神经网络雷达信号识别

1. 如何用雷达实现手势识别

如何用雷达实现手势识别
雷达，英文Radar（Radio Detection And Ranging），利用发射“无线电磁波”得到反射波来探测目标物体的距离，角度，和瞬时速度。随着天线尺寸和芯片的极度缩小，在可预见的未来，更多的雷达设备将会以微型器件面世，如图所展示的那样，它们不仅能嵌入可穿戴设备，成为物联网的一类重要传感器。

图 传统的探测侦查雷达（左）以及Project Soli中用于手势识别的迷你雷达（右）
相比于其它隔空操作技术，比如体感相机、超声波等，雷达有着一些天然优势：比如无论白天黑夜，暴晒寒风，皆可正常工作；在体积、成本，以及功耗上都比Kinect等体感相机来得要更低；高频雷达测量物体距离通常可以精确到毫米级别；而低频雷达则可以做到“穿墙而过”，完全无视遮挡物的存在。这些特性让雷达，尤其是微型雷达，在未来都有着广阔的应用前景。
雷达的组成
一般雷达由发射器、接收器、发射／接收天线、信号处理单元，以及终端设备组成。发射器通过发射天线将经过调频或调幅的电磁波发射出去；部分电磁波触碰物体后被反射回接收器，这就好比声音碰到墙壁被反射回来一样；信号处理单元分析接受到的信号并从中提取有用的信息诸如物体的距离、角度，以及行进速度；这些结果最终被实时地显示在终端设备上。传统的军事雷达还常配有机械控制的旋转装置用以调整天线的朝向，而新型雷达则更多通过电子方式做调整。
为节省材料和空间，通常发射器和接收器可以共享同一个天线，方法是交替开关发射或接收器避免冲突。终端设备通常是一个可以显示物体位置的屏幕，但在迷你雷达的应用中更多是将雷达提取的物理信息作为输入信号传送给诸如手表或其它电子设备。信号处理单元才是雷达真正的创意和灵魂所在，主要利用数学物理分析以及计算机算法对雷达信号作过滤、筛选，并计算出物体的方位。在这基础之上，还可以利用前沿的机器学习算法对捕捉的信号作体感手势识别等等。
雷达实现手势识别
雷达的测距或者测速都把物体想象成一个抽象的点。而真实的物体如手掌则可以认为是一堆三维点的集合体。所以在反射波中已然蕴藏了许多个点的距离与速度信号。同时呈现这些信息的一个好方法叫做距离－多普勒映射（Range-Dopler Map），简称RDM（如图）。RDM中的横轴是速度，纵轴是距离。它可以认为是一张反射波的能量分布图或概率图，每一个单元的数值都代表了反射波从某个特定距离和特定速度的物体得到的反射波能量。仔细看的话，从RDM中已然可以窥见探测物体的特征身形！基于RDM及其时间序列， 我们可以采用机器学习的方法识别特定的能量模式变化，进而识别手势及动作。在Soli推出之前，Nvidia也做过类似的研究。

图 距离-多普勒（速度）映射的等高线表示示例 每一个单元值代表了反射波中具有对应距离和速度的点的集合的反射能量。该映射可以作为特征向量用于机器学习识别手势动作。

2. 雷达生命探测仪的技术原理

雷达生命探测仪是依靠雷达原理，设备发出无线电波，并且接受所发出的无线电波。

3. 雷达敌我识别系统的工作原理是怎么

雷达敌我识别系统，是由询问机和应答机两部分组成，通过问与答的方式，获得识别信息。当雷达发现目标后，即控制询问机向目标发出一组密码询问信号。如属己方（或友方）目标，目标上的应答机对询问信号进行解码，然后自动发回密码应答信号。

询问机对应答信号进行解码后，输出一个识别标志给雷达显示器，与该目标回波一起显示出来，从而确认为己方目标。如属敌方目标或非合作目标（指没有装本系统应答机的目标），则解不出密码，雷达显示器上只有目标回波而没有识别标志。由于它采用有源问答的工作方式，能用较小的发射功率达到较远的作用距离，且不受目标反射面积大小的影响。

询问信号和应答信号一般采用两种不同的频率传输，避免了地物、海浪和云雨等杂波所产生的干扰。它还能传输目标的呼救信号、编号和高度数据等其他信息，以及利用应答信号探测和跟踪己方目标，所以雷达敌我识别系统也称二次雷达或雷达信标。但它不能探测非合作目标。

4. 雷达信号处理算法有哪些

你都不说你的作用 算法多了去了。后面识别的 提取特征的 都可以叫做信号处理

5. 雷达能够通过探测到的飞机信号识别具体的型号吗

相当的难，IFF能分出来是不是自己人，但是是敌人还是中立，是什么东西那就完全不得而知了。而且这种系统不是100%可靠，也有人为错误的可能，历史上也出现过很多次。

雷达，尤其是分辨率比较高的雷达，通过反射回来的信号，利用一些手段可以一定程度的识别目标的类型。NCTR是各个空军的技术关键，具体细节通常是高度保密的。但是就公开了解的来看，其中之一是JEM，喷气发动机调制，通过看发动机的第一级压缩机来识别目标。更高级的手段包括通过ISAR绘图等手段。不过实用化的目前只有前者，而且有很大的局限性。比如目标的朝向，或者有些干脆用一些手段屏蔽了第一级压缩机。

其实最常用的还是根据局势判断，单单“这个位置上是不是有可能有自己人”就可以在很多情况下判断敌我。

6. 基于短时傅里叶变换（STFT）谱图的有关雷达信号识别或者调制识别的SCI文章

这分类真让人五体投地，作吧，作到没人玩了就老实了！最大不同就是STFT的分辨率没法改变，少了WT尺度伸缩的概念，只有平移的计算，可以认为是做了一半的WT，也有局部化的功能，但因没有伸缩，所以没有多分辨分析的功能。另外，STFT一般使用高斯和余弦函数，而WT可使用的函数很多。基本上这些函数都可以做CWT，如果这些函数是设计成正交或双正交的函数，还可以做使用mallat算法的DWT。STFT从数学意义上更像单一尺度的CWT，而其计算的实现却多是用滤波器完成，从这一点来看更像DWT（更确切和恰当的是SWT）的单层分解。其它的还没想出来，你凑活理解吧！

7. 如何判断截获的信号时通信信号还是雷达信号

2.什么是锁定看
简单来说，雷达锁定目标，指的是在一段时间连续、正确地得到目标的方位、距离、和速度。以美帝F-16战斗机的AN/APG-66V3A雷达为例，在锁定时发射的雷达信号与搜索模式有显着区别。

3.战斗机如何知道被锁定
（1）在平时，我军有电子战部队（从总部到下属的基层部队分队），侦查和截获敌军电磁信号，包括雷达、通信、数据链、网络。经过长期的积累，可以分析出敌军雷达各种工作模式的信号模式和特征，乃至能精确到雷达个体。
（2）从（1）中获取并整理出的数据，会装定进战斗机的电子战吊舱或机载设备（ECM）。因为在实战乃至平时，电磁空间有N多的电磁信号，多到一架战斗机不可能实时分析。所以战斗机的ECM只对从（1）里存在的有威胁的信号响应。一旦ECM发现高威胁级别的敌方雷达信号（比如战斗机火控雷达锁定），就会立即向飞行员告警。

4.如果被没有见过的雷达锁定怎么办看
现在能上台面的机载自卫电子战装备，都有内置算法，可以根据雷达信号的模式（比如载频，PRI,PW,扫描周期）判断威胁度。如果符合一定条件，也会向飞行员告警有不明信号。

当然，现在的雷达设计的越来越贱。出现了LPI雷达（低截获概率），用各种手段让被锁定的战斗机不知道。

5.所以回到开头的问题。

a.电子战部队知道战斗机被锁定会出现什么信号。
b.a把信号特征输入到战斗机
c.当战斗机发现上述的信号特征，才知道自己被锁定。

8. 雷达脉冲信号怎样分析怎么确定是属于那种雷达信号

雷达系统中采用的脉冲信号难以定性分析，这是因为脉冲宽度和脉冲重复频率不是常数，并在很大程度上依赖于雷达的模式，其有力地阻止了采用射频功率计作为工具，通过平均功率来计算脉冲信号的峰值功率。此外，必须测量许多参数才能有效地表征脉冲信号，包括峰值和平均功率、脉冲波形及脉冲外形，其中包括了上升时间、下降时间、脉冲宽度和脉冲周期。其他测量包括载波频率、占用频谱、载波占空比、脉冲重复频率和相位噪声。频谱分析仪为工程师提供了测量脉冲宽度、峰值功率、相位噪声，以及许多其他重要参数的最佳解决方案。考察脉冲信号 脉冲信号包含了很多跨越广泛频率范围的频谱线(图1)。结果可有三种显示方式，这有赖于脉冲和分辨带宽(RBW)等参数。如果RBW小于频谱线间距，改变它不会改变其测量水平。带宽窄于包络中第一个无效间距(1/脉冲宽度)就可以显示包络频谱。最后，如果带宽宽于无效间距，带宽内的整个频谱下降，这意味着该信号的频谱无法显示。随着带宽的进一步增加，响应接近脉冲的时域函数。依靠脉冲参数，还可以计算出脉冲降敏因子，这减少了频谱分析仪脉冲带宽内的测量水平。在这种情况下，标记读数加上降敏因子等于峰值功率。 RBW值对脉冲信号的测量很重要，这是因为在测量水平上RBW的改变产生变化。脉冲降敏因子取决于脉冲参数和RBW，如果带宽大于频谱线的间距，所测得的幅度依赖于带宽和总信号带宽内的频谱线数目。仪器中的滤波器形状决定着RBW校正因子，这是因为带宽的形状反映了滤波器带宽内的功率。如果RBW太宽，频谱线或包络频谱变成时域谱，并且RBW滤波器的脉冲响应变得很明显。 在时域使用频谱分析仪，就有可能获得脉冲宽度的直接测量。峰值标记允许峰值功率的测量，而增量标记允许参数的测量，例如上升时间、下降时间、脉冲重复间隔及过冲。通过宽RBW和视频带宽(VBW)，频谱分析仪可以追踪射频脉冲的包络，以便可以看到脉冲的冲击响应。最高RBW/VBW限制了频谱分析仪测量窄脉冲的能力，并且通用规则长期以来一直认为最短的脉冲是可测的，其脉冲宽度应大于或等于2/RBW 。 雷达系统通常在射频脉冲内采用调制。了解这种调制的功率特性很重要，这是因为雷达范围受到脉冲内可获得功率的限制。反过来说，更长的脉冲长度将导致有限的分辨率。调制制式可能的范围从简单的FM(调频)到复杂的数字调制制式，其可以支持现代频谱分析仪。频谱分析仪也可以测量传统的模拟调制脉冲(AM、FM、相位调制) 。此外，其还可以执行分析功能，这涉及许多数字调制制式的解调制，如射频脉冲内的巴克码BPSK调制、脉冲到脉冲的相位测量等。 脉冲功率测量和探测器 在雷达发射机中，测试输出功率是一个重要的测量，并且可以采用几种不同类型的测量。平均功率通常采用功率计作为均值功率测量。另一个重要的值是峰值功率，且如果脉冲重复频率(PRF)和脉冲宽度已知，就可以计算出所测到的平均功率。 在频谱分析仪上采用光栅扫描CRT显示器(或LCD)来显示时域信号波形。这些显示器中的象素数目，在振幅轴以及在时间(或频率)轴是有限的。这导致幅度和频率或时间的有限分辨率。为了显示扫描到的全部测量数据，探测器被用来将数据采样压缩到显示像素许可的数量。 对于峰值功率的测量，频谱分析仪具有峰值检测器，其可以显示某个给定测量区间内的最高功率峰值。然而，对于调幅信号的平均功耗测量，如脉冲调制信号，频谱分析仪中的峰值探测器是不适合的，这是因为峰值电压与信号功率无关。然而，这些仪器也提供了抽样探测器或rms探测器。 抽样探测器每个测量点检查包络电压一次，并显示结果，但这可能引起信号信息的总损耗，这是因为可在屏幕x轴上获得的像素数量是有限的。rms探测器在ADC的全采样率下采样包络信号，并且单个像素范围内的所有采样被用于rms功率的计算。因此，rns探测器显示了比抽样检测器更多的测量样本。 通过将功率计算公式用于所有样本，每个像素都代表了rms探测器测量的频谱功率。对于高重复性，可以通过扫描时间来控制每个象素的样本数量。越长的扫描时间，时间间隔上每个像素的功率积分也随之增加。在脉冲信号下，可重复性依赖于像素内的脉冲数量。对平滑部分，稳定的rms追踪结果，扫描时间必须设为足够长的值，以便在一个像素内捕捉几个脉冲。rms探测器计算所有样本的rms值，这由屏幕上的一个单一像素来线性地代表。 为了精确测量脉冲调制信号的峰值和均值功率，该仪器的IF带宽和ADC转换器的采样率必须足够高，以便其不会影响脉冲的形状。例如，罗德与施瓦茨(R&S)公司的FSP频谱分析仪中可以获得10MHz分辨带宽和32MHz采样率，在脉冲宽度窄至500ns的高精度下测量脉冲调制信号是可能的。 测试设备实例 对本文中的测量例子，R&S SMU信号发生器被用于创建模拟雷达信号，并且输出信号是AM调制射频载波。利用任意波形发生器来产生宽带AM调制，以创建一个具有500 ns脉冲宽度和1kHz PRF的脉冲序列。脉冲水平随时间变化，来模拟长期平均功率测量的天线旋转效果。 对于测量峰值功率，频谱分析仪必须设为足够宽的RBW和VBW以便在脉冲宽度内稳定。在这种测量中，RBW和VBW设为10MHz。频谱分析仪设到零跨度，并显示功率随时间的变化。扫描时间设为允许探测单一脉冲的值。频谱分析仪采用视频触发来显示稳定的脉冲形状显示。脉冲宽度被改变，并且采用100ns、200ns和500ns的脉冲宽度来绘制三个测量结果，从而研究分辨滤波器稳定时间带来的影响。典型峰值功率测量的三个结果如图2所示。 蓝色虚线是采用500 ns脉冲宽度测量的，并在脉冲顶部显示出一个平坦响应。绿色虚线是采用200 ns脉冲宽度测量的。此值等于计算得到的稳定时间。该测量中的峰值水平刚刚达到500 ns脉冲的实测值。标记1(T2)被设为峰值，显示为9.97dBm。该脉冲宽度是10MHz分辨带宽下可以准确测量的最小值。红色实线是采用100ns脉冲宽度测得的，其短于分解滤波器的稳定时间。在该图中，增量标记读数“Delta 2 (T3)”设定为峰值，并显示出对归一化脉冲水平大约3dB的损耗。很专业的问题，希望能帮到你。

9. 雷达敌我识别系统的工作原理是什么

和应答机两部分组成，通过问与答的方式，获得识别信息。当雷达发现目标后，即控制询问机向目标发出一组密码询问信号。如属己方（或友方）目标，目标上的应答机对询问信号进行解码，然后自动发回密码应答信号。

询问机对应答信号进行解码后，输出一个识别标志给雷达显示器，与该目标回波一起显示出来，从而确认为己方目标。如属敌方目标或非合作目标（指没有装本系统应答机的目标），则解不出密码，雷达显示器上只有目标回波而没有识别标志。由于它采用有源问答的工作方式，能用较小的发射功率达到较远的作用距离，且不受目标反射面积大小的影响。

询问信号和应答信号一般采用两种不同的频率传输，避免了地物、海浪和云雨等杂波所产生的干扰。它还能传输目标的呼救信号、编号和高度数据等其他信息，以及利用应答信号探测和跟踪己方目标，所以雷达敌我识别系统也称二次雷达或雷达信标。但它不能探测非合作目标。

10. 检测到雷达信号 k频 什么意思

检测到雷达信号k频的意思是：表示有测速，使用的雷达是K频段（约24～26GHz）的雷达波。

警用速度检测设备，尤其是移动速度检测一般采用雷达速度检测。目前，国际上常用的雷达速度检测的频带有X频带、K频带和Ka频带。

Ka频率，频率为26．5－40ghz电磁波，K频率，频率为18－26．5ghz电磁波。

Ka波段是电磁波谱微波波段的一部分，Ka波段的频率范围为26．5～40GHz。Ka是K－above的缩写，即直接高于k。Ka波段也被称为30／20GHz波段，通常用于卫星通信。

(10)神经网络雷达信号识别扩展阅读：

ka波段和ku波段区别

1．ka频率较高，孔径相同的天线波束较窄，方向性较好，接收到的相邻恒星的干扰较少。国际上比较流行的ka卫星都是采用点波束设计，在同一颗卫星下需要进行波束转换。Ku一般是大波束，同样需要卫星下的开关。

2．与Ku频段不同，美国为政府应用分配了专门的Ka频段，使政府能够建立自己的卫星星座系统。着名的宽带全球通信卫星通信系统（WGS）就是这一政策的产物。

3．Ka波段的限制与Ku波段不同。虽然可以获得更好的方向性和增益的Ka波段与天体的大小确定，这是抵消较高的空间损失，商业Ka波段，有严格限制的离轴附近谱密度（ESD），这通常是重要的移动应用程序系统。