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[期刊] 图书情报工作
[作者]
王寿彪 杨桄
指出合成孔径雷达(SAR)图像目标识别特征具有多维度特性和图像场景的复杂性,因此融入知识信息就成为解决SAR图像目标识别复杂问题的重要途径。结合实例分析知识信息在SAR中的重要性,阐述知识的描述方法,由此提出一种基于知识的SAR图像目标识别模型。以可信度方法为例,就知识信息的处理过程进行具体说明。最后通过案例分析,证明引入专家知识有助于增强目标识别结果的可靠性。
关键词：
SAR 图像 基于知识的目标识别 可信度
[期刊] 自然资源学报
[作者]
李华朋 张树清 孙妍
合成孔径雷达(SAR)因为其独特的优势,成为遥感研究的热点问题。湿地作为复杂水陆交汇系统,传统的遥感手段不能全面获取湿地信息。将SAR引入到湿地遥感研究中具有重要意义。论文系统、全面介绍了这一方面研究的最新成果,主要包括SAR在湿地制图、湿地水位及湿地生物量估算方面的应用。
关键词：
湿地 SAR 遥感 综述
[期刊] 资源科学
[作者]
李俐 王荻 王鹏新 黄健熙 朱德海
土壤水分作为地表水存储的重要组成部分,直接影响着陆地和大气间的物质和能量交换,成为水文、气象、农业和生态环境等领域的研究热点之一。合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)由于其数据的极化特征、后向散射强度及相位特性对土壤水分的敏感性而成为高空间分辨率土壤水分监测中最有效的方法之一。本文首先对可用于土壤水分反演的SAR传感器进行总结;然后,分别对裸露地表和植被覆盖地表的微波散射模型进行介绍;在讨论影响土壤水分监测因素的基础上,分析主要影响因素的校正方法,并探讨当前合成孔径雷达反演土壤水分的主要方法;最后总结土壤水分反演中存在的问题,同时对未来的发展方向进行展望。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
车俐 蒋留兵
地基干涉合成孔径雷达具有测量精度高、测量距离远、全天侯等特点，适用于大坝、桥梁的微形变监测。该文搭建了基于调频连续波的干涉合成孔径雷达系统实验平台，通过干涉测量原理构建模型分析回波信号，改进成像及形变监测算法，提高系统监测能力。搭建滑坡位移形变模型，验证系统设计和形变测量方法，实验测量结果与实际移动值相差0.11mm，误差在规定范围内，满足系统性能要求。
关键词：
合成孔径雷达 干涉 微形变监测
[期刊] 林业科学
[作者]
陈尔学 李增元 庞勇 田昕
在新疆和田地区建立SIR-C/X SAR极化干涉测量试验区,获取2次重复飞行的SIR-C/XSAR全极化干涉测量数据、覆盖试验区的地形图4幅、Landsat-5 TM及Landsat-7 ETM+数据各一景。在此基础上,研究实现POLinSAR数据处理及树高反演算法,并对试验结果进行初步分析评价。结果表明:本文所采用的极化干涉测量数据处理方法及树高反演算法是正确的;受去相干噪声因素的影响,重复飞行极化干涉SAR相干影像上可能存在大量的非体散射去相干散射体,识别这些散射体并加以剔除是保证得到正确树高提取结果的重要步骤。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
丁泽刚 李凌豪 李埔丞 吕林翰 史一鹏
合成孔径雷达（synthetic aperture radar,SAR）系统组成复杂，搭载于飞机、卫星等运动平台上才可实现数据获取，难以开展基于SAR雷达实物的实验教学。为解决此问题，设计并搭建了SAR高分辨率成像虚拟仿真实验平台。该虚拟仿真实验平台将系统设计技术、实验设计技术、数据采集过程、信号处理技术、图像评估技术等SAR实验的完整流程进行了高展示度、高保真度、高交互性的计算机模拟。一方面，该虚拟仿真实验可以帮助学生理解SAR设计、工作和应用的流程，巩固相关课程基础知识，激发学习雷达信号处理知识的兴趣；另一方面，可以考查学生对相关知识的综合应用能力，增强学生解决实际问题的技能。该仿真平台已成功应用于虚拟仿真教学课程实践，教学效果良好，对培养新工科技术型人才具有重要意义。
关键词：
合成孔径雷达 虚拟仿真实验平台 信号处理
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
李爽 张潇巍 谭旭 徐凌飞 吕生华 文剑
【目的】使用深度学习方法实现对根系雷达图像的多目标检测和多参数估计。【方法】构建了一种以YOLOv5s和CNN-LSTM为主要框架的网络模型实现对根系雷达扫描图像的多目标检测和多参数估计。首先，通过仿真模拟和预埋试验获取试验所需的根系雷达剖面图数据，同时为了增加数据的多样性，使用CycleGAN风格迁移网络获取了一批具有真实雷达图像特征的仿真数据；然后，使用YOLOv5s目标检测网络识别并提取根系响应区域；接着引入频域变换，获取频域特征，并将根系雷达图像的时域特征和频域特征融合；最后，利用卷积神经网络、卷积注意力机制以及长短期记忆网络强调和提取与根系参数相关的信息特征，并使用多任务学习的方法实现对根系半径、深度、相对介电常数以及水平倾角的预测。【结果】（1）仿真试验中，根系半径估计的最大误差是4.3 mm,R2为0.980，均方根误差为1.32，深度估计的最大误差是35.1 mm,R~2为0.962，均方根误差为17.68，相对介电常数估计的最大误差是3.1,R~2为0.960，均方根误差为1.10，水平倾角估计的最大误差是10.2°，R~2为0.821，均方根误差是4.96。（2）在实测数据上对根系半径估计的平均相对误差是9.112%，深度估计的平均相对误差是5.772%，水平倾角估计的平均相对误差是11.25%。【结论】本文提出的基于深度学习与探地雷达的多目标检测方法可以为根系检测和根系参数估计提供便利。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
覃晖 耿铁锁 谭岩斌 王骞
设计了跨孔雷达检测地下结构缺陷的实验系统,由地下连续墙模型和跨孔雷达系统2部分组成。内置缺陷的地下连续墙模型为钢筋混凝土结构,尺寸5.0 m×3.0 m×4.0 m,为跨孔雷达检测提供测试条件。跨孔雷达系统硬件部分采用步进频率体制,包括网络分析仪、控制主机以及收发天线等部分;软件系统可实现数据采集、显示和储存等功能。实验测试表明,该系统实现了跨孔雷达对地下结构内部缺陷的准确检测,创新性强,有助于激发学生的科研兴趣和探索精神。
关键词：
地下结构 无损检测 跨孔雷达 实验教学
[期刊] 运筹与管理
[作者]
黄川 吕靖 艾云飞 朱雪斌
船舶交通管理系统(Vessel Traffic Service, VTS)对于保障水上交通运输安全具有重要作用，而雷达站作为系统核心组成部分其位置选择对于系统功能发挥具有至关重要的作用。针对当前VTS雷达站选址研究较少考虑实际拟建雷达站数量约束和雷达无线电波在空气中传播存在衰减性的问题，在考虑雷达配置的情况下从建站成本和覆盖率两方面基于逐渐覆盖思想提出了VTS雷达站双目标选址模型并设计自适应权重粒子群算法进行求解，并用算例分析，然后从覆盖函数和建站数量两方面进行讨论和敏感性分析，并进行方案选择分析和实例验证，结果表明最终方案能够在满足约束的条件下实现最优选址，为VTS雷达站选址提供了一种解决思路。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
唐玉 康飞 宿晓辉 张建涛 张东昊 姚遥
水利学科前沿实验是“新工科”人才培养模式下实验教学的重要环节。为丰富前沿实验内容，将科研与教学紧密结合，设计了跨孔雷达检测水工防渗墙隐蔽病害的可视化实验系统。该系统由可视化水箱、可视化模型箱和跨孔雷达系统三部分组成。可视化水箱尺寸为1.2 m×1.0 m×1.5 m；可视化模型箱尺寸为0.6 m×0.2 m×1.0 m；跨孔雷达系统由网络分析仪和收发天线采集数据，由控制主机存储和显示数据。实验教学表明，该系统能够利用跨孔雷达有效检测出水工防渗墙内部隐蔽病害，具有较强的创新性和前沿性，有助于激发学生的创新思维，提高科研能力，达到以研促教、教研相长的目的。
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
陈勇平 郭文静 唐启恒
【目的】开展木材内部孔洞的雷达检测研究，探讨该检测手段下孔洞成像的准度和精度，实现木材内部孔洞的雷达快速识别和定量表征。【方法】以古建筑木结构常用的马尾松Pinus massoniana木材和杉木Cunninghamia lanceolata木材为研究对象，采取人工模拟的方法在木段端部制作异型孔洞，并利用雷达扫描仪对带孔木段进行检测，比较分析直观成像技术与希尔伯特积算法、单路径数据提取合成以及成像轮廓多参数校正等处理方法之间的差异，提出基于雷达检测的木材内部孔洞面积测算与可行的修正方法。【结果】利用雷达无损检测技术可以对马尾松和杉木木材内部孔洞的存在进行快速识别，但其直观成像技术在定量评估方面误差较大，需进行相关的数据处理和修正；未经修正的雷达图像其预估孔洞面积小于实际孔洞面积，通过希尔伯特积算法演算或介电常数修正的雷达图像其预估孔洞面积与实际孔洞面积仍存在一定的误差；木材边缘与孔洞边缘的距离应按s_(3c)=(s_r-a)k_1k_2进行修正，即实际应用中根据树种和含水率所得到的介电常数仅为多参数校正中的一个因素；无论是否进行数据处理和修正，雷达检测难以准确识别孔洞的具体形状，应开展进一步研究。【结论】该雷达检测及修正方法应用于木材内部孔洞探测，综合树种和含水率数值，可确保孔洞面积识别误差小于30%。
[期刊] 林业科学
[作者]
肖夏阳 文剑 肖中亮 李伟林 张厚江
【目的】采用探地雷达对木质体内部缺陷进行断层扫描探测,研究基于雷达波的树木内部层面反射特征识别算法,为雷达波无损测试技术在树木内部结构和缺陷的解析、定位及分布表征提供理论依据。【方法】采用900 MHz介质耦合树木雷达对柳木试件进行断层扫描,研究实现阈值法、匹配滤波器法和希尔伯特积算法获取缺陷层面的反射位置,基于层剥反演法对树木内部不同介质进行介电常数反演,求得层位的相对深度,结合三维激光扫描仪获取的树木外形轮廓点云数据,根据轮廓追踪法将雷达波B扫描图像与断层轮廓绝对位置进行映射,实现对树木内部缺陷的准确定位和表征。对3种算法分别使用FDTD正演方法进行对比验证,并应用于颐和园古柳木试件试验测试中。【结果】正演对比测试结果表明,希尔伯特积算法相较于阈值法和匹配滤波器法,对木质体内部缺陷识别效果更好。柳木试验测试结果显示,树木内部缺陷深度误差为10%,结合三维激光和外轮廓扫描技术求得的缺陷部分面积误差在5%左右。【结论】本研究提出的算法可以实现雷达波扫描图像对树木内部缺陷的准确定位和分布成像。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
黄湘松 王振 潘大鹏
在雷达电子战中，快速并准确地识别敌方雷达信号调制技术对于获得战术优势至关重要，而传统依赖于图形处理单元（graphics processing unit,GPU）的识别方法难以满足此应用场景的低延迟要求。为此，该文设计了一种基于数据流架构（dataflow architecture,DF）的雷达信号调制方式识别加速系统。该系统通过对卷积神经网络权值进行二值化来减少模型参数，便于将算法部署到现场可编程门阵列（field-programmablegatearray,FPGA），同时采用数据流架构加快雷达信号调制方式的识别过程。实验结果表明，在确保整体识别准确率的前提下，该加速系统的推理速度相比i7-11800H CPU提升44.43倍，相比RTX 3050Ti GPU提升2.59倍，系统功耗仅为1.724 W。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
龚树凤 方一鸣 施汉银 闫鑫悦 吴哲夫
为了实现基于雷达传感器的人机交互，设计了一个基于深度学习的毫米波雷达手势识别实验。首先，该实验基于77 GHz的FMCW雷达，采集人体手部动作回波数据，并对回波数据进行帧差预处理，再利用多维FFT算法构建距离-速度-角度联合的多维特征融合数据谱图。然后，调用MATLAB中的深度学习工具箱，基于典型的VGG16网络，搭建了适用于多维特征数据提取和动作识别的3D-VGG16-NET网络。实验结果显示，该网络算法对手势的平均识别准确率达到99.38%。
[期刊] 统计与决策
[作者]
胡奎 朱成文
文章首先论述了支持向量机的基本理论,然后给出了基于支持向量机的多分类算法并将其应用于现代复杂体制雷达信号的分类。文章在Matlab环境下对雷达信号进行了模拟,在不同的分类参数组合下,用模拟数据检验了不同核函数的支持向量机多分类算法的效果。
关键词：
支持向量机 多分类算法 雷达信号分类
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