被动毫米波目标探测技术的研究

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毫米波雷达传感器数据处理与目标识别研究

毫米波雷达传感器数据处理与目标识别研究随着科技的发展和社会的进步，雷达技术在各个领域都得到广泛应用。

毫米波雷达作为一种新兴的雷达技术，具有高分辨率、强透雨能力和抗干扰性等优势，被广泛应用于无人驾驶、物体识别和人体安检等领域。

然而，毫米波雷达传感器所采集到的数据通常庞大而复杂，因此，在毫米波雷达技术的研究中，数据处理与目标识别变得至关重要。

首先，毫米波雷达传感器数据处理是将原始数据进行预处理和滤波的过程。

传感器在接收到回波信号后，需要对这些信号进行处理，以去除噪声和杂散信号，提高数据的质量和准确性。

在预处理阶段，可以使用一些滤波算法，例如均值滤波、中值滤波和高斯滤波等，对数据进行平滑处理。

此外，还可以使用小波变换和小波包分解等技术，对信号进行去噪和降噪操作，以提高信号的信噪比和抗干扰能力。

其次，目标识别是毫米波雷达技术的核心任务之一。

毫米波雷达传感器通过发射电磁波并接收回波信号，可以获取目标的位置、距离、速度和形状等信息。

目标识别的主要任务是从复杂的雷达数据中提取目标的特征并进行分类识别。

为了实现目标识别，可以采用一系列的算法和方法，例如自适应判决算法、多普勒谱分析和距离-速度-角度（DVA）算法等。

这些算法和方法可以通过对毫米波雷达数据进行处理和分析，从而确定目标的存在和类型。

此外，毫米波雷达传感器数据处理与目标识别还需要考虑到复杂的环境场景和目标特性。

由于毫米波雷达在雨、雪和雾等恶劣天气下的性能受到限制，因此需要对数据进行适当的处理和修正，以提高数据的可靠性。

另外，在目标识别中，还需要考虑到目标的运动模式、形状特征和散射特性等因素，以使目标识别结果更准确和可靠。

最后，值得注意的是，毫米波雷达传感器数据处理与目标识别仍然是一个活跃的研究领域，有许多问题和挑战有待解决。

例如，在大尺度环境中，数据处理和目标识别的复杂性会增加；在多目标跟踪中，需要解决目标重叠和交叉的问题；在复杂场景下，需要进一步提高目标识别的鲁棒性和准确性等。

毫米波雷达的原理和应用实验报告

毫米波雷达的原理和应用实验报告1. 引言毫米波雷达是一种基于毫米波频段的雷达技术，其工作频段通常在30 GHz到300 GHz之间。

毫米波雷达具有较高的分辨率和抗干扰性能，在军事、交通、安防等领域有着广泛的应用。

本实验旨在通过实际操作，了解毫米波雷达的原理和应用。

2. 实验设备•毫米波雷达设备：XXXX型号•计算机：XXXX型号3. 实验步骤1.将毫米波雷达设备连接至计算机，并打开相关软件。

2.在软件界面中设置扫描范围和扫描角度。

3.调整设备的天线指向并启动扫描。

4.观察并记录扫描结果，包括目标的距离、角度和强度等信息。

5.对比不同目标的扫描结果，分析其中的差异与原因。

6.尝试调整设备参数，如扫描范围、扫描角度等，观察对结果的影响。

4. 毫米波雷达的原理毫米波雷达利用毫米波频段的电磁波进行探测和测距。

其工作原理如下： - 发射：毫米波雷达通过天线发射特定频率的电磁波。

- 接收：发射的电磁波被目标物体反射，并被天线接收。

- 预处理：接收到的信号经过放大和滤波等处理，以增强信号质量。

- 阵列天线：毫米波雷达通常采用阵列天线，通过控制天线阵列的相位差，可以实现波束的调控和方向性的改变。

- 目标检测：经过预处理的信号进行目标检测，利用回波信号的强度、相位和时间等信息，可以确定目标的位置、速度等属性。

5. 毫米波雷达的应用毫米波雷达在各个领域有着广泛的应用，包括但不限于以下几个方面：5.1 军事应用•目标探测：毫米波雷达可以用于探测远距离的目标，如敌方飞机、舰船等，对军事侦察和反制起着重要作用。

•引导导弹：毫米波雷达在制导系统中发挥关键作用，根据目标的回波信号进行精确的控制和引导。

5.2 交通应用•车辆检测：毫米波雷达可以用于交通路口的车辆检测，实现红绿灯的智能控制和交通拥堵的缓解。

•行人检测：毫米波雷达可以用于行人检测，减少交通事故的发生。

5.3 安防应用•入侵检测：毫米波雷达可以用于建筑物周边的入侵检测，实现对安全区域的监控和报警。

被动遥感探测技术的发展与应用

被动遥感探测技术的发展与应用遥感技术是指通过空间上或时间上的观测，来获取地面、海洋或大气等自然资源目标的信息的技术。

被动遥感技术是指利用自然辐射进行探测的遥感技术。

它不需要外部能量源，而是利用地球自身的自然辐射，从地物反射和辐射出的红外、可见光、微波等电磁波辐射中，获取地球表面及其大气、水体等有关信息。

因此，被动遥感探测技术作为一种高科技手段，能够以非接触的方式获取地球表面及其环境信息，广泛应用于地球科学、环境保护、自然资源管理、土地利用规划、农业生产和城市规划等领域。

本文将从被动遥感技术的发展历程、技术特点以及广泛应用三个方面进行探讨。

一、发展历程被动遥感技术的起源可以追溯到20世纪50年代。

当时，美国宇航局开始了一项名为“二战遗产”（Project Rand）的计划，其目的是确定航空器从上空检测地球物理特征和潜在的核武器活动的可行性。

以后，随着卫星技术的发展，被动遥感技术逐渐得到应用。

1960年10月，美国发射了第一颗人造地球卫星Tiros I，从此开启了人类空间探索新的篇章。

此后相继发射了各种探测卫星，使地球表面的探测逐步进入了卫星遥感时代。

到了1970年代，遥感技术逐渐广泛应用于地球资源调查、环境监测、海洋探测等领域，卫星遥感成为了一种新型的资源测量工具。

1980年代初，美国提出了“日落计划”，意在将美国运载飞行器、人造地球卫星、无人机、卫星通信等技术运用于各种地球资源探测与摄影任务中，标志着遥感技术应用时代的来临。

进入21世纪以来，遥感技术得到了飞速的发展。

在卫星遥感方面，美国的Landsat、欧洲空间局的Sentinel和中国的遥感卫星系列变得日益完善，具有更高的空间分辨率和更广的频谱范围，能够更加准确地获取地球表面及其环境信息。

此外，无人机遥感也被广泛应用，由于无人机的低飞行高度，可以获得更高分辨率和更精细的数据。

被动遥感技术在各领域应用的范围也不断扩大，被纳入环境监测、灾害管理、农业生产和城市规划等人类社会各个领域。

毫米波主被动复合探测器目标识别技术

主被动复合探测器是在这种情况下提出的，的它
传感器主要包括主动毫米波雷达和被动毫米波辐
射计。如何把各单一传感器的信息有效地融合，
一
直是研究的热点和难点。
作： ■介：ｔ杨国（９７一，，士研究生，１７）男博主要从事毫米波主被动复合控测器目标识别与信息融合技术等的研究。
毫米波主被动复合探测器目标识别技术
杨国，李兴国
（京Ｈ－大学毫米波光波近感技术研究所，江苏南京２０９）南ｒ＿１０４
摘要：出了一种在毫米波主被动复合探测器目标识别中利用ＤＳ证据理论进行时空提－
融合的方法。首先将每个传感器不同高度处的信息进行时间上的融合，然后再对两个传感器
进行空间上的信息融合。为了适应现代战场的复杂环境和系统实时性的要求，文章采用灰关联分析方法来构造基本概率赋值函数。实验结果表明该方法可行，以往的单一时间或空间较
能力较弱，因此要提高武器的作战效能，须采用必
０引言
单一传感器探测识别的能力有限、干扰的抗
收一目期：０６一ｏ —０２０７４基盒项目：国防重点预研项目（１００００）４３５２５１资助。
多传感器技术，取长补短，成综合优势。毫米波形
ＹＮＧＧｏ．ＡｕＸ／ｇｇｏｎ－ｕ

基于BP神经网络的毫米波被动探测目标辐射温度计算

第３Ｏ卷
第１期
弹
箭
与
制
导
学
报
Ｖｏ１ＯＮｏ．．３１
ＦｅＯ１ｂ２Ｏ
２１００年２月
ＪｕｎｌｆＰｏｅｔｌｓｏｒａｒｊｃｉ，Ｒｏｋｔ，ＭｉｓｌｓａｄＧｕｄｎｅｏｅｃｅｓｓｉｎｉａｃｅ
基于ＢＰ神经网络的毫米波被动探测目标辐射温度计算
ｒａｏｎｂｌｎｄｐｅｉｅ；ｉｃｎｔａｇｄｅｕｔｏｈｔｒｔＳｒｄｏｅｒｃｔｍｐｅａｕｒｓａｄｐｌｔｈｅｐｒｔｒ－ａｔｎｒｏ－ｅｓａｅａｒｃｓｔａｇｅｏｏｒｓｌｆｒｔｅａｇｅ ’ ａｉｍｔｉｅｒｔｅｎｏｔｅｔｍｅａｕｅｆｃｏｒａｄｅｒｒ
刘特安，聂建英
（州大学数学与计算机科学学院，州福福３００）５１８摘要：于误差反向传播（Ｐ神经网络的函数逼近特点，出了一种运用Ｂ基Ｂ）提Ｐ神经网络在毫米波被动探测中计算目标辐射温度的方法。仿真结果表明，方法对毫米波被动式辐射计目标辐射温度的计算具有较高的该
ｆｎｔｎａｐｏｉｔｎｏｈａｋｐｏａａｉｎｎｕａｅｗｏｋｓｐｏｏｅ．Ｔｈｅｕｔｏｉｌｔｏｈｗｓｔａｈｅｈｄｉｕｃｉｐｒｘｍａｉｆｔｅｂｃ — ｒｐｇｔｏｅｒｌｎｔｒｓｗａｒｐｓｄｏｏｅｒｓｌｆｓｍｕａｉｎｓｏｈｔｔｅｍｔｏｓ

基于分段积分的毫米波被动探测波形建模

ｍｉｓｓｉｌｅａｎｄｔｈｅＴｅｒｍｉｎａｌＳｅｎｓｉｔｉｖｅＰｒｏｊｅｃｔｉｌｅ．Ｔｏｅｓｔａｂｌｉｓｈａｓｃｉｅｎｔｉｉｆｃｍｏｄｅｌｏｆｐａｓｓｉｖｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎ
基于分段积分的毫米波被动探测波形建模
杨广辉，樊祥
（１．电子工程学院脉冲功率激光技术国家重点试验室，合肥２３００３７；２．电子工程学院，合肥２３００３７）
摘要：毫米波被动探测技术在反装甲导弹和末敏弹制导中起着重要作用，建立科学的被动探测波形模型是探
ＹＡＮＧＧｕａｎｇ－ｈｕｉ，ＦＡＮＸｉａｎｇ
（１．ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒｔａｏｒｙｏｆＰｕｌｓｅｄＰｏｗｅｒＬａｓｅｒＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｈｅｆｅｉ２３００３７，Ｃｈｉｎａ；２．ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｌＥｎｉｇｎｅｅｒｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｈｅｆｅｉ２３００３７，Ｃｈｉｎａ）
测技术研究的关键。鉴于现有模型在过程描述和计算方面存在的不足，针对毫米波辐射计扫描目标的运动特征，提
出了一种新的建模方法，即将扫描过程分成若干阶段，每个阶段单独建模。该模型对扫描全过程物理含义的表征更

毫米波雷达的目标检测原理

毫米波雷达的目标检测原理
毫米波雷达的目标检测原理是利用毫米波的特性来探测和识别目标物体。

毫米波波长较短，频率较高，能够穿透一些常见的障碍物，并且对目标物体有良好的分辨能力。

目标检测的过程主要包括两个步骤：发送毫米波信号和接收反射回来的信号。

首先，毫米波雷达会发送一系列高频的毫米波信号，这些信号会被目标物体反射。

毫米波有很高的频率，因此当信号与目标物体相交时，会发生散射、反射、吸收等过程。

接着，毫米波雷达会接收目标物体反射回来的信号。

通过分析接收到的信号的变化，包括反射波的幅度、时间延迟和相位信息等，可以判断目标物体的位置、形状、速度等特征。

目标检测的关键在于从接收到的信号中提取目标物体的特征信息。

这可以通过信号处理技术和数字信号处理算法来实现。

例如，常用的方法包括波束成形技术、多普勒处理、调频连续波雷达等。

最后，通过对提取的特征信息进行分析和比对，就可以实现目标的检测和识别。

这种方法不仅可以在复杂环境下进行目标探测，而且对目标的分辨率也比较高，
可以实现高精度的目标识别。

基于LLE的分类算法及其在被动毫米波目标识别中的应用

ＫｙｗｒｓＴｒｅｒｃｇｉｏ；ｌｔａｅＭａｉｌｌｒｉ；ｏａｙＬｎａＥｅｄｇＬＥ；ｎ－ａｓｅｏｄ：ａｇｔｅｎｉＭｉｍｅｒｖ；ｎｏａｎｇＬｃｌｉｅｒｍｂｄｉ（Ｌ）Ｏｅｌｏｔｎｌｅｗｉｆｄｅｎｌｎｃｓ
ＡｂｔａｔＡｅｏｅｃａｓｃａｓｆａｉｎａｇｒｔｍｕｏｗａｄｂｓｄｏｈｄａｏｏｌｓｉｃｔｏｌｏｉｈｉｐｔｆｒｒａｅｎｔｅｉｅｆＬｃｌＬｉｅｒＥｍｂｅｄｎｉｓｙｄｉｇ
ｒｃｇｉｏ．ｅｌｗｄｍｅｓｎｌｎｆｌｈｈｒ— ｍｅＦｕｉｐｃｒｍｆａｓｅｍｉｉｔｒｗｖＭＭｗ）ｅｏｎｔｎＴｈｏｉｎｉａｉｄｔｅｓｏｔｔｏｒｒｓｅｔｕｏｓｉｌｍｅｅａｅ（ｉｏｍａｏｉｅｐｖｌ
ｆＬ）ａｄｔｅｌｗｄｍｅｓｎｌｎｆｌｆｄｔｉｒｕｉｎｆｒｔｅｉｕｆｎ－ｌｓｃｓｉｃｔｎｏａｔｒＬＥｎｈｉｎｉａｍａｉｄｏａａｄｓｉｔ，ｏｈｓｅｏｅｃｓｌｓａｉｆｔｅｎｏｏｏｔｂｏｓｏａａｆｏｉｐ
ｃａｓｆａｉｎｌｓｉｃｔｏｉ
１引言
模式识别系统中经常遇到在诸多模式类中只识
别其中一类的问题，即单类分类问题。单类分类器目的是建立一个围绕目标类的边界，尽可能地接受目标类，而拒绝其它类，目标类即为正类，其它类

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4.85
二、3mm脉冲毫米波辐射计天线的选择
毫米波天线的选择：缝隙天线：线结构简单、强度好、特别适用作为各种弹丸上的嵌装式天线喇叭天线：通常用作反射天线和透镜天线的馈源，或作为阵列天线的单元辐射器。具有频带宽、副瓣电平低、结构简单等优点微带天线：体积小、重量轻、成本低、与毫米波集成电路的兼容性好；具有多频带、多极化工作的特点漏波天线:波束窄、易于和输入输出匹配，还具有电扫特性。
机电控制工程系2011届毕业设计答辩
被动毫米波目标探测技术研究
指导教师：安晓红

班级：学生：学号：
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1、系统的背景及意义

背景：毫米波(Millimeter Wave)通常是指波长10mm 至1mm，相应的频率30GHz至300GHz的电磁波。其低端与厘米波相邻，具有厘米波的全天候特点，高端邻接红外波段，具有红外波的高分辨率特点，毫米波制导技术兼有微波制导和光电制导的特点，对烟雾具有良好的穿透性。与微波相比，毫米波具有精度高、抗干扰能力强、低仰角性能好以及体积小、重量轻等优点。非常适合工作于复杂的环境下。意义：发展我国的国防事业，研制出自己的高技术兵器，提高我国的毫米波精确制导技术水平，它是既具有常规炮弹间瞄射击的优点，又能对目标自动探测、识别，并实施攻击的智能炮弹，被誉为反坦克武器“新星”。带有毫米波探测器的末敏子弹一旦研究成功，将对我国常规米波辐射计
隔离器
视频放大器
调制器
一、3mm毫米波辐射计信噪比分析计算
当d=0.20m, R=60m时
FB
5 0.202 2 4 （3 103） R2 5 0.202 2 4 （3 103） 602
SNR
Ta B Ta FB Tmin FmT0
四、3mm脉冲振荡源的的选择
一、3mm毫米波辐射计信噪比分析计算二、3mm脉冲毫米波辐射计天线的选择三、3mm混频器集成前端的选择四、3mm脉冲振荡源的的选择五、3mm体效应本机振荡器的选择六、视频放大器设计七、平方律检波八、中频放大器
3、3mm波段脉冲毫米波辐射计系统方案及作用原理
毫米波辐射计混频器检波器
论文的结构和主要内容
第一部分：对3mm毫米波辐射计系统进行分析。计算分
析了3mm毫米波辐射计系统对装甲目标及对地的作用距离。分析结果证明探测装甲目标或者金属目标时，毫米波辐射计输出的信噪比均能满足要求部分包括：天线、混频器、中频放大器、检波器、视频放大器、隔离器、本机振荡器、发射源、调制器、测距电路和测距输出，对中频放大器、视频放大器部分进行分析，并且对所要满足的信噪比设计要求进行论证
二、毫米波辐射计作用原理
毫米波辐射计利用地面目标与背景之间毫米波辐射的差异来探测及识别目标。毫米波辐射计实质上是一台高灵敏度接收机，用于接收目标与背景的毫米波辐射能量。当辐射计天线波束在地面背景与目标之间扫描时，由于目标与背景（地面）之间的毫米波辐射温度不同，辐射计输出一个脉冲，利用此脉冲的高度、宽度等特征量，可识别地面目标的存在。若采用高分辨率或成像辐射计时，辐射计输出信号不但反映目标与背景之间的对比度，而且还可以获得二维的目标尺寸的特征及目标图像。发射源发射毫米波脉冲调制信号，经环流器及天线向目标发射，回波经环流器进入混频器，在混频器中，本振信号与回波信号进行混频，差频输出经中频放大器放大后送入检波器。检波信号经视频放大器放大。放大信号通过测距电路测出毫米波辐射计与目标之间的距离
第二部分：在3mm波段脉冲毫米波辐射计系统中各组成
第三部分:总结论文的设计和研究，并指出有待改善的方
面，为进一步学习提供理论依据。
一、毫米波近炸引信
在设计毫米波近感装置时，一般应选择合适的大气窗口。由于近感装置作用距离很近，一般为几米至几十米，特别对于几十米以下的近距离探测，当采用主动毫米波雷达时，可选择非大气窗口的频率。在这些特定频率下，抗干扰能力可大大提高。对于被动式毫米波辐射计，如果专门测量某气体的温度或含量，可以选择非大气窗口。但是，对于一些探测金属目标的近程辐射计，选择非大气窗口将使目标和目标的对比度大大下降，给检测金属目标的存在带来很大困难，因此选择了大气窗口为3mm敏感器范围内的毫米波近程探测。毫米波与激光和红外相比，虽然它没有后者的分辨力高，但它具有穿透烟、灰尘和雾的能力，可全天候工作。毫米波引信的缺点主要是受大气衰减和吸收的影响大，目前作用距离大多限于数十公里之内。另外，与微波引信相比，目前毫米波引信的元器件批量生产成品率低，加上许多器件在毫米波频段均需涂金或涂银，因而器件的成本较高。
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二、毫米波辐射计作用原理
辐射计信噪比与距离的关系：
Ta B SNR Ta FB Tmin FmT0
地面目标和天线波束在地面上投影之比：
AT d a AT FB 2 2 2 r 4 R
2
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TT
二、毫米波辐射计作用原理
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二、毫米波辐射计作用原理
混频器中频放大器检波器视频放大器
隔离器
隔离器测距输出本机振荡器测距电路
发射源
调制器
发射源发射毫米波脉冲调制信号，经环流器及天线向目标发射，回波经环流器进入混频器，在混频器中，本振信号与回波信号进行混频，差频输出经中频放大器放大后送入检波器。检波信号经视频放大器放大。放大信号通过测距电路测出毫米波辐射计与目标之间的距离
目标辐射探测原理：
地面和金属目标的对比度为
TT g ( )TS g ( )Tg T TS
对于理想导体的光滑表面，如汽车、坦克、金属导体，其反射率接近1金属目标和地面之间有较高的温度对比度，因此，温度差就能判断地面金属目标（坦克、装甲）
3、3mm波段脉冲毫米波辐射计系统方案及作用原理