测角度对同一区域进行联合观测,但不同雷达的图像特征差别较大,基于常规的多项式拟合的变换方法无法实现配准。因此,本文提出了一种新的适合多部地基SAR联合观测下的几何配准方案。该方案中包含两个关键问题:三维坐标系变换和同名投影点关联,首先基于多个控制点将各部雷达与场景高程信息统一到同一坐标系下,其次基于雷达成像的投影原理实现不同雷达图像中同名投影点的关联。基于两部雷达获取的实测数据,初步验证了该方案的可行性。

地基双基地MIMO成像雷达空间分辨特性分析1286-1296

摘要：地基MIMO(Multiple-Input Multiple-Output,多输入多输出)成像雷达是一种新体制雷达系统,相比于传统的地基合成孔径雷达具有便携性好、无需运动补偿及图像帧频高等优势,在滑坡等地质灾害预警方面具有广阔的应用前景。在利用多部MIMO雷达系统进行三维形变监测时,采用双基地MIMO雷达构型能够对传统单基地观测进行有效补充,可大大提高系统的整体观测自由度,但目前尚无有效的双基地MIMO成像雷达成像性能评估方法。针对这一问题,本文通过广义模糊函数对双基地MIMO成像雷达的空间分辨特性进行了分析。首先,根据系统的几何构型推导了地基双基地MIMO成像雷达的广义模糊函数表达式并分析了等效阵列特性,然后根据广义模糊函数对系统的旁瓣走向、两维分辨率和栅瓣位置进行了分析,给出了系统空间分辨率的计算公式,最后利用Matlab仿真验证了分析结论的正确性。

采用二阶Keystone变换的机动目标ISAR成像算法1297-1306

摘要：针对具有复杂运动的机动目标在相干成像时间内产生的一阶距离徙动和二阶距离徙动的问题,本文提出了基于二阶Keystone变换的二维ISAR成像算法。文章首先结合去调频接收机技术,建立并分析了机动目标的回波信号模型,并对回波信号使用二阶Keystone变换以去除二阶距离徙动。然后,采用分数阶傅里叶变换(FrFT)估计二阶Keystone变换后新生成的二次相位项的调频斜率,并依此补偿该二次相位项。对补偿后的回波信号再次使用二阶Keystone变换以去除一阶距离徙动。最后,对回波信号使用2DFFT以获取机动目标的高分辨2DISAR图像。数值仿真和实测数据成像结果验证了本算法的有效性。

大基线组网雷达点源干扰信号自适应对消方法研究1307-1312

摘要：采用传统方法处理单点辐射源环境下的大基线组网雷达的干扰对消问题时,存在干扰波达方向变化影响目标检测性能的问题。为此,提出了一种基于双节点信号的自适应对消处理方法,有效抑制了点源信号,实现了目标的有效探测。本文首先建立了单点辐射源环境下,大基线组网雷达系统的回波信号模型,然后依据模型的特点,提出了一种相参对消和非相参积累相结合的信号处理方法。在消去辐射源信号的同时,实现目标能量的有效累积。针对典型目标和雷达工作场景,对算法进行了仿真分析。初步的仿真结果表明,该方法能够在单点辐射源环境下,实现目标回波能量的有效积累并完成目标检测,有极大的应用前景。

信号处理杂志算法研究

面向顺飞双站小卫星条带SAR的电扫多普勒中心导引方法1313-1320

摘要：多普勒导引是保证星载条带SAR正常工作的重要手段。传统星载双站SAR通过分别对主、辅星进行偏航控制实现多普勒导引,该方法对天线安装、波束宽度、基线长度等因素有较高的依赖性。高频段小卫星条带SAR波束较窄,对主、辅星分别进行多普勒导引会引入较大的增益损失;且对于天线指向星下点的小卫星,调整偏航角不再改变信号的多普勒中心,传统方法失效。为解决上述问题,本文提出了一种面向顺飞双站小卫星条带SAR的电扫多普勒中心导引方法。该方法采用电扫描的方式对主、辅星波束指向进行联合调整,并通过多普勒方程的联立保证调整后多普勒中心为零,因此实现了在不降低回波增益的条件下抑制多普勒中心的变化,从而大幅放宽了顺飞双站小卫星SAR受天线安装指向、雷达波段、基线长度的限制。本文使用Ka波段双站小卫星的参数进行了仿真实验,实验结果符合预期,验证了本文方法的有效性。

动平台分布式雷达系统协同跟踪路径优化算法1321-1329

摘要：本文针对动平台分布式雷达系统协同跟踪目标的路径优化问题,提出了一种新颖的基于费歇尔信息矩阵的动平台分布式雷达系统协同跟踪路径优化算法。首先,本文建立了动平台分布式雷达系统协同跟踪目标模型,进而基于贝叶斯理论导出了闭合形式的费歇尔信息矩阵,然后采用D最优准则建立了动平台分布式雷达系统路径优化代价函数,最后提出了一种基于最速下降的方法来解决该优化问题。另外,本文还研究了有约束的动平台分布式雷达系统路径优化问题,利用惩罚函数来修正代价函数来规避障碍,并应用物理约束来限制动平台的转弯角。数值仿真结果验证了所推导的闭式代价函数的精确性和有效性,且所提出的动平台分布式雷达系统路径优化方法可以快速实时的以较为平滑的路径跟踪静止和移动目标;此外,相比于栅格搜索法,所提方法在计算复杂度上具有明显优势。

分布式孔径相参雷达预警探测技术1330-1338

摘要：分布式孔径相参雷达是指空间分置的多部雷达在统一的控制和调度下,实现对目标信号级相参探测,具有探测威力大、测量精度高等优势,可应用于防空反导、预警探测、精密跟踪和空间目标监视等领域。本文针对分布式孔径雷达相参探测在预警领域的应用开展技术研究,首先分别给出了一发多收和多发多收相参合成预警探测工作原理;然后从探测威力和检测概率两方面对相参合成预警探测性能进行了分析,结果表明,相参合成对探测威力和检测概率改善效果明显;在此基础上,构建了低频段一发两收相参合成预警探测试验系统,通过对飞机目标相参探测试验验证了分布式孔径雷达相参合成预警探测的性能优势。

分布式无源雷达接收机配置优化及其成像技术1339-1344

摘要：由于其较低的成像成本和较强的鲁棒性,使得利用多发射机和多接收机对目标进行有效观测的分布式无源雷达成为雷达技术研究的热门领域。本文在分布式雷达稀疏成像模型基础上,提出一种分布式无源雷达成像接收机配置优化方法,以成像分辨率最高为优化目标函数,针对不同发射机布局采用遗传算法计算出最优接收机布局。同时针对正交匹配追踪( Orthogonal Matching Pursuit, OMP )算法在低信噪比下成像精度较低,信号估计不准确的情况,推导出用协方差稀疏表示接收信号,利用稀疏贝叶斯学习( Sparse Bayesian Learning, SBL )进行信号重构的成像算法,并通过仿真实验对成像性能的改善进行了验证。

连续目标双基地调频连续波SAR回波建模方法1345-1354

摘要：在SAR成像仿真中,常使用离散的点目标集合来代替连续结构的目标进行回波建模。这种方法的一个重要问题是所生成的目标回波依赖于点目标的采样方式,对同一个目标采用不同的离散采样方式可能产生具有显著差异的成像结果。该方法的另一个缺点是回波模型的精度与离散采样的间隔有关,小的离散间隔会导致巨大的计算量。为了解决上述问题,本文提出了一种新的连续目标回波建模方法,避免了离散采样方式和采样间隔的影响,并且大大降低了计算量。将该方法应用于调频连续波双基地合成孔径雷达系统研究,有助于理解其观测几何与回波特性的关系。

ISAR机动目标联合高分辨成像和参数估计1355-1361

摘要：在逆合成孔径雷达( inverse synthetic aperture radar, ISAR )成像中,目标的机动特性会引入高阶相位调制,从而增加在低信噪比下成像聚焦和定标的难度。为了解决此问题,本文提出了一种联合成像和目标参数估计的算法,能够实现良好的聚焦成像和精确的图像定标处理。考虑目标转动加加速度,建立高机动性目标信号模型。针对目标转动参数和转动中心位置未知,利用最小熵方法进行联合目标成像和转动参数估计。同时,利用估计转动参数实现图像方位定标,以提取目标二维几何特征。相比传统成像算法(如时频类方法),本文方法能够获得全孔径成像分辨率,并且在低信噪比下取得较好的成像质量。最后,通过实验分析验证了本文算法的有效性。

基于星载高低轨的单通道动目标检测技术1362-1367

摘要：合成孔径雷达成像应用于观察包含运动目标的地面场景,特别是在对运动目标观察时间长的情况下,图像会产生由于距离徙动和多普勒频谱展宽引起的运动目标偏移。为了消除这些影响,本文提出一种适应于星载高低轨平台协作模式下对动目标进行检测成像的算法。距离徙动包括运动范围内的距离走动和距离弯曲可以通过广义keystone变换校正。然后,通过估计和补偿相位误差和折叠因子项,可以提高运动目标的分辨率。针对地面场景中的杂波,我们通过子孔径对消的方法进行抑制。该算法的有效性通过仿真结果进行验证。通过将广义keystone方法与子孔径对消方法结合,可以有效地对消静止目标杂波,从而更好的对动目标进行检测成像。

分布式雷达主瓣间歇采样转发干扰抑制方法1368-1376

摘要：主瓣间歇采样转发干扰是一种相干干扰,且该干扰从天线主瓣注入雷达,会严重影响雷达的性能。本文首先建立一发多收分布式雷达系统;并建立目标、间歇采样转发干扰数学模型;随后提出一种通过干扰辨识来估计纯干扰协方差矩阵的最小方差无失真(MVDR)抗干扰方法。通过对雷达回波脉压后的一维距离像作时频分析,并根据目标、干扰信号的时频特性差异来辨识目标与干扰,在此基础上,估计纯干扰信息,作为MVDR波束形成器的训练样本,实现对主瓣间歇采样转发干扰的抑制。最后,通过仿真验证了该方法的有效性。

分布式MIMO雷达中仅使用多普勒频移的直接定位技术1377-1384

摘要：本文研究了MIMO ( Multiple-Input Multiple-Output )雷达系统中,仅使用多普勒频移( Doppler Frequency Shifts, DFS )信息对目标进行直接定位( Direct Position Determination, DPD )的方法。通常的两步定位的方法需要先将定位参数从接收信号中提取出来再通过求解参数与目标位置的关系方程对目标位置进行估计。这一过程由于忽略了所有测量参数的提取必须相对于同一个目标位置的约束条件,因而是次优的定位方法。针对这一问题,本文提出了一种基于极大似然( Maximum Likelihood, ML )准则的直接定位算法,可以不需要进行参数提取而集中地处理所有接收到的数据,实现对目标位置的一步估计。仿真结果表明,所提算法性能在较低信噪比( signal to noise ratio, SNR )的条件下优于两步定位法,且在较高信噪比下与两步法定位精度相当。

认知MIMOME系统安全速率最大化算法研究1385-1392

摘要：文章主要从安全速率( secrecy rate )最大化的角度研究了多输入多输出多天线窃听者( Multiple-Input Multiple-Output Multiple-antenna Eavesdropper,MIMOME )认知无线网络的物理层安全问题。针对在次用户的发送信号中加入人工噪声的安全策略,研究了实现系统安全速率最大化的优化问题。该优化问题属于非凸问题,本文提出了一种双层迭代优化算法,将内层问题通过求解一系列的半正定问题进行有效处理,而将外层问题变换为一个单变量的优化,从而通过一维搜索得到最优解。进一步,将该优化求解算法扩展到非理想信道状态信息( Channel State Information,CSI )情况,采用基于最差情况下的鲁棒人工噪声设计,保证在椭球不确定集内的所有信道实现均能够满足。最后仿真验证了该优化算法在理想和非理想信道状态信息下算法的有效性,与迫零人工噪声预编码优化算法相比,该算法可获得更高的安全速率。

第全国信号处理学术年会(CCSP-2019)征文通知1393-1393

摘要：中国电子学会信号处理分会、中国仪器仪表学会信号处理分会自1981年成立以来,已成功召开了十八届全国信号处理学术会议、八届全国信号处理学组联合学术会议和十四届国际信号处理学术会议。为进一步研讨信号处理在国民经济和众多科技领域中的应用、交流学术成果及跟踪世界高新科技最新动态,中国电子学会信号处理分会、中国仪器仪表学会信号处理分会拟定于2019年4月20~21日在安徽省合肥市召开第全国信号处理学术年会(CCSP-2019)。本次学术年会将与中国电子学会主办的第十四届中国电子信息技术年会同期召开。

《信号处理》“脑(活动)信号处理技术”专题(正刊)征稿通知1394-1394

摘要：作为人类所有认知和创造活动的中心,大脑长久以来就是医学、认知科学等诸多领域研究的重点。随着脑科学与认知科学的高速发展,能够实时监测、分析和解读大脑活动和认知状态的信号处理技术获得了学术界的广泛关注和高度重视。

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《信号处理》征稿简则1396-1396

摘要：《信号处理》学报是由中国电子学会主办,信号处理专业委员会编辑出版的学术性刊物。1985年创刊,每月25日出版。《信号处理》学报是国内唯一的有关信号处理专业的期刊。本刊的办刊宗旨是反映我国信号处理领域及相关学科的最新研究成果和技术进展,达到学术交流的目的,促进信息科学技术的发展。《信号处理》是中国科技论文统计源期刊,中国科学引文数据库(CSCD)来源期刊,并被以下检索系统及数据库收录:美国《剑桥科学文摘》(CSA)、美国史蒂芬斯数据库(EBSCO host)、英国INSPEC数据库、日本科学技术振兴机构数据库(JST)、《中文核心期刊要目总览》、《中国学术期刊综合评价数据库》、《中国学术期刊(光盘版)》、《中国核心期刊(遴选)数据库》、《中文科技期刊数据库(全文版)》。