海豚“声呐”启发了杂波穿透雷达

据报道，双倒脉冲雷达(TWIPR)能够区分真正的“目标”，例如可能用于爆炸或间谍装置的某些类型的电子电路，以及可能被传统雷达和金属探测器误认为真正目标的“杂波”(通常是其他金属物体)。

这个新系统是由南安普顿大学声音与振动研究所的Tim Leighton教授领导的团队开发的，它基于双倒立脉冲声纳(TWIPS)。

TWIPS利用海豚处理声纳信号的天然能力，在气泡水中区分目标和杂波。有人观察到，一些海豚会在鱼群周围吹“泡泡网”，迫使鱼群聚集在一起，如果它们不能从泡泡中分辨出鱼，它们的声纳就无法工作。

该技术使用的信号是由两个连续的脉冲组成的，一个脉冲与另一个相同，但相位相反。雷顿教授与保罗·怀特教授以及学生丹·芬弗和金华·蔡一起证明了TWIPS可以增强来自目标的线性散射，同时抑制来自海洋气泡的非线性散射。

雷顿教授的团队提出，TWIPS方法可以应用于电磁波，同样的技术也适用于雷达。

他们与伦敦大学学院的休·格里菲斯教授、肯尼斯·Tong博士以及科巴姆技术服务公司的大卫·丹尼尔斯博士合作，通过将TWIPR雷达脉冲应用于“目标”(在其馈点上有二极管的偶极天线-与间谍或爆炸物有关的设备中的典型电路)，来测试这一提议，以将其与“杂波”(由铝板和支架钳代表)区分开来。在测试中，目标显示出比34厘米乘40厘米的铝板发出的杂波信号强10万倍。

这项名为“利用双倒脉冲抑制雷达杂波和目标识别”的研究发表在该杂志上英国皇家学会学报A．

在一份声明中，雷顿教授说:“与TWIPS方法一样，TWIPR方法区分了线性散射体和非线性散射体。然而，在TWIPS设计的场景中，杂波是非线性散射的，而目标是线性散射的，而在使用TWIPR的情况下，这些特性是相反的。

考虑到二极管靶长6厘米，重2.8克，成本不到1欧元，不需要电池，它可以为动物、基础设施和进入危险区域的人类制造小型、轻量和廉价的定位和识别标签。

这些标签可以被调整为散射特定的共振，为TWIPR脉冲提供唯一的标识符。

没有携带这种标签的被埋灾难受害者仍然可以被TWIPR定位，因为它可以携带带宽来搜索手机共振，提供了通过手机定位受害者的可能性，即使手机关机或电池没有剩余电量。

雷顿教授说:“这种技术可以扩展到其他辐射，比如磁共振成像(MRI)和光探测和测距(LIDAR)，例如，从燃烧产物中非线性散射，为早期火灾探测系统提供了可能性。”