一种基于全波仿真的多模态电磁涡旋波阵列优化方法

    公开(公告)号:CN120046458A

    公开(公告)日:2025-05-27

    申请号:CN202411906373.5

    申请日:2024-12-23

    Abstract: 本发明公开一种基于全波仿真的多模态电磁涡旋波阵列优化方法:步骤1,根据涡旋波束张角和圆形阵列半径的拟合统计公式确定初始阵列构型参数,初始阵列构型参数包括圆环阵列中每一圈的半径和阵元个数;步骤2,建立基于HFSS全波仿真数据的待优化目标函数;步骤3,采用IWO‑PSO优化算法优化基于HFSS全波仿真数据的目标函数;步骤4,设定IWO‑PSO优化算法的收敛条件,重复步骤1到3,直至满足收敛条件,此时认为得到最优的阵列构型,输出最优电磁涡旋波波束。本发明建立基于HFSS/CST全波仿真数据的目标函数,通过优化算法和HFSS/CST多次迭代实现了多模态低旁瓣同指向的涡旋波束,突破了电磁涡旋波多模态低旁瓣同指向的涡旋波束生成难题,具有很高的实用价值。

    一种高轨SAR自适应波位设计方法
    2.
    发明公开

    公开(公告)号:CN119805452A

    公开(公告)日:2025-04-11

    申请号:CN202411906323.7

    申请日:2024-12-23

    Abstract: 本发明公开了一种高轨SAR自适应波位设计方法:步骤1,确定成像模式、波位、极化方式、当前轨道时刻的卫星位置、卫星姿态、天线安装方位角、天线安装俯仰角和天线成像波位扫描角度;步骤2,根据成像模式确定发射脉冲宽度,设定最大占空比和最小占空比;步骤3,根据最大和最小占空比确定当前轨道时刻的最大可用PRF、图像模糊度和系统灵敏度;步骤4,根据图像模糊度及系统灵敏度确定是否更新PRF;步骤5,计算得到雷达回波开始时间及回波窗口长度;步骤6,进入下一轨道时刻,返回步骤1。本发明的方法能够根据不同的轨道位置自适应选择不同的PRF,从而实现自适应调整雷达参数。

    高轨SAR后向投影自聚焦成像方法

    公开(公告)号:CN118393503A

    公开(公告)日:2024-07-26

    申请号:CN202410831316.9

    申请日:2024-06-26

    Abstract: 本申请涉及一种高轨SAR后向投影自聚焦成像方法,建立了高轨SAR成像本地坐标系及高轨SAR精确几何信号模型,设计了结合高程的地表曲面成像网格,结合后向投影成像方法,解决了高轨SAR大幅宽场景及高程场景成像问题。建立了地表曲面成像网格坐标与图像像素点的映射关系,设计了后向投影成像波数谱压缩函数,同时针对频谱的距离空变性,提出距离子场景划分方法以削弱频谱的距离空变性,解决了高轨SAR大场景后向投影成像结果中波数谱模糊的问题。结合PGA方法实现高轨SAR场景的精确聚焦,适用于各种场景目标,可以实现高轨SAR高分辨率精确聚焦图像的获取。

    一种机载涡旋雷达系统目标散射回波模拟方法

    公开(公告)号:CN117907950A

    公开(公告)日:2024-04-19

    申请号:CN202311849709.4

    申请日:2023-12-28

    Abstract: 本发明公开一种机载涡旋雷达系统目标散射回波模拟方法。其实现步骤是:1.获取目标相对于涡旋雷达系统的角度信息序列;2.仿真基于角谱理论的目标涡旋散射系数时域序列;3.对目标涡旋散射系数时域序列插值处理;4.仿真涡旋雷达系统目标散射回波时间序列;首先利用提前试验规划的机载涡旋雷达系统的运动航迹和目标位置计算角度信息序列,接着采用物理光学法仿真基于角谱理论的目标涡旋散射系数时域序列。在此基础上,完成数据插值和时域拓展序列构建,从而结合逆傅里叶变换和卷积处理获得目标远场散射接收回波。该方法为新体制涡旋雷达目标回波模拟提供了一种高效仿真途径。

    基于电磁涡旋模态信息熵的目标散射角估计方法

    公开(公告)号:CN119805395A

    公开(公告)日:2025-04-11

    申请号:CN202411906328.X

    申请日:2024-12-23

    Abstract: 本发明公开基于电磁涡旋模态信息熵的目标散射角估计方法:步骤1,获取目标涡旋散射场复数形式;步骤2,根据目标涡旋散射场复数形式,提取目标涡旋散射场模态l的模态谱纯度;步骤3,根据给定圆环区域涡旋模态l的模态谱纯度计算公式,获得目标涡旋散射模态信息熵;步骤4,基于目标涡旋散射模态信息熵估计目标散射角度。本发明利用涡旋新维度特征和信息熵概念,引入了目标散射回波新特征量,该特征量表征了模态谱分布的规律,一定程度上可以弥补传统信号易受到复杂的电磁环境噪声强度影响的缺陷;在此基础上构建基于模态信息熵的目标散射角估计模型,结合神经网络模型,实现对目标散射角的高精度估计,具有较高的实用价值。

    高轨SAR后向投影自聚焦成像方法

    公开(公告)号:CN118393503B

    公开(公告)日:2024-11-08

    申请号:CN202410831316.9

    申请日:2024-06-26

    Abstract: 本申请涉及一种高轨SAR后向投影自聚焦成像方法,建立了高轨SAR成像本地坐标系及高轨SAR精确几何信号模型,设计了结合高程的地表曲面成像网格,结合后向投影成像方法,解决了高轨SAR大幅宽场景及高程场景成像问题。建立了地表曲面成像网格坐标与图像像素点的映射关系,设计了后向投影成像波数谱压缩函数,同时针对频谱的距离空变性,提出距离子场景划分方法以削弱频谱的距离空变性,解决了高轨SAR大场景后向投影成像结果中波数谱模糊的问题。结合PGA方法实现高轨SAR场景的精确聚焦,适用于各种场景目标,可以实现高轨SAR高分辨率精确聚焦图像的获取。

    非均匀噪声下多通道天线阵列幅相误差和DOA联合估计方法

    公开(公告)号:CN115542241A

    公开(公告)日:2022-12-30

    申请号:CN202211188665.0

    申请日:2022-09-28

    Abstract: 本发明提供了非均匀噪声下多通道天线阵列幅相误差和DOA联合估计方法:利用协方差拟合准则对阵列接收信号的协方差矩阵进行重构,对噪声进行均匀化处理,得到均匀噪声下的阵列接收信号协方差矩阵;利用均匀噪声下的阵列接收信号协方差矩阵建立目标函数对幅度误差和DOA进行粗估计;结合子空间特性和DOA的粗估计值来估计相位误差。在此基础上,对接收数据的采样协方差矩阵进行补偿与校正,进一步完成对DOA的高精度估计。新的非均匀噪声下多通道天线阵列幅相误差和DOA联合估计方法无需DOA和阵列误差先验知识且无需迭代,避免了多维参数优化面临的维数灾难问题和高维度优化过程中陷入局部最优点的问题。

    一种高轨SAR方位向幅宽计算方法
    8.
    发明公开

    公开(公告)号:CN118673252A

    公开(公告)日:2024-09-20

    申请号:CN202410918430.5

    申请日:2024-07-10

    Abstract: 本申请涉及一种高轨SAR方位向幅宽计算方法,该方法计算高轨SAR在要求分辨率下的合成孔径长度和合成孔径时间;设定卫星天线波束扫描的角速度,根据卫星天线波束在地面的速度与地球自转速度确定卫星天线波束地面等效速度;根据卫星天线波束地面等效速度,计算卫星开机时间内的波束方位向幅宽;根据卫星开机时间内的波束方位向幅宽、卫星天线波束扫描方向与卫星飞行方向的相对关系,计算等效的方位向幅宽;等效的方位向幅宽减去合成孔径长度,得到高轨SAR方位向的有效幅宽。该方法解决了高轨SAR方位向幅宽窄的问题,从而大大提升了卫星的使用效能。

    一种电磁涡旋波SAR成像旁瓣质量提升方法

    公开(公告)号:CN117518162A

    公开(公告)日:2024-02-06

    申请号:CN202311188755.4

    申请日:2023-09-14

    Abstract: 本发明公开了一种电磁涡旋波SAR成像旁瓣质量提升方法,该方法根据电磁涡旋波SAR信号发射接收特性,雷达平台、天线和目标的几何特性,建立电磁涡旋波SAR几何信号模型;针对电磁涡旋波在目标回波中引入的方向图调制和附加相位,设计时域相位补偿函数和多普勒域方向图补偿函数,实现成像旁瓣质量提升;针对方向图调制和附加相位存在明显的空变性,设计基于预成像的子场景划分方法,结合补偿函数最终解决场景目标的电磁涡旋波SAR成像旁瓣质量下降问题。

    一种距离走动涡旋电磁波雷达旋转目标检测方法

    公开(公告)号:CN117452388A

    公开(公告)日:2024-01-26

    申请号:CN202311233055.2

    申请日:2023-09-22

    Abstract: 本发明涉及一种距离走动涡旋电磁波雷达旋转目标检测方法:获取两个OAM模态的目标回波信号;对两个OAM模态的目标回波信号分别采用改进的Radon‑傅里叶变换处理,得到两个OAM模态的目标回波信号在耦合的多普勒频移fa、径向速度粗估计值、目标距离三维空间的功率谱图;通过分别搜索两个OAM模态的目标回波信号对应的三维空间功率谱中的峰值,得到第一耦合多普勒频移估计值、第二耦合多普勒频移估计值、第一径向速度粗估计值、第二径向速度粗估计值,并依此计算得到径向速度vr和切向速度vt;判断径向速度vr是否发生模糊,如果发生模糊,则对径向速度vr进行解模糊处理。与传统雷达的一维速度估计相比,本发明提供了额外的目标速度特征,可以获得更好的目标分类和识别性能。

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