二次雷达假目标实例分析及解决方法比较
DRFM产生的假目标与真实雷达目标回波差别分析
第24卷第6期航天电子对抗收稿日期:2008-06-24;2008-08-12修回。 作者简介:陈方予(1963-),男,研究员,长期从事电子干扰技术研究;柯安琦(1962-),女,高工,主要从事高速数字信号处理研究;李明 (1957-),男,研究员,长期从事天线及电磁场技术研究。 D RFM 产生的假目标与真实雷达目标回波差别分析 陈方予,柯安琦,李 明 (中国航天科工集团8511研究所,江苏南京 210007) 摘要: 在时域和频域上分析了真实雷达目标回波信号与DRFM 产生的假目标信号之间 的差别,给出了识别DRFM 产生的假目标信号的充分条件,提出了在时域和频域上识别两种信号的方法。 关键词: DRFM ;雷达;假目标中图分类号: TN 974 文献标识码: A Analysis of the difference bet w een real target radar echo and spurious signals generated by D RFM Chen Fangyu ,Ke Anqi ,Li Ming (No.8511Research Instit ute of CASIC ,Nanjing 210007,Jiangsu ,China ) Abstract :The differences between real target radar echo and false target radar echo generated by DRFM in time domain and f requency domain are presented.And then full conditions of identifying spurious signal gener 2ated by DRFM are given.At last ,two methods in time domain and f requency domain to distinguish spurious signals generated by DRFM f rom the real target radar echo are presented. K ey w ords :DRFM ;radar ;false target 1 引言 当前雷达使用高稳定锁相频率源,发射大时带积复杂调制信号,降低被截获概率,提高自身抗干扰能力。使用的复杂调制主要有调频和调相两种,调频中以线性调频(chirp )信号为主,调相中以二相相移键控(B PS K )信号为主。雷达接收时,根据已知的调制特性,在时域上压缩接收信号,提高接收信号功率,增大接收信号的信噪比,同时根据回波信号与发射信号可能存在的微小多普勒频差,测量运动目标速度。雷达使用复杂调制信号,增加了人为制造假目标的难度。当前一种实用的相参假目标制作技术是以射频存储(DRFM )为核心的延时转发技术。这种方法产生的假目标与真实雷达目标回波有很强的相似性。本文从雷达目标回波信号和DRFM 产生的假目标信号产生原理上浅析两者之间的差别。 2 时域差别 雷达目标回波信号与DRFM 产生的假目标信号在时域上主要存在以下差别。 (1)脉冲波形前后沿坡度差别。DRFM 产生的假目标脉冲信号前后沿是用斩波调制器切出来的,具有较陡的前后沿,如图1所示。如果目标物体几何结构较为复杂,则物体反射回波是多点反射回波的叠加结果,回波脉冲前后沿坡度较大,如图2所示。 (2)脉冲平顶分层差别。相对雷达运动的目标其回波脉冲顶部有随机分层现象,分层的原因是目标物体反射面的不稳定运动。如图2所示。DRFM 产生的假目标脉冲信号平顶起伏是使用电调衰减器模拟出来的,电调衰减器模拟的脉冲平顶起伏是均匀的,且脉内成平直线形式,如图1所示 。 图1 由DRFM 产生的假目标 图2 真实雷达目标回波 脉冲 脉冲 1 4
雷达目标识别发展趋势
雷达目标识别发展趋势 雷达具备目标识别功能是智能化的表现，不妨参照人的认知过程，预测雷达目标识别技术的发展趋势： (1)综合目标识别 用于目标识别的雷达必将具备测量多种目标特征的手段，综合多种特征进行目标识别。我们人类认知某一事物时，可以通过观察、触摸、听、闻、尝，甚至做实验的方法认知，手段可谓丰富，确保了认知的正确性。 目标特征测量的每种手段会越来越精确，就如同弱视的人看东西，肯定没有正常人看得清楚，也就不能认知目标。 识别结果反馈给目标特征测量，使目标特征测量成为具有先验信息的测量，特征测量精度会有所提高，识别的准确程度也会相应提高。 雷达具备同时识别目标和背景的功能。人类在观察事物的时候，不仅看到了事物的本身，也看到了事物所处的环境。现有的雷达大多通过杂波抑制、干扰抑制等方法剔除了干扰和杂波，未来的雷达系统需要具备识别目标所处背景的能力，这些背景信息在战时也是有用的信息。 雷达具备自适应多层次综合目标识别能力。用于目标识别的雷达虽然需要具备测量多种目标特征的手段，但识别目标时不一定需要综合所有的特征，这一方面是因为雷达系统资源不允许，另一方面也是因为没有必要精确识别所有的目标。比如司机在开车时，视野中有很多目标，首先要评价哪几个目标有威胁，再粗分类一下，是行人还是汽车，最后再重点关注一下靠得太近、速度太快的是行人中的小孩子还是汽车中的大卡车。 (2)自学习功能 雷达在设计、实现、装备的过程中，即具备了设计师的基因，但除了优秀的基因之外，雷达还需要具有学习功能，才能在实战应用中逐渐成熟。 首先，要具有正确的学习方法，这是设计师赋予的。对于实际环境，雷达目标识别系统应该知道如何更新目标特征库、如何调整目标识别算法、如何发挥更好的识别性能。 其次，要人工辅助雷达目标识别系统进行学习，这就如同老师和学生的关系。在目标识别系统学习时，雷达观测已知类型的合作目标，雷达操作员为目标识别系统指出目标的类型，目标识别系统进行学习。同时还可以人为的创造复杂的电磁环境，使目标识别系统能更好地适应环境。 (3)多传感器融合识别 多传感器的融合识别必定会提高识别性能，这是毋容置疑的。这就好比大家坐下来一起讨论问题，总能讨论出一个好的结果，至少比一个人说的话更可信。但又不能是通过投票的方式，专家的话肯定比门外汉更有说服力。多传感器融合识别需要具备双向作用的能力。 并不是给出融合识别的结果就结束了，而是要利用融合识别的结果反过来提高各个传感器的识别性能，这才是融合识别的根本目的所在。反向作用在一定程度上降低了人工辅助来训练目标识别系统的必要性，也减少了分别进行目标识别试验的总成本。
目标特性测量雷达平台建设构想
目标特性测量雷达平台建设构想 0 引言雷达目标电磁散射特性测量是雷达系统共性基础技术，主要研究雷达观测目标在入射电磁波照射激励下，目标在频率域、角度域、极化域的电磁散射机理与特性，包括窄带特性、宽带特性、极化特性等。要多维度精细认识目标，需要获取丰富的信息资源暨特征数据作为支撑，但是目前对目标的认识是通过既有的雷达提供的数据，传统雷达使命任务往往非常单一，同一雷达平台很难提供多种信息，要充分认识目标，需要多部雷达平台协作，成本高昂，而且数据协同上存在较大技术难度。 1目标特性的种类与作用 雷达目标特征隐含于雷达回波中，通过特定的波形设计和对回波幅度、相位、频谱等处理、分析及变换，得到表征雷达目标固有特征的参量。雷达目标电磁散射特性研究对雷达系统设计、成像与目标识别、目标隐身与反隐身探测等都具有极其重要的意义。 雷达目标特性的认识从宏观上包括两个方面：雷达目标尺度信息、雷达目标特征信息，研究内容有理论研究、仿真试验、静态测试和靶场动态测量等。当前对目标的认识主要通过静、动态测量来实现，大部分设备研制厂商更关注动态测量的效果[1] 。 静态测量：室外场测量系统主要包括发射与接收设备、目标 支架与转台、定标体、数据采集与记录、控制系统等。 动态测量：与静态测量相比，利用目标处于动态（飞行）等实际工
作状态时，测量获取目标的电磁散射特性数据是最真实、最可信、最有效的，动态测量平台雷达可分布于靶场等测量试验区域，包括地面固定平台和为车载、舰载、机载等移动平台。 2目标特性测量平台设计 在目标特性测量方面，国内相关单位已研制并装备频率覆盖多个波段、多种型号的目标特性测量雷达，满足动态目标特性测量的需求。但外场测量设备功能及数量有限，难以满足多平台、全频段、双站散射、多极化的测量需求。当前目标各种特征信息分析已经取得了很大的成绩，同时如何获取更为全面、精细的目标多维特征愈显重要，需要一种综合平台，实时完成目标特性信息的采集、处理、结果输出、存储及比对。 2.1信息采集系统（雷达）一般来说，由于发射波形、接收线性动态范围、变极化、幅度与相位标定等要求不同，特征测量与精密跟踪互相矛盾，对于一部雷达其功能只能进行设计侧重。采用模块化、集成化雷达设计思想，建立通用系统平台，其频段、波形、极化通道等模块化设计选择配装，后端数字接收、信号处理、数据处理平台公用，这样可以用一个平台完成多部雷达功能。 2.2信息采集系统（标校） 测量平台作为标尺，其本身的精度与稳定性要求非常高，因此需要完备的标校系统来校正设备，主要完成测量平台雷达距离、角度零位标定；进行雷达发射、接收、跟踪通道的检查及配合校准等；完成雷达测量通道的一致性检查校准；数据录取、存储、导入导出功能无线指
雷达信号处理及目标识别分析系统方案
雷达信号处理及目标识别分系统方案 西安电子科技大学 雷达信号处理国家重点实验室 二○一○年八月
一 信号处理及目标识别分系统任务和组成 根据雷达系统总体要求，信号处理系统由测高通道目标识别通道组成。它应该在雷达操控台遥控指令和定时信号的操控下完成对接收机送来的中频信号的信号采集，目标检测和识别功能，并输出按距离门重排后的信号检测及识别结果到雷达数据处理系统，系统组成见图1-1。 220v 定时信号 目标指示数据 目标检测结果输出目标识别结果输出 图1-1 信号处理组成框图 二 测高通道信号处理 测高信号处理功能框图见图2-1。 s 图2-1 测高通道信号处理功能框图
接收机通道送来中频回波信号先经A/D 变换器转换成数字信号，再通过正交变换电路使其成为I 和Q 双通道信号，此信号经过脉冲压缩处理，根据不同的工作模式及杂波区所在的距离单元位置进行杂波抑制和反盲速处理，最后经过MTD 和CFAR 处理输出检测结果。 三 识别通道信号处理 识别通道信号处理首先根据雷达目标的运动特征进行初分类，然后再根据目标的回波特性做进一步识别处理。目标识别通道处理功能框图见图3-1所示。 图3-1 识别通道处理功能框图 四 数字正交变换 数字正交变换将模拟中频信号转换为互为正交的I 和Q 两路基带信号，A/D 变换器直接对中频模拟信号采样，通过数字的方法进行移频、滤波和抽取处理获得基带复信号，和模拟的正交变换方法相比，消除了两路A/D 不一致和移频、滤波等模拟电路引起的幅度相对误差和相位正交误差，减少了由于模拟滤波器精度低，稳定性差，两路难以完全一致所引起的镜频分量。 目标识别结果输出
合成孔径雷达点目标成像仿真
合成孔径雷达点目标成像仿真 a) 一个点目标的机载SAR正侧视回波仿真 i. 距离徙动不超过1个单元 b) 简单二维脉压成像 原始数据仿真方法： 1. 设计分辨率，飞行参数，雷达参数 （1）分辨率越低、作用距离越小、波长越小，则距离徙动越小。 （2）不用考虑天线方向图加权，按照矩形天线方向图计算。 （3）天线波束宽度按照多普勒带宽反算，多普勒带宽按照分辨率反算即可。 （4）prf和fs按照带宽1.2倍。 （5）确定距离向最近采样斜距和采样点数。 仿真实例 雷达载频：5.3GHz 雷达速度：150m/s 发射信号带宽：150MHz 方位天线尺寸：2m 参考点斜距：20km 距离过采样率：1.8 方位过采样率2.3 距离徙动最大1.6m，2.8个距离单元 正侧视SAR在二维时域的距离徙动可以表示为： R(η)=√R02+V r2η2 其中η表示方位向慢时间，V r表示SAR在方位向上的速度，R0表示目标的最短斜距，对上式进行Taylor展开，并忽略高次项，可以得到： R(η)≈R0+V r2 2R0 η2 由上式可以看出，距离徙动与R0，V r有关，按照实验要求给出的数据，得到的回波如下左图图所示，对其边缘局部放大，可以得到如下右图。
显然，此时距离徙动已经超过一个距离单元。为了达到距离徙动不超过一个距离单元的目的，现对数据进行修改：令最短斜距R0=10km，带宽B= 100MHz。然后重新生成回波，如下图所示： 由上图可以看出，调整参数后，距离徙动在一个距离单元内。 任意截取方位向和距离向的一个信号，如下图所示： 可以看出，方位向和距离向都是线性调频信号。然后在距离向进行脉冲压缩，可到下左图，然后再任意截取方位向和距离向的一个信号，如下右图，显然，此时距离向是一个压缩后的脉冲，而方位向仍是线性调频信号。
雷达成像技术-第二章
第二章距离高分辨和一维距离像 雷达采用了宽频带信号后，距离分辨率可大大提高，这时从一般目标（如飞 机等）接收到的已不再是“点”回波，而是沿距离分布开的一维距离像。 雷达回波的性质可以用线性系统来描述，输入是发射脉冲，通过系统（目标） 的作用，输出雷达回波。系统的特性通常用冲激响应（或称分布函数）表示，从 发射波形与冲激响应的卷积可得到雷达回波的波形。 严格分析和计算目标的冲激响应是比较复杂的，要用到较深的电磁场理论， 不属于本书的范围。简单地说，雷达电波作用的目标的一些部件对波前会有后向 散射，当一些平板部分面向雷达时还会有后向镜面反射；这些是雷达回波的主要 部分；此外还有谐振波和爬行波等。因此，目标的冲激响应（分布函数）可以用 散射点模型近似，即目标可用一系列面向雷达的散射点表示，这些散射点位于后 向散射较强的部位。由于谐振波和爬行波的滞后效应，有时也会有少数散射点在 目标本体之外。如上所述，目标的散射点模型显然与雷达的视线向有关，例如当 飞机的平板机身与雷达射线垂直时有很强的后向镜面反射，而在偏离不大的角度 后，镜向反射射向它方，不为雷达所接收。目标的雷达散射点模型随视角的变化 而缓慢改变，且与雷达波长有关，分析和实验结果表明，在视角变化约10°的 范围里，可认为散射点在目标上的位置和强度近似不变。顺便提一下，前面曾提 到微波雷达对目标作ISAR成像，目标须转动3°左右，在分析时用散射点模型 是合适的。 虽然目标的散射点模型随视角 快得多。可以想像到，一维距离像是 三维分布散射点子回波之和，在平面 波的条件下，相当三维子回波以向量 和的方式在雷达射线上的投影，即相 同距离单元里的子回波作向量相加。 我们知道，雷达对目标视角的微小变 化，会使同一距离单元内而横向位置
二次雷达由于反射造成的假目标的原因分析
广汉机场二次雷达由于反射造成的假目标的原因分析 摘要:二次雷达是现代空中交通管制系统的关键设备之一，雷达站周围的环境对二次雷达的探测性能有着显著的影响。本文对二次雷达由于反射造成的虚假目标的原因进行了详细分析，对于二次雷达的日常观测及维护具有一定的指导意义。 中国民航飞行学院广汉机场二次雷达站是国家重点建设工程项目（3号工程）。其二次雷达设备是中国民航使用的第一部国产二次雷达，由中国电子科技集团公司第十四研究所生产。该二次雷达在设备调试与试运行过程中，一些区域产生假目标较多。 该雷达站位于成绵高速边上，距广汉市区5公里，往金堂方向的龙泉山脉20公里左右。通过分析其地理位置及其周边环境影响，我们得出其假目标主要由山体及周围高大建筑物发射引起。 1.天线俯仰波束分裂造成丢点 由地面反射引起的多路径效应一直是影响雷达性能的主要因素之一，导致雷达接收 信号的起伏，影响二次雷达的检测和解码性能；而雷达站周围环境中的高大建筑物引起 的反射会在建筑物的后面产生虚假的目标幻象。 当雷达天线俯视镜面反射的表面（如水面）时，会产生多路径干涉现象。镜面反射 体是指服从反射定律的光滑（镜面似的）表面。当天线照射给定几何关系和电特性的镜 面反射表面时，反射波前相对于入射波前的方向和相位是可以预测的。图1所示出多路径 干涉的几何关系。图中假设反射表面为平面，尽管有时还要考虑地球的曲率，但这个假 定一般还是可行的。 图1 平面地面反射的几何图 如图1所示，若发生镜面反射，从天线到目标的雷达电磁波有两个不同的路径：直射路径 和反射路径。 由图1可知，两条路径传播的距离是不相同的，这就导致了直射波和反射波之间的相 位差，而它是产生多路径效应的主要原因。根据电磁波传播的基本原理，若距离差δ， 则对应的相位差等于2πδ/λ。其中，λ是雷达波长。
雷达成像技术(保铮整编)第一章概论
前言 雷达成像技术是上个世纪50年代发展起来的，它是雷达发展的一个重要里程碑。从此，雷达不仅仅是将所观测的对象视为“点”目标，来测定它的位置与运动参数，而是能获得目标和场景的图像。同时，由于雷达具有全天候、全天时、远距离和宽广观测带，以及易于从固定背景中区分运动目标的能力，雷达成像技术受到广泛重视。 雷达成像技术应用最广的方面是合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar，简称SAR）。当前，机载和星载SAR的应用已十分广泛，已可得到亚米级的分辨率，场景图像的质量可与同类用途的光学图像相媲美。利用SAR的高分辨能力，并结合其它雷达技术，SAR还可完成场景的高程测量，以及在场景中显示地面运动目标（GMTI）。 SAR的高分辨，在径向距离上依靠宽带带信号，几百兆赫的频带可将距离分辨单元缩小到亚米级；方向上则依靠雷达平台运动，等效地在空间形成很长的线性阵列，并将各次回波存贮作合成的阵列处理，这正是合成孔径雷达名称的来源。合成孔径可达几百米或更长，因而可获得高的方位分辨率。 雷达平台相对于固定地面运动形成合成孔径，实现SAR成像。反过来，若雷达平台固定，而目标运动，则以目标为基准，雷达在发射信号过程中，也等效地反向运动而形成阵列，据此也可对目标成像，通称为逆合成孔径雷达（ISAR）。ISAR显然可以获取更多的目标信息。 最简单的雷达成像是只利用高距离分辨（HRR）的一维距离像。当距离分辨
率达米级，甚至亚米级时，对飞机、车辆等一般目标，单次回波已是沿距离分布的一维距离像，它相当目标三维像以向量和方式在雷达射线上的投影，其分布与目标相对于雷达的径向结构状况有关。同时，高距离分辨率有利于分辨距离接近的目标，以及目标回波的直达波和多径信号。 本书将对当前已经广泛应用和具有应用潜力的内容作较为全面的介绍。 本书是《雷达技术丛书》中的一册，主要对象为从事雷达研制工作的技术人员，因此，本书编著时考虑到读者已有《雷达原理》和《雷达系统》方面的基础，对雷达各部件的基本情况也已比较熟悉，与上述内容有关的部分，本书均作了省略。对这些内容不熟悉的读者，可以从本丛书的其它各册里找到。 国内外有关雷达成像的专著和专籍已经不少，一般着重于原理的叙述和分析，其中有许多学术性很强的佳作。本书作为《雷达技术丛书》中的一册，力求写出自己的特色。由于本书的主要对象为雷达技术人员，而雷达成像又为雷达技术中较新的内容，为便于他们易掌握雷达成像的内容，我们的设想是用雷达技术工作者熟悉的概念、方法和术语对新的问题进行研究；而且根据雷达的实用性来安排本书的体系结构，例如雷达的高分辨一维距离像，在原理方面比较简单，但在雷达里很实用，并有许多实际问题需要研究，本书将其专门列为一章。又如与合成孔径雷达相结合的地面动目标显示（GMTI），严格说在原理上不属于雷达成像，但对军用雷达来说，是不可或缺的重要内容，本书也将它列为介绍的重点。 编著本书时，还考虑到雷达成像技术的迅速发展，成像技术已不仅用于专门的成像雷达，而成像已作一种新的功能用于各种雷达，如在机载对地警戒雷达，以及对地火控和轰炸雷达里加装合成孔径和/或逆合成孔径成像功能，而在对空警戒和跟踪的地基雷达中加装逆合成孔径成像功能。可以说，成像已成为一般雷
试论航管二次雷达现场调试阶段假目标抑制方法
试论航管二次雷达现场调试阶段假目标抑制方法 发表时间：2018-01-29T10:59:33.470Z 来源：《科技新时代》2017年12期作者：程剑[导读] 摘要：结合自身的实践经验，从多角度分析了二次雷达假目标的常见原因，并主要从存在的问题入手，探讨了雷达调试中使用的假目标抑制方法，希望对于今后的航管二次雷达现场调试发展具有一定帮助。 摘要：结合自身的实践经验，从多角度分析了二次雷达假目标的常见原因，并主要从存在的问题入手，探讨了雷达调试中使用的假目标抑制方法，希望对于今后的航管二次雷达现场调试发展具有一定帮助。 关键词：二次雷达，现场调试，假目标，抑制方法 0 引言 航管二次雷达对于航空领域来说具有重要作用，经常被视为交通管制员的有力工具，在交通管制中具有重要作用。结合询问—应答的方式，飞机应答机则是根据实际需求，能够接受到地面询问机的询问脉冲信号，并根据相关编制给出必要的应答模式，主要涉及到包括速度、高度以及二次代码等方面。考虑到实际工况中的无线电干扰、地形地物等情况，会造成出现假目标的情况，这样的背景下，往往会影响到多雷达信号处理系统的准确工作，不能保证实现安全飞行的要求[1,2]。这里结合工作实践，针对假目标形成进行探讨，并从现场调试的角度分析，提出具有针对性的抑制措施。 1二次雷达假目标的常见原因和现象分析思考从实践经验分析，主要涉及到的二次雷达假目标形成包括如下：地物反射、异步干扰、同步窜扰和交织、旁瓣穿透及绕环、二次环绕以及虚幻假目标等。 1.1 反射引起的假目标 对于反射物存在于询问信号主瓣方向的情况下，经过相关反射作用，应答机的应答能够将询问信号进行响应，这样雷达接收机就能处理真实应答以及反射应答，容易造成多个目标出现在雷达中，一般来说，回答标牌相同，而存在不同的距离和方位。 1.2 异步干扰 针对某一特定目标，地面站主瓣在进行询问过程中，对于目标应答机来说，在进入另外地面站接受系统中主要是通过另外的询问波束的旁瓣，一般来说，旁瓣接收信号存在不同步的问题，这样就会造成询问不同步的问题存在，自然不可避免出现异步干扰问题。在部分情况下，则会出现很严重的多目标、多询问机问题，而询问天线的旁瓣则是产生异步干扰的方式。 1.3 同步窜扰和交织 对于方位处于相近情况的两架飞机来说，结合二次雷达作用，当出现时间间隔小于20.3μs，而距离控制在3045米范围内，这样就会造成飞机的应答代码存在重叠的问题，造成接受代码情况下的二次监视雷达解码工作的不正常，容易造成虚假目标的出现。一般来说，针对应答重叠问题，主要涉及到占位、隔离以及粘连等方式。 1.4旁瓣询问引起回答 针对旁瓣询问引起应答机回答进行分析，一般来说，则是包括降低的询问机的控制脉冲辐射功率以及旁瓣穿透控制波束等方面的原因。在旁瓣询问引起的回答情况下，则使得真实的目标方位受到干扰，特别情况下，还会存在“绕环”问题，如果存在过多的假回答，这样就会使得存在过载的后续信号问题。结合实际发射幅度，往往利用P2 脉冲方式来解决。 1.5 目标分裂 在地形地物反射、波束开裂等作用下，往往同一飞机的询问—应答信号会被按照两个以上的目标进行处理，旁瓣询问引起的绕环现象则算目标分裂的类型。 2 雷达调试中使用的假目标抑制方法 2.1 调整天线仰角 针对雷达附近存在高度比较大的障碍物情况，或者天线位置处于低俯仰角情况，考虑到雷达波束打地开裂以及较多的反射物影响，这样就会造成假目标的变多，这样情况下，同一目标则呈现出相同的代码，而有不同方位、两个以上的高度目标的问题。进行具体的调试中，应该结合具体的场地要求，对于天线仰角适当抬高处理，尽量保障地面反射假目标较少。针对天线垂直覆盖图进行分析，往往在主瓣方向，经过分析，在+8°的增益最高，而同时，在-5°方向上有一个-18dB 的二次旁瓣。结合垂直覆盖图的要求，进行必要的雷达天线仰角调整，能够要求-5°方向上二次旁瓣尽量实现地面反射物的躲避。 2.3 Reft.Supr 功能 结合二次雷达的优势，充分利用其具备的自动检测反射物特点。结合实际工况要求，将相关的反射物列表进行预先的存储，如果存在目标和反射物方位角一致情况，则进行必要的虚假目标判定处理。结合探测数据，可以得到结合实际的反射物分布模型，这样就可以为有效识别和抑制雷达虚假目标提供必要的帮助[3]。而对于新出现的反射物来说，在结合虚假目标报告的基础上，能够将虚假目标反射物的大小、位置进行计算。在过程中，如果存在反射物已经被消除情况下，则也相应的在反射物列表中删除即可。同样，还应该充分利用雷达所提供的其他编辑功能，确定实际工况中需要的相关参数要求，以期实现预期的目标。 2.4 RSLS、ISLS、IISLS 功能 针对ISLS（询问旁瓣抑制）、IISLS（增强型的询问旁瓣抑制）来说，飞机识别是否旁瓣询问则是利用发射P2 脉冲方式实现，存在不应答的情况，则应该是旁瓣询问。对于RSLS（接收旁瓣抑制）来说，主要就是利用控制、比较通道的信号识别，能够进行旁瓣接收到的应答的判定。结合二次雷达的特点，应该从实际工况要求考虑进行开启/关闭功能设置，另外，开展IISLS扇区编程。 2.4 灵敏度时间控制 在进行检测门限设置时，应该结合应答距离的实际需求，进行由远到近逐步升高方式设置，这就是灵敏度的时间控制问题，一般来说，都是和距离成6dB/倍的情况。通过这种设置，可以让正常应答信号通过，而由于发射造成的应答信号则不能通过该门限，这部分较弱的信号就被抑制。对于二次雷达来说，扇区都具备设置同样的STC值，同样，也能根据实际情况，在不同扇区进行不同STC/GTC 等级的设定。 2.5 发射功率扇区编程
二次雷达假目标的产生和抑制
二次雷达假目标的产生和抑制 摘要假目标的出现给空中交通的正常运行带来了一定的安全隐患，有必要通过适当的技术手段将雷达假目标的出现概率降到最低。本文结合空管二次雷达工作原理，从雷达信号多路径传播、应答信号脉冲特点以及外部因素等多方面分析二次雷达假目标的成因及相应的抑制方法。 关键词假目标；反射；抑制 1 假目标的产生与分类 1.1 综述 空管二次雷达，作为管制员的“眼睛”，在空中交通管制工作中正起着越来越重要的作用，这也要求二次雷达拥有更高的可靠性。对于二次雷达可靠性的衡量，假目标的抑制手段及抑制效果是一个重要的指标。 假目标，是雷达由于各种原因所产生的现实中并不存在的目标，假目标容易给管制工作带来了误导，甚至影响空中交通的安全。 假目标产生的原因有多种，主要包括多径传播（反射）、异步干扰、绕环效应、二次环绕及虚影目标等。 1.2 多径传播（反射） “多径传播”，即在雷达发射天线、目标和接收天线之间存在一条以上路径的现象。通常雷达发射和接收采用同一天线，天线与目标之间的直线路径称为直接路径，而在雷达天线和目标之间经过地面或建筑物等障碍物反射到达的路径称为间接路径。不同类型的多路径对于雷达检测性能也产生不同的影响。 通常，多径传播是造成二次雷达假目标产生的最主要原因。根据多径传播形成假目标的过程，有以下两种情况： 1）询问的反射 当询问波束的主瓣方向上存在着障碍物，询问信号经反射后，被应答机接收，这个询问信号可能引起应答机的应答，而应答信号以直线的方向到达雷达的接收机，即由天线接收，这时就会产生一个假目标。 2）应答的反射 当飞机应答时，由于其应答机的天线是全向天线，故一旦其应答脉冲的反射信号被雷达接收也会产生反射假目标。
雷达微弱目标检测的有效方法[1]
49642009,30(21)计算机工程与设计Computer Engineering and Design 0引言 复杂背景下低信噪比运动目标的检测和跟踪是雷达信号处理系统的关键技术之一。在微弱运动目标检测和跟踪的应用中，雷达接收的远距离目标回波强度非常弱，信噪比很低，目标易被噪声淹没，单个脉冲回波的信噪比甚至是负的，若仅对单帧图像处理，不能可靠地检测目标。在预警雷达应用中，由于运动目标距离雷达较远，又处在强杂波环境中，对微弱运动目标的检测与跟踪是雷达信号处理的一个重要课题。早期算法主要有Kalman滤波等方法，主要采用检测后跟踪(detect before track，DBT)方法，这类方法在信噪比较高时可以取得很好的效果，否则不能检测出目标。要想对微弱目标进行有效的检测及跟踪，除了抑制杂波和降低系统噪声等方法外，一种有效的方法是检测前跟踪(track before detect，TBD)方法，即对单次观测信号先不进行判断，而是结合雷达图像特点，对目标进行多次观测，计算出目标在各帧图像之间的移动规律，预测目标在下一帧图像的可能位置，同时在帧与帧之间将多次扫描得到的数据沿着预测轨迹进行几乎没有信息损失的相关处理，从而改善目标的信噪比，提高检测性能，在得到检测结果的同时获得目标航迹。 目前，用于微弱目标检测的TBD方法主要有极大似然法、粒子滤波法、动态规划(dynamic programming，DP)法、Hough变换法，等[1-2]。其中，Hough变换法对检测沿径向做匀速直线运动的目标具有较好的检测性能，目标在直线轨迹上的能量集中在Hough变换后的单点上，目标轨迹的能量远大于其它点的能量，但计算量和存储量都较大[3]，难以实现。动态规划算法对目标信噪比要求较低，可以探测各种运动形式的目标[4-5]。 动态规划算法是美国Y.Barniv于1985年提出的，利用动态规划的分段优化思想，将目标轨迹搜索问题分解为分级优化的问题[6]。将其应用到雷达微弱目标检测中，可将雷达回波信号在多普勒频率和距离二维方向的幅度排列成图像，在多帧相继的图像序列中，运动目标轨迹可看作是一条连续变化的曲线，利用动态规划算法，检测是否存在着这样一条曲线，从而判断目标是否存在。 基于动态规划的检测前跟踪的关键在于沿目标运动航迹积累能量[7-8]，可以看出，搜索目标航迹的计算量非常大，在实际应用中存在不足。在预警雷达中，来袭目标比远离雷达的目标更具有威胁性，更需早期发现和预防，所以单独针对来袭目标进行探测，可以大大减少动态规划法搜索的运算量，提高预警雷达的探测能力。本文针对动态规划算法计算量大的缺 收稿日期：2009-02-26；修订日期：2009-06-10。
军用假目标
霞光游乐阵地军用假目标项目报价单 阵地项目装备类模型采用气承式拼装建筑，产品与真品外形尺寸1:1，外观高度逼近，且与真品一样具有接近的红外辐射及雷达波段。通过我公司特有 的复合材料加工工艺及结构设计实现充气结构造型，具备光学、红外和雷达仿真 能力，搭建撤收迅速、机动性高、耐候性强。 序号建筑类 型 建筑名称型号关键性能参数示意图片报价 1 房舍独立房CQ-D1 0 主要材质:PVC； 光学特征:迷彩样式和颜色可 定制； 红外特征: 类似真品红外辐射 特性，可定制； 工作温度：-40℃~70℃； 抗风能力：8级； 阻燃等级：B1，难燃，离火自 熄； 抗雨能力：特大暴雨，≥250mm， 24h；无渗漏； 使用寿命：10年； X.8万 2 房舍围墙CQ-D5 主要材质:PVC； 光学特征:迷彩样式和颜色可 定制； 红外特征: 类似真品红外辐射 特性，可定制； 工作温度：-40℃~70℃； 抗风能力：8级； 阻燃等级：B1，难燃，离火自 熄； 抗雨能力：特大暴雨，≥250mm， 24h；无渗漏； X000元 3 房舍门模块TM-5 主要材质:铁； 工作温度：-40℃~70℃； 抗风能力：8级； 使用寿命：10年
4 工事障 碍碉堡CQ-DB 20 主要材质:PVC； 光学特征:迷彩样式和颜色可 定制； 红外特征: 类似真品红外辐射 特性，可定制； 工作温度：-40℃~70℃； 抗风能力：8级； 阻燃等级：B1，难燃，离火自 熄； 抗雨能力：特大暴雨，≥250mm， 24h；无渗漏； 使用寿命：10年； X3000 5 工事障 碍地堡CQ-DB 20 主要材质:PVC； 光学特征:迷彩样式和颜色可 定制； 红外特征: 类似真品红外辐射 特性，可定制； 工作温度：-40℃~70℃； 抗风能力：8级； 阻燃等级：B1，难燃，离火自 熄； 抗雨能力：特大暴雨，≥250mm， 24h；无渗漏； 使用寿命：10年； X8000 6 工事障 碍指挥所CQ-ZH 7 主要材质:PVC； 光学特征:迷彩样式和颜色可 定制； 红外特征: 类似真品红外辐射 特性，可定制； 工作温度：-40℃~70℃； 抗风能力：8级； X2500 7 工事障 碍兵营CQ-BY 4 主要材质:PVC； 光学特征:迷彩样式和颜色可 定制； 红外特征: 类似真品红外辐射 特性，可定制； 工作温度：-40℃~70℃； 抗风能力：8级； 阻燃等级：B1，难燃，离火自 熄； 抗雨能力：特大暴雨，≥250mm， X2000
一种合成孔径雷达图像特征提取与目标识别的新方法
第30卷第3期电子与信息学报Vol.30No.3 2008年3月 Journal of Electronics & Information Technology Mar.2008 一种合成孔径雷达图像特征提取与目标识别的新方法 宦若虹①②杨汝良①岳晋①② ①(中国科学院电子学研究所北京 100080) ②(中国科学院研究生院北京 100039) 摘 要：该文提出了一种利用小波域主成分分析和支持向量机进行的合成孔径雷达图像特征提取与目标识别的新方法。该方法对图像小波分解后提取低频子带图像的主成分分量作为目标的特征，利用支持向量机进行分类完成目标识别。实验结果表明，该方法可以明显提高目标的正确识别率，是一种有效的合成孔径雷达图像特征提取和目标识别方法。 关键词：合成孔径雷达；小波变换；主成分分析；支持向量机；识别 中图分类号：TN957.52 文献标识码：A 文章编号：1009-5896(2008)03-0554-05 A New Method for Synthetic Aperture Radar Images Feature Extraction and Target Recognition Huan Ruo-hong①②Yang Ru-liang①Yue-Jin①② ①(Institute of Electronics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100080, China) ②(Graduate University of the Chinese Academy of Sciences, Beijing 100039, China) Abstract: This paper presents a new method for synthetic aperture radar images feature extraction and target recognition which based on principal component analysis in wavelet domain and support vector machine. After wavelet decomposition of a SAR image, feature extraction is implemented by picking up principal component of the low-frequency sub-band image. Then, support vector machine is used to perform target recognition. Results are presented to verify that, the correctness of recognition is enhanced obviously, and the method presented in this paper is a effective method for SAR images feature extraction and target recognition. Key words: Synthetic Aperture Radar (SAR); Wavelet transform; Principal Component Analysis (PCA); Support Vector Machine (SVM); Recognition 1引言 合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar，SAR)图像目标识别是SAR图像解译和分析的重要组成部分，具有重要的商业和军事价值，是国内外SAR图像处理和模式识别领域的研究热点。特征提取是SAR图像目标识别过程中最重要的一步。为了得到可靠的目标识别结果，用于识别的特征必须在分类空间上具有良好的类内凝聚性和类间差异性[1]。目标识别过程的另一个关键步骤是分类方法的选择，分类方法性能的优劣，直接影响到最后的识别结果。 本文提出了一种利用小波域主成分分析(Principal Component Analysis，PCA)和支持向量机[2](Support Vector Machine，SVM)进行的SAR图像特征提取和目标识别方法。对小波分解得到的低频子带图像进行主成分分析[3]提取目标特征，得到的特征向量用支持向量机分类完成目标识别。用MSTAR数据对该方法进行验证，结果表明，该方法可以有效地提高目标的正确识别率。 2006-08-15收到，2007-01-05改回2目标识别步骤 本文的识别过程如图1所示由3个步骤组成：(1)图像预处理。对图像数据进行规则化调整。(2)特征提取。通过二维离散小波变换将图像变换到不同分辨率下的小波域；对低频子带图像进行主成分分析后提取主成分分量作为目标的特征向量。(3)利用支持向量机进行分类。在特征向量所形成的低维特征空间上完成目标识别并输出识别结果。 图1 识别过程框图 3图像预处理 3.1实验数据 本文使用的图像数据是MSTAR项目组公布的3类SAR 地面静止军用目标数据，包括装甲车BMP2，装甲车BTR70
雷达点目标
点目标仿真 一． S AR 简介 合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar ，简称SAR)是一种高分辨率成像雷达技术。它利用脉冲压缩技术获得高的距离向分辨率，利用合成孔径原理获得高的方位向分辨率，从而获得大面积高分辨率雷达图像。 SAR 回波信号经距离向脉冲压缩后，雷达的距离分辨率由雷达发射信号带宽决定：2r r C B ρ=，式中r ρ表示雷达的距离分辨率，r B 表示雷达发射信号带宽，C 表示光速。同样，SAR 回波信号经方位向合成孔径后，雷达的方位分辨率由雷达方位向的多谱勒带宽决定：a a a v B ρ=，式中a ρ表示雷达的方位分辨率，a B 表示雷达方位向多谱勒带宽，a v 表示方位向SAR 平台速度。 二． S AR 空间几何关系 根据SAR 波束照射的方式，SAR 的典型成像模式有Stripmap(条带式)，Spotlight(聚束式)和Scan(扫描模式)，如图2.1。条带式成像是最早研究的成像模式，也是低分辨率成像最简单最有效的方式；聚束式成像是在一次飞行中，通过不同的视角对同一区域成像，因而能获得较高的分辨率；扫描模式成像较少使用，它的信号处理最复杂。 图2.1：SAR 典型的成像模式 标与SAR 的垂直斜距，重写2.1式为： (;)PT R s r = = (;)R s r 就表示任意时刻s 时，目标与雷达的斜距。一般情况下，0v s s r -<<，于是2.2式可近似写为： 2 20(;)()2v R s r r s s r =≈+- (2.3) 可见，斜距是s r 和的函数，不同的目标，r 也不一样，但当目标距SAR 较远时，在观测带内，可近似认为r 不变，即0r R =。
合成孔径雷达SAR的点目标仿真成像
合成孔径雷达(SAR)的点目标仿真成像 电子与通信工程 侯智深 MF0923008 一． S AR 原理简介 合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar ，简称SAR)是一种高分辨率成像雷达技术。它利用脉冲压缩技术获得高的距离向分辨率，利用合成孔径原理获得高的方位向分辨率，从而获得大面积高分辨率雷达图像。 SAR 回波信号经距离向脉冲压缩后，雷达的距离分辨率由雷达发射信号带宽决定：2r r C B ρ=，式中r ρ表示雷达的距离分辨率，r B 表示雷达发射信号带宽，C 表示光速。同样，SAR 回波信号经方位向合成孔径后，雷达的方位分辨率由雷达方位向的多谱勒带宽决定：a a a v B ρ=，式中a ρ表示雷达的方位分辨率，a B 表示雷达方位向多谱勒带宽，a v 表示方位向SAR 平台速度。 二． S AR 的成像模式和空间几何关系 根据SAR 波束照射的方式，SAR 的典型成像模式有Stripmap(条带式)，Spotlight(聚束式)和Scan(扫描模式)，如图。条带式成像是最早研究的成像模式，也是低分辨率成像最简单最有效的方式；聚束式成像是在一次飞行中，通过不同的视角对同一区域成像，因而能获得较高的分辨率；扫描模式成像较少使用，它的信号处理最复杂。 SAR 典型的成像模式 这里分析SAR 点目标回波时，只讨论正侧式Stripmap SAR ，正侧式表示SAR 波束中心和SAR 平台运动方向垂直，如图2.2，选取直角坐标系XYZ 为参考坐标系，XOY 平面为地平面；SAR 平台距地平面高h ，沿X 轴正向以速度V 匀速飞行；P 点为SAR 平台的位置矢量，设其坐标为(x,y,z)； T 点为目标的位置矢量，设其坐标为(,,)T T T x y z ；由几何关系，目标与SAR 平台的斜距为： (PT x =由图可知：0,,0T y z h z ===；令x vs =?， 其中v 为平台速度，s 为慢时间变量（slow time ），
激光雷达与激光成像雷达
激光雷达与激光成像雷达 一、激光雷达与激光成像雷达 一、激光雷达与激光成像雷达 人通过感觉器官感知，认识外部世界的一切。用耳朵听音乐、话音、机器的轰隆声、钟声、铃声等一切通过声音传递的信息；用手感觉温度、物体的硬软以及物质的存在；用眼睛观察外部世界的形状、颜色、运动状态、速度、位置、识别物体的种类等等。人的眼睛之所以可以看见外部世界，是因为太阳光谱中的可见光照射在物体上反射的结果。那么除了“可见光谱”之外还存在别的“不可见的光谱”吗？事实上，广义的光谱按频段的不同，有大家所熟悉的电磁波、远红外、近红外、可见光、紫外光谱，而可见光谱区中，红色的光波长最长，紫色的波长最短。而且人们已经发现不同的物质辐射不同的谱线，在特定的条件下还可以只辐射某一单一波长的谱线，当其人们发现不可见光谱区中的单一的光谱谱线具有可贵的特性的时候，就力图去产生、开发、利用这种单一光谱谱线，由此产生了激光及用于不同场合的激光系统。 视觉引发人们的形象思维，眼睛从外界事物所获取的信息量大，直接而快速，是其他感觉器官所不能代替的，这也就是古人所说的“眼见为实”的深切内涵。正是因为这个道理，人们不愿受限于“可见光”的可见，而想去探求自然光条件下所看不见的东西，如想在漆黑的夜晚，去观察外部世界，就开发出了“夜视仪”。被动“红外热成像仪”也不是依赖于可见光的反射特性去观察变幻莫测的外部世界的，而是依赖于物体本身的热辐射，无论白天或黑夜都可以用以观察人类世界的一切，而且已经是超视距的。目前最新的热成像仪，1ms内热敏成像。红外成像高速测温用来检测来复枪，其射出的弹头在弹道上飞行速度为840m/s，弹头距枪口0.914 4m处的热成像还能分辨出弹头上不同部位摩擦热的温差。 遥感仪则可以依据物体本身的辐射谱线，包括电磁波段与红外光区，远距离成像，把肉眼原本看不见的自然变化，转化为可见，以照片的形式或屏幕显示的图像，甚至动态图像的形式展现出来，这就是当今人们感兴趣的可视化技术。人们力图从各个领域做这方面的研究和开发应用。 通过眼睛人们能够确定方向——定位，作为控制手的动作的依据，当然这是受限于“视距”之内的，通过望远镜可以延伸视距；但是“定位”的精度达不到人们通用目的需要，所谓“差之毫厘，失之千里”。雷达满足了远距离定位和精度的要求，雷达源于英文Radio Detection And Ranging的缩写RADAR，于1935年问世。 当其“激光”这种波长处于红外光谱波段的“激光光源”被研究出来之后，人们自然想到利用微米波段（红外光谱波段）的光波作为信息的载体去探测、获取其他手段难于探测、观测到的目标的信息。激光雷达研制成功后，相继激光成像雷达应运而生。激光雷达的英文名字“LADAR”是Laser Detection And Ranging的缩写。激光雷达的研究是从目标探测和测距入手的，早期（1962～1976年）的研究系统被称为光雷达（Optical RADAR），并命名为LIDAR（Light Detection And Ranging）。可以说军事应用对测量系统精确度的要求日