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编辑办公2016年 5卷 第2期
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2016, 5(2): 119-131.
摘要
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摘要:
雷达极化学是研究雷达波与目标相互作用过程中的变极化效应、揭示其作用机理的一门应用基础科学，在微波遥感、对地勘察、气象探测、战场侦察、抗干扰、目标识别等领域有重大应用前景。该文简要回顾了雷达极化理论与技术的发展历程，综述了雷达极化信息精确获取、极化敏感阵列信号处理、目标极化特性、极化抗干扰、目标极化分类识别等关键技术的研究现状，最后对雷达极化技术的发展做了展望。 雷达极化学是研究雷达波与目标相互作用过程中的变极化效应、揭示其作用机理的一门应用基础科学，在微波遥感、对地勘察、气象探测、战场侦察、抗干扰、目标识别等领域有重大应用前景。该文简要回顾了雷达极化理论与技术的发展历程，综述了雷达极化信息精确获取、极化敏感阵列信号处理、目标极化特性、极化抗干扰、目标极化分类识别等关键技术的研究现状，最后对雷达极化技术的发展做了展望。
雷达极化学是研究雷达波与目标相互作用过程中的变极化效应、揭示其作用机理的一门应用基础科学，在微波遥感、对地勘察、气象探测、战场侦察、抗干扰、目标识别等领域有重大应用前景。该文简要回顾了雷达极化理论与技术的发展历程，综述了雷达极化信息精确获取、极化敏感阵列信号处理、目标极化特性、极化抗干扰、目标极化分类识别等关键技术的研究现状，最后对雷达极化技术的发展做了展望。 雷达极化学是研究雷达波与目标相互作用过程中的变极化效应、揭示其作用机理的一门应用基础科学，在微波遥感、对地勘察、气象探测、战场侦察、抗干扰、目标识别等领域有重大应用前景。该文简要回顾了雷达极化理论与技术的发展历程，综述了雷达极化信息精确获取、极化敏感阵列信号处理、目标极化特性、极化抗干扰、目标极化分类识别等关键技术的研究现状，最后对雷达极化技术的发展做了展望。
2016, 5(2): 132-142.
摘要:
极化合成孔径雷达的极化层次和系统工作方式是极化合成孔径雷达总体设计的关键技术之一。该文讨论了极化合成孔径雷达的极化层次,含单极化、双极化、全极化和简缩极化合成孔径雷达,较深入地分析了极化合成孔径雷达系统的工作方式,包括极化时间分割、极化频率分割、极化编码和方位向极化空间分割等方式。 极化合成孔径雷达的极化层次和系统工作方式是极化合成孔径雷达总体设计的关键技术之一。该文讨论了极化合成孔径雷达的极化层次,含单极化、双极化、全极化和简缩极化合成孔径雷达,较深入地分析了极化合成孔径雷达系统的工作方式,包括极化时间分割、极化频率分割、极化编码和方位向极化空间分割等方式。
极化合成孔径雷达的极化层次和系统工作方式是极化合成孔径雷达总体设计的关键技术之一。该文讨论了极化合成孔径雷达的极化层次,含单极化、双极化、全极化和简缩极化合成孔径雷达,较深入地分析了极化合成孔径雷达系统的工作方式,包括极化时间分割、极化频率分割、极化编码和方位向极化空间分割等方式。 极化合成孔径雷达的极化层次和系统工作方式是极化合成孔径雷达总体设计的关键技术之一。该文讨论了极化合成孔径雷达的极化层次,含单极化、双极化、全极化和简缩极化合成孔径雷达,较深入地分析了极化合成孔径雷达系统的工作方式,包括极化时间分割、极化频率分割、极化编码和方位向极化空间分割等方式。
2016, 5(2): 143-155.
摘要:
雷达极化信息获取与处理已成为当前雷达技术的重要分支之一。该文首先简要回顾了雷达极化技术的发展历程,而后结合电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验室的研究成果,重点阐述了雷达极化测量与校准、极化抗干扰、极化特征提取与分类识别、极化成像与参数反演等关键技术的基本原理、研究现状与发展趋势,得出了一些有意义的结论。 雷达极化信息获取与处理已成为当前雷达技术的重要分支之一。该文首先简要回顾了雷达极化技术的发展历程,而后结合电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验室的研究成果,重点阐述了雷达极化测量与校准、极化抗干扰、极化特征提取与分类识别、极化成像与参数反演等关键技术的基本原理、研究现状与发展趋势,得出了一些有意义的结论。
雷达极化信息获取与处理已成为当前雷达技术的重要分支之一。该文首先简要回顾了雷达极化技术的发展历程,而后结合电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验室的研究成果,重点阐述了雷达极化测量与校准、极化抗干扰、极化特征提取与分类识别、极化成像与参数反演等关键技术的基本原理、研究现状与发展趋势,得出了一些有意义的结论。 雷达极化信息获取与处理已成为当前雷达技术的重要分支之一。该文首先简要回顾了雷达极化技术的发展历程,而后结合电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验室的研究成果,重点阐述了雷达极化测量与校准、极化抗干扰、极化特征提取与分类识别、极化成像与参数反演等关键技术的基本原理、研究现状与发展趋势,得出了一些有意义的结论。
2016, 5(2): 156-163.
摘要:
多路径干扰是对抗机载火控雷达或雷达导引头的有效自卫干扰方式之一,兼具距离、速度、角度维的欺骗干扰效果,目前对该干扰样式难以进行有效识别和抑制。该文提出采用极化雷达导引头工作体制,分析了多路径干扰对雷达的作用机理,建立了多路径干扰和直达干扰信号的回波信号正交极化信号模型,提出了基于信号极化相位统计特性差异的多路径干扰检测方法。该方法物理内涵清晰,实现简单,不仅可以判断干扰信号的存在和类型,还能够鉴别干扰的极化。通过仿真试验,验证了方法的可行性,为有效对抗多路径干扰提供了有益参考。 多路径干扰是对抗机载火控雷达或雷达导引头的有效自卫干扰方式之一,兼具距离、速度、角度维的欺骗干扰效果,目前对该干扰样式难以进行有效识别和抑制。该文提出采用极化雷达导引头工作体制,分析了多路径干扰对雷达的作用机理,建立了多路径干扰和直达干扰信号的回波信号正交极化信号模型,提出了基于信号极化相位统计特性差异的多路径干扰检测方法。该方法物理内涵清晰,实现简单,不仅可以判断干扰信号的存在和类型,还能够鉴别干扰的极化。通过仿真试验,验证了方法的可行性,为有效对抗多路径干扰提供了有益参考。
多路径干扰是对抗机载火控雷达或雷达导引头的有效自卫干扰方式之一,兼具距离、速度、角度维的欺骗干扰效果,目前对该干扰样式难以进行有效识别和抑制。该文提出采用极化雷达导引头工作体制,分析了多路径干扰对雷达的作用机理,建立了多路径干扰和直达干扰信号的回波信号正交极化信号模型,提出了基于信号极化相位统计特性差异的多路径干扰检测方法。该方法物理内涵清晰,实现简单,不仅可以判断干扰信号的存在和类型,还能够鉴别干扰的极化。通过仿真试验,验证了方法的可行性,为有效对抗多路径干扰提供了有益参考。 多路径干扰是对抗机载火控雷达或雷达导引头的有效自卫干扰方式之一,兼具距离、速度、角度维的欺骗干扰效果,目前对该干扰样式难以进行有效识别和抑制。该文提出采用极化雷达导引头工作体制,分析了多路径干扰对雷达的作用机理,建立了多路径干扰和直达干扰信号的回波信号正交极化信号模型,提出了基于信号极化相位统计特性差异的多路径干扰检测方法。该方法物理内涵清晰,实现简单,不仅可以判断干扰信号的存在和类型,还能够鉴别干扰的极化。通过仿真试验,验证了方法的可行性,为有效对抗多路径干扰提供了有益参考。
2016, 5(2): 164-173.
摘要:
移动通信基站的下行信号会影响UHF波段雷达的目标探测和跟踪,开展基站干扰环境的极化特性测量与分析,是利用极化处理手段对抗此类干扰的基础和依据。该文首先建立了UHF波段双极化雷达对基站信号接收模型,推导了极化比和极化度估计量的概率密度函数用以表征干扰环境极化统计特性;而后分别开展了对单个基站和多个基站的雷达外场接收测量试验,实验结果说明了确定性描述方法仅适用于表征极化度较高的单个基站信号,对多基站或极化度较低的情形则不再适用。通过实测数据与理论模型的拟合验证了该文给出的统计模型在描述两种场景下干扰信号统计特性上的正确性和适用性。 移动通信基站的下行信号会影响UHF波段雷达的目标探测和跟踪,开展基站干扰环境的极化特性测量与分析,是利用极化处理手段对抗此类干扰的基础和依据。该文首先建立了UHF波段双极化雷达对基站信号接收模型,推导了极化比和极化度估计量的概率密度函数用以表征干扰环境极化统计特性;而后分别开展了对单个基站和多个基站的雷达外场接收测量试验,实验结果说明了确定性描述方法仅适用于表征极化度较高的单个基站信号,对多基站或极化度较低的情形则不再适用。通过实测数据与理论模型的拟合验证了该文给出的统计模型在描述两种场景下干扰信号统计特性上的正确性和适用性。
移动通信基站的下行信号会影响UHF波段雷达的目标探测和跟踪,开展基站干扰环境的极化特性测量与分析,是利用极化处理手段对抗此类干扰的基础和依据。该文首先建立了UHF波段双极化雷达对基站信号接收模型,推导了极化比和极化度估计量的概率密度函数用以表征干扰环境极化统计特性;而后分别开展了对单个基站和多个基站的雷达外场接收测量试验,实验结果说明了确定性描述方法仅适用于表征极化度较高的单个基站信号,对多基站或极化度较低的情形则不再适用。通过实测数据与理论模型的拟合验证了该文给出的统计模型在描述两种场景下干扰信号统计特性上的正确性和适用性。 移动通信基站的下行信号会影响UHF波段雷达的目标探测和跟踪,开展基站干扰环境的极化特性测量与分析,是利用极化处理手段对抗此类干扰的基础和依据。该文首先建立了UHF波段双极化雷达对基站信号接收模型,推导了极化比和极化度估计量的概率密度函数用以表征干扰环境极化统计特性;而后分别开展了对单个基站和多个基站的雷达外场接收测量试验,实验结果说明了确定性描述方法仅适用于表征极化度较高的单个基站信号,对多基站或极化度较低的情形则不再适用。通过实测数据与理论模型的拟合验证了该文给出的统计模型在描述两种场景下干扰信号统计特性上的正确性和适用性。
2016, 5(2): 174-181.
摘要:
针对人造目标的极化高分辨距离像,研究了雷达目标的空域极化特性和频率色散特性及其在散射机理分类中的应用。基于散射中心,利用极化分解技术对散射机理的类型进行判别,并分析了极化方位角补偿技术对由目标方位角变化而引起的类型误判的改善。此后结合目标的频率色散特性,得到了散射中心的特征矢量与典型结构间的对应关系,降低了类型判别的不准确性。通过仿真实验,验证了散射中心散射机理分类的有效性,为目标的分类识别提供了支撑与依据。 针对人造目标的极化高分辨距离像,研究了雷达目标的空域极化特性和频率色散特性及其在散射机理分类中的应用。基于散射中心,利用极化分解技术对散射机理的类型进行判别,并分析了极化方位角补偿技术对由目标方位角变化而引起的类型误判的改善。此后结合目标的频率色散特性,得到了散射中心的特征矢量与典型结构间的对应关系,降低了类型判别的不准确性。通过仿真实验,验证了散射中心散射机理分类的有效性,为目标的分类识别提供了支撑与依据。
针对人造目标的极化高分辨距离像,研究了雷达目标的空域极化特性和频率色散特性及其在散射机理分类中的应用。基于散射中心,利用极化分解技术对散射机理的类型进行判别,并分析了极化方位角补偿技术对由目标方位角变化而引起的类型误判的改善。此后结合目标的频率色散特性,得到了散射中心的特征矢量与典型结构间的对应关系,降低了类型判别的不准确性。通过仿真实验,验证了散射中心散射机理分类的有效性,为目标的分类识别提供了支撑与依据。 针对人造目标的极化高分辨距离像,研究了雷达目标的空域极化特性和频率色散特性及其在散射机理分类中的应用。基于散射中心,利用极化分解技术对散射机理的类型进行判别,并分析了极化方位角补偿技术对由目标方位角变化而引起的类型误判的改善。此后结合目标的频率色散特性,得到了散射中心的特征矢量与典型结构间的对应关系,降低了类型判别的不准确性。通过仿真实验,验证了散射中心散射机理分类的有效性,为目标的分类识别提供了支撑与依据。
2016, 5(2): 182-189.
摘要:
该文基于全极化雷达对空探测和目标识别的应用需求,研究了飞机目标全极化散射特性,特别是交叉极化散射的产生原理和可利用性。在米波频段对隐身和非隐身飞机目标开展了数值建模和仿真计算;分析对比了不同飞机目标的极化散射空域分布特性,分析了不同的外形结构产生强交叉极化的条件。结果表明:非隐身飞机具有较丰富的极化散射特性,有利于雷达目标的极化识别。 该文基于全极化雷达对空探测和目标识别的应用需求,研究了飞机目标全极化散射特性,特别是交叉极化散射的产生原理和可利用性。在米波频段对隐身和非隐身飞机目标开展了数值建模和仿真计算;分析对比了不同飞机目标的极化散射空域分布特性,分析了不同的外形结构产生强交叉极化的条件。结果表明:非隐身飞机具有较丰富的极化散射特性,有利于雷达目标的极化识别。
该文基于全极化雷达对空探测和目标识别的应用需求,研究了飞机目标全极化散射特性,特别是交叉极化散射的产生原理和可利用性。在米波频段对隐身和非隐身飞机目标开展了数值建模和仿真计算;分析对比了不同飞机目标的极化散射空域分布特性,分析了不同的外形结构产生强交叉极化的条件。结果表明:非隐身飞机具有较丰富的极化散射特性,有利于雷达目标的极化识别。 该文基于全极化雷达对空探测和目标识别的应用需求,研究了飞机目标全极化散射特性,特别是交叉极化散射的产生原理和可利用性。在米波频段对隐身和非隐身飞机目标开展了数值建模和仿真计算;分析对比了不同飞机目标的极化散射空域分布特性,分析了不同的外形结构产生强交叉极化的条件。结果表明:非隐身飞机具有较丰富的极化散射特性,有利于雷达目标的极化识别。
2016, 5(2): 190-199.
摘要:
带有极化信息的气象目标仿真是双极化多普勒天气雷达的理论研究和设计应用的基础。目前, 机载双极化气象雷达的理论研究正处于发展阶段, 为了给机载双极化气象雷达的技术研究提供数据来源, 该文提出了一种基于数值天气预报模式的机载气象雷达降雨目标极化特性仿真方法。该方法利用数值天气预报模式获得温度、粒子浓度、混合比等降雨目标的气象参数, 从而实现气象场景的建模与仿真。在分析降雨目标微物理特性的基础上, 计算降雨目标的电磁散射矩阵, 从而实现降雨目标的极化特性仿真。不同微物理特性参数下的仿真结果表明:该方法可实现降雨目标的气象建模, 与实测数据的对比分析可知, 该方法的双极化仿真结果有效、可靠。 带有极化信息的气象目标仿真是双极化多普勒天气雷达的理论研究和设计应用的基础。目前, 机载双极化气象雷达的理论研究正处于发展阶段, 为了给机载双极化气象雷达的技术研究提供数据来源, 该文提出了一种基于数值天气预报模式的机载气象雷达降雨目标极化特性仿真方法。该方法利用数值天气预报模式获得温度、粒子浓度、混合比等降雨目标的气象参数, 从而实现气象场景的建模与仿真。在分析降雨目标微物理特性的基础上, 计算降雨目标的电磁散射矩阵, 从而实现降雨目标的极化特性仿真。不同微物理特性参数下的仿真结果表明:该方法可实现降雨目标的气象建模, 与实测数据的对比分析可知, 该方法的双极化仿真结果有效、可靠。
带有极化信息的气象目标仿真是双极化多普勒天气雷达的理论研究和设计应用的基础。目前, 机载双极化气象雷达的理论研究正处于发展阶段, 为了给机载双极化气象雷达的技术研究提供数据来源, 该文提出了一种基于数值天气预报模式的机载气象雷达降雨目标极化特性仿真方法。该方法利用数值天气预报模式获得温度、粒子浓度、混合比等降雨目标的气象参数, 从而实现气象场景的建模与仿真。在分析降雨目标微物理特性的基础上, 计算降雨目标的电磁散射矩阵, 从而实现降雨目标的极化特性仿真。不同微物理特性参数下的仿真结果表明:该方法可实现降雨目标的气象建模, 与实测数据的对比分析可知, 该方法的双极化仿真结果有效、可靠。 带有极化信息的气象目标仿真是双极化多普勒天气雷达的理论研究和设计应用的基础。目前, 机载双极化气象雷达的理论研究正处于发展阶段, 为了给机载双极化气象雷达的技术研究提供数据来源, 该文提出了一种基于数值天气预报模式的机载气象雷达降雨目标极化特性仿真方法。该方法利用数值天气预报模式获得温度、粒子浓度、混合比等降雨目标的气象参数, 从而实现气象场景的建模与仿真。在分析降雨目标微物理特性的基础上, 计算降雨目标的电磁散射矩阵, 从而实现降雨目标的极化特性仿真。不同微物理特性参数下的仿真结果表明:该方法可实现降雨目标的气象建模, 与实测数据的对比分析可知, 该方法的双极化仿真结果有效、可靠。
2016, 5(2): 200-207.
摘要:
全极化相控阵雷达天线的极化特性随着波束扫描角度的变化而改变,将给目标极化散射矩阵测量带来两方面的问题:一方面,天线的极化基定义在垂直电磁波传播方向的横截面内,使不同波束指向角度下的雷达观测极化基各不相同,从而导致不同波束指向下对固定姿态目标观测得到的极化散射矩阵不同;另一方面,天线的交叉极化会随着波束扫描角度增大而增大,导致相控阵雷达观测的目标极化散射矩阵元素之间会相互串扰。该文重点分析上述两个方面对目标观测极化散射矩阵的影响,以建立更精确的观测方程,为相控阵雷达极化精密测量提供数学依据。 全极化相控阵雷达天线的极化特性随着波束扫描角度的变化而改变,将给目标极化散射矩阵测量带来两方面的问题:一方面,天线的极化基定义在垂直电磁波传播方向的横截面内,使不同波束指向角度下的雷达观测极化基各不相同,从而导致不同波束指向下对固定姿态目标观测得到的极化散射矩阵不同;另一方面,天线的交叉极化会随着波束扫描角度增大而增大,导致相控阵雷达观测的目标极化散射矩阵元素之间会相互串扰。该文重点分析上述两个方面对目标观测极化散射矩阵的影响,以建立更精确的观测方程,为相控阵雷达极化精密测量提供数学依据。
全极化相控阵雷达天线的极化特性随着波束扫描角度的变化而改变,将给目标极化散射矩阵测量带来两方面的问题:一方面,天线的极化基定义在垂直电磁波传播方向的横截面内,使不同波束指向角度下的雷达观测极化基各不相同,从而导致不同波束指向下对固定姿态目标观测得到的极化散射矩阵不同;另一方面,天线的交叉极化会随着波束扫描角度增大而增大,导致相控阵雷达观测的目标极化散射矩阵元素之间会相互串扰。该文重点分析上述两个方面对目标观测极化散射矩阵的影响,以建立更精确的观测方程,为相控阵雷达极化精密测量提供数学依据。 全极化相控阵雷达天线的极化特性随着波束扫描角度的变化而改变,将给目标极化散射矩阵测量带来两方面的问题:一方面,天线的极化基定义在垂直电磁波传播方向的横截面内,使不同波束指向角度下的雷达观测极化基各不相同,从而导致不同波束指向下对固定姿态目标观测得到的极化散射矩阵不同;另一方面,天线的交叉极化会随着波束扫描角度增大而增大,导致相控阵雷达观测的目标极化散射矩阵元素之间会相互串扰。该文重点分析上述两个方面对目标观测极化散射矩阵的影响,以建立更精确的观测方程,为相控阵雷达极化精密测量提供数学依据。
2016, 5(2): 208-216.
摘要:
该文提出一种基于原型理论的极化SAR图像表达方法。该方法首先利用原型理论构建原型集,然后以正则化逻辑回归函数计算测试样本与每个原型集的相似度,最后通过集成投影获得图像的特征表达。在极化SAR数据上的非监督分类实验结果表明,该方法能够准确表达图像中各类地物的极化特性,达到较好的分类效果。 该文提出一种基于原型理论的极化SAR图像表达方法。该方法首先利用原型理论构建原型集,然后以正则化逻辑回归函数计算测试样本与每个原型集的相似度,最后通过集成投影获得图像的特征表达。在极化SAR数据上的非监督分类实验结果表明,该方法能够准确表达图像中各类地物的极化特性,达到较好的分类效果。
该文提出一种基于原型理论的极化SAR图像表达方法。该方法首先利用原型理论构建原型集,然后以正则化逻辑回归函数计算测试样本与每个原型集的相似度,最后通过集成投影获得图像的特征表达。在极化SAR数据上的非监督分类实验结果表明,该方法能够准确表达图像中各类地物的极化特性,达到较好的分类效果。 该文提出一种基于原型理论的极化SAR图像表达方法。该方法首先利用原型理论构建原型集,然后以正则化逻辑回归函数计算测试样本与每个原型集的相似度,最后通过集成投影获得图像的特征表达。在极化SAR数据上的非监督分类实验结果表明,该方法能够准确表达图像中各类地物的极化特性,达到较好的分类效果。
2016, 5(2): 217-227.
摘要:
基于H/平面的分类器对于具有相似散射类型的地物的分类能力很差,为此该文直接使用特征值特征来进行分类。首先提取特征值特征,并使用一种自适应调整高斯分量个数的高斯混合模型对特征值分布进行较为准确地拟合,然后采用朴素贝叶斯分类器进行初步分类。针对可能存在特征值分布较为相近导致错分的问题,计算每两类地物的特征值分布的相似度,将相似度大于给定阈值的类别对组成相似性表,对于这些相似对再用基于Wishart距离的K近邻分类器进行细分。综合分析机载和星载SAR数据上的实验结果,表明这种方法能够克服基于H/的非监督分类方法对于特征值利用的一些不足,且与基于SVM的分类方法效果相当。 基于H/平面的分类器对于具有相似散射类型的地物的分类能力很差,为此该文直接使用特征值特征来进行分类。首先提取特征值特征,并使用一种自适应调整高斯分量个数的高斯混合模型对特征值分布进行较为准确地拟合,然后采用朴素贝叶斯分类器进行初步分类。针对可能存在特征值分布较为相近导致错分的问题,计算每两类地物的特征值分布的相似度,将相似度大于给定阈值的类别对组成相似性表,对于这些相似对再用基于Wishart距离的K近邻分类器进行细分。综合分析机载和星载SAR数据上的实验结果,表明这种方法能够克服基于H/的非监督分类方法对于特征值利用的一些不足,且与基于SVM的分类方法效果相当。
基于H/平面的分类器对于具有相似散射类型的地物的分类能力很差,为此该文直接使用特征值特征来进行分类。首先提取特征值特征,并使用一种自适应调整高斯分量个数的高斯混合模型对特征值分布进行较为准确地拟合,然后采用朴素贝叶斯分类器进行初步分类。针对可能存在特征值分布较为相近导致错分的问题,计算每两类地物的特征值分布的相似度,将相似度大于给定阈值的类别对组成相似性表,对于这些相似对再用基于Wishart距离的K近邻分类器进行细分。综合分析机载和星载SAR数据上的实验结果,表明这种方法能够克服基于H/的非监督分类方法对于特征值利用的一些不足,且与基于SVM的分类方法效果相当。 基于H/平面的分类器对于具有相似散射类型的地物的分类能力很差,为此该文直接使用特征值特征来进行分类。首先提取特征值特征,并使用一种自适应调整高斯分量个数的高斯混合模型对特征值分布进行较为准确地拟合,然后采用朴素贝叶斯分类器进行初步分类。针对可能存在特征值分布较为相近导致错分的问题,计算每两类地物的特征值分布的相似度,将相似度大于给定阈值的类别对组成相似性表,对于这些相似对再用基于Wishart距离的K近邻分类器进行细分。综合分析机载和星载SAR数据上的实验结果,表明这种方法能够克服基于H/的非监督分类方法对于特征值利用的一些不足,且与基于SVM的分类方法效果相当。
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