CORDIC 算法和FPGA在线性脉冲数字压缩系统中的应用

脉冲压缩技术是为了提高雷达的发现距离的同时又保证高的距离分辨率．脉冲压缩信号种类繁多,线性调频信号由于其突出优点在脉冲压缩系统中应用最为广泛．本文从脉冲压缩基本理论出发,介绍了线性脉冲数字压缩系统,重点阐述了CORDIC算法和FPGA在数字脉压系统中的应用,最后给出了实际完成的数字脉压系统相应实验结果。     

地质雷达在客专隧道病害调查中的应用

随着高速铁路的大量建成和投入使用,其质量检测和隧道路基病害检测的重要性日益凸显。探地雷达（GPR）法作为一种常规的质量检测方法具有分辨力强、成本低、时间短等优点,因而被广泛应用于公路建设。工程试验表明,探地雷达同样可以快速、准确地完成铁路路基病害无损检测。结合在相关高速铁路上的检测实践,基于病害的发生机理和发育特征,对地质雷达法在隧道常规质量检测中的应用加以探析,从而为路基质量评价提供了有效的依据。     

探地雷达检测应用中易忽视的影响因素

随着人们对公路工程质量的关注和探地雷达检测技术水平的日臻成熟，结合长期应用探地雷达检测技术进行的经验性总结，本文概括性地介绍了探地雷达在检测应用中的各种易忽视的影响因素，并有针对性地提出了可行的建议措施。     

运动物体的双基地图象重建的几个定理

用图象重建的方法研究运动物体的双基地雷达成象。在改进模型的基础上，把成象归结为解析函数的外推和函数沿一簇椭圆曲线Ｒａｄｏｎ变换的反演，阐明了运动距离和物体可完全成象的关系，给出了唯一性定理。     

探地雷达检测混凝土含水率试验研究

混凝土含水率对混凝土材料和结构性能有很大影响,但其无损检测技术不能满足实际需要.雷达电磁波的传播速度主要由材料介电常数决定,而影响混凝土材料介电常数主要是其含水率.本文对探地雷达检测混凝土含水率技术进行研究,采用干燥法得到混凝土试块含水率,利用探地雷达测得雷达波在混凝土板中的波速,得到了探地雷达波速和混凝土含水率的关系,发现探地雷达波速和混凝土含水率具有良好的线性关系.     

探地雷达在公路路基缺陷检测中的应用

分析了探地雷达检测路基缺陷的原理,结合工程实例介绍了探地雷达在公路路基缺陷检测中的应用。     

多分量LFM雷达辐射源信号的经验模式分解

基于改进的经验模式分解,提出了多分量LFM雷达辐射源信号的分析方法．该方法用RBF神经网络对端点延拓削弱边界效应,将自相关函数与相关系数结合估计分量的数量,通过模式分解滤波和平均滑动消除噪声影响,以提高算法的分解精度．理论分析和实验表明,在较宽的信噪比范围内,使用该方法能够正确提取各分量信号的瞬时频率和有效地估计多分量LFM辐射源信号的分量数量．     

探地雷达在城市道路厚度检测中的研究与应用

本文着重阐述了高频电磁波在路面结构层中的传播机制,介质的介电常数,相位系数,吸收系数对探地雷达检测的影响,以及探地雷达检测路面结构层厚度的过程,通过应用实例说明探地雷达用于路面厚度检测,可取得连续,快速、准确、无损的高精度检测结果。     

探地雷达探测地下管线机理研究及实例分析

前方 探地雷达（Ground Penetrating Radar，简称GPR）是利用频率介于106～109Hz的无线电波来确定地下介质的一种地球物理探测仪器。随着微电子技术和信号处理技术的不断发展，探地雷达技术被广泛应用于工程地质勘察、建筑结构调查、公路工程质量检测、地下管线探测等众多领域。本文将在地下管线探测实例的基础上探讨探地雷达探测管线的机理，并总结相关的经验。     

探地雷达在山区水毁公路检测中的应用

本文在简要介绍探地雷达检测工作原理的基础上,通过某工程检测,概述了应用探地雷达对山区水毁公路的病害检测技术。     

Focusing azimuth-invariant bistatic synthetic aperture radar data based on a polynomial model

In this paper, a focusing approach is presented to widen the use of efficient monostatic imaging algorithms for azimuth-invariant bistatic synthetic aperture radar (SAR) data. The bistatic range history is modeled by a polynomial of azimuth time. Using this model, an analytic form of the signal spectrum in the 2D frequency domain is derived, and a simple single-valued relation between the transmitter and receive ranges is established. In this way, a lot of monostatic image formation algorithms can be extended for the bistatic SAR data, and a bistatic chirp scaling algorithm is developed as an application of the new approach. This algorithm can be used to process the azimuth-invariant bistatic configuration where the transmitter and receiver platforms are moving on parallel tracks with the same velocity. In addition, some simulation results are given to demonstrate the validity of the proposed approach.     

移变模式双站SAR信号模型及电磁仿真研究

针对移变模式下的双基地合成孔径雷达成像方法及电磁仿真进行了研究。在这一模式下对双基地SAR信号频谱进行分析,结合改进的Loffeld模型进行点目标回波信号分析及成像仿真。与此同时,通过物理光学方法获得三维目标的双基地回波信号,在此基础上分别采用原始与改进的Loffeld模型进行了双站SAR电磁成像仿真实验。点目标及电磁仿真结果均表明,与传统的Loffeld模型相比,改进的Loffeld模型在双基地移变模式下具有更为优良的聚焦性能。     

高速列车随车移动点的脉动风速模拟

以修正Karman风速谱为目标谱, 基于最小信息准则确定线性滤波法自回归模型的阶数, 采用线性滤波法和谐波叠加法模拟了高速列车随车移动点的脉动风速时间历程, 并验证了模拟结果的可靠性, 对比了2种方法模拟脉动风速均值、方差、幅频、相频等特征变量以及风速分布规律的差异, 并分析了2种方法的计算效率。分析结果表明: 采用2种方法得到的脉动风速功率谱密度均围绕目标谱波动; 脉动风速均值约为0, 由于随机数的使用, 使得脉动风速峰值在个别时间点存在差异, 且在低频区域得到的仿真谱差异可能超过50%;不同风向角下计算所得脉动风速均值的差异小于2%, 且脉动风速的分布规律几乎一致; 当列车运行速度为80m·s-1, 且距地面高度10m处平均风速为25m·s-1时, 2种方法得到的脉动风速峰值均值间的差异小于1%, 表明2种方法均适用于模拟高速列车随车移动点的脉动风速; 2种方法所得脉动风速幅值均随脉动风速频率的增大而减小, 相位在-π~π内波动, 脉动风速分布在-3~3m·s-1内的差异仅为0.48%;采用2种方法所得脉动风速点数满足高斯分布, 且高斯分布拟合系数最大差异为3.15%;采用线性滤波法模拟所得脉动风速波动比谐波叠加法大7.89%, 其稳定性劣于谐波叠加法; 采用线性滤波法的计算时间约为谐波叠加法的1/9, 其计算效率远高于谐波叠加法。      

基于自适应匹配算法的速度脉冲型地震动模型化

速度脉冲型地震记录至今尚未有完整的波形参数识别方法，从地震动数据库中批量识别脉冲记录并搜集波形参数仍然有一定困难. 针对此问题，将脉冲量化识别、脉冲解析函数、自适应匹配算法三者结合，提出一套脉冲波形参数识别方法，可实现脉冲波形和解析函数之间的自适应匹配；该方法包括一个借助EMD (empirical mode decomposition) 的核心算法，对近场速度脉冲型地震记录实现平滑；再以Mavroeidis函数为脉冲基本模型，根据其特征参数的变化范围，分别对脉冲频率、脉冲形状系数、脉冲振荡特征系数进行了参数样本的循环枚举，并由优化算法确定模型参数取值；在此基础上，给出了当前既有的速度脉冲型记录样本的上述模型参数识别结果，并根据统计给出了地面峰值加速度分布和主脉冲周期的关系. 研究结果表明:和既有的方法利用Dickinson模型识别方法相比，本文算法对波形显著不对称的记录主脉冲周期识别错误率降低了约67%，较好的识别稳定性更有利于工程应用.      

采用内点约束的最优冲突解脱方法

在自由飞行中,为了保证任何两架飞机之间的距离不能小于给定的安全间隔,采用内点约束条件和最优控制中的庞特里亚金极小值原理,研究了自由飞行中飞机的控制向量受约束时的平面冲突解脱问题,考虑了只改变速度大小和只改变速度方向的解脱策略。不同的策略具有不同的控制变量,各变量有不同的约束范围。采用极小值原理解得最优控制变量,并由内点约束条件获得解脱开始时间、约束时间及控制变量转换时间。计算结果表明改变速度大小策略的协作解脱耗费是单机解脱的1／10,而改变速度方向的策略在两机夹角过小时单机解脱耗费为协作解脱的1／3。     

基于FPGA的混沌脉冲产生技术

混沌理论在雷达和通信领域中已成为研究热点。对基于FPGA的混沌脉冲产生技术,从周期性、相关性和平衡性3个方面研究了这种基于有限精度硬件产生的混沌信号的随机性能与数据设置字长、信号长度等因素之间的关系。研究结果表明:基于FPGA产生的混沌信号可以具有很长的周期,同时保持了良好的随机性能。     

清水紊流流速脉动的谱分析

通过量测一段时间内的瞬时流速分布,依据大量的试验数据,利用傅立叶变换将时域流速脉动信号转换为频域进行相关的谱分析,显示出清水紊流的能量集中于低频段附近,并找出了雷诺数与频带宽度的初步关系,弗汝德数与频带宽度的初步关系。     

Radar Emitter Signal Recognition Based on Complexity Features

Intra-pulse characteristics of different radar emitter signals reflect on signal waveform by way of changing frequency, phase and amplitude. A novel approach was proposed to extract complexity features of radar emitter signals in a wide range of signal-to-noise ratio ( SNR), and radial basis probability neural network (RBPNN) was used to recognize different radar emitter signals. Complexity features, including Lempel-Ziv complexity (LZC) and correlation dimension (CD), can measure the complexity and irregularity of signals, which mirrors the intra-pulse modulation laws of radar emitter signals. In an experiment, LZC and CD features of 10 typical radar emitter signals were extracted and RBPNN was applied to identify the 10 radar emitter signals. Simulation results show that the proposed approach is effective and has good application values because average accurate recognition rate is high when SNR varies in a wide range.     

一种基于ADS-B的雷达误差实时融合校正算法

针对我国中西部地区雷达未实现多重覆盖,大部分飞机未配备广播式自动相关监视(automatic dependent surveillance-broadcast, ADS-B)机载设备,监视精度不高的问题,结合雷达误差模型理论,提出了基于ADS-B数据的雷达误差实时校正算法.该算法对同一时刻获得的多组ADS-B数据与雷达数据的差值进行数据融合,得到该时刻雷达误差的最优估计值,并对雷达进行误差校正.算例仿真结果表明:经该算法校正后,雷达测量的距离与真实距离之间的均方根误差约为50 m,测量的角度与真实角度之间的均方根误差约为0.04°,且校正后的航迹和真实飞行航迹基本重合.      

低空空域飞行冲突避让算法

为了预防航空器在低空空域飞行中发生相撞，根据空中交通管理规则的飞行间隔规定，采用速度矢量三角分析法，分析了避免冲突的基本条件，确定了航空器B与航空器A的速度矢量关系，提出了调整速度和改变航向两种解决方法，推导出速度和航向改变量的计算公式。通过系统演算和DRS-98型雷达管制模拟机的验证表明，在任何情况下都能够使用改航法避让飞行冲突，航空器之间的距离和航向差越大，航向的改变量就越小；当航空器之间的距离大于6倍的飞行间隔时，应当使用调速法避让飞行冲突，这样航空器可以继续保持原定的飞行航线。