2012年第9期文章目次

周万幸

2012, 34(9):1-7.

[摘要](5212) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](1)

摘要:
高分辨率雷达可以对非合作目标进行远距离二维成像,其在战略防御、反卫星、战术武器以及雷达天文学等方面都有重要的应用价值。文中首先介绍了国外典型的地基雷达、舰载雷达、机载雷达成像系统,接着阐述了各种逆合成孔径雷达(ISAR)运动补偿、成像技术以及不同ISAR成像技术的应用范围和发展现状。最后对雷达成像技术发展中应进一步研究的问题进行了展望。

2 雷达射频集成电路的发展及应用

李明

2012, 34(9):8-15.

[摘要](5281) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
文中主要探讨雷达射频/ 微波集成电路的发展及其应用。介绍了现代雷达的发展趋势、雷达射频系统的演变历程以及目前国内外相关的射频集成电路的最新成果,讨论了射频片上系统(SoC)的未来趋势。针对现代主流的有源相控阵雷达,介绍了几种可行的系统级射频芯片的集成方向,最后强调了系统级射频集成电路测试在设计中的重要性,并给出一种基于模块化结构的自动测试设备(ATE)测试平台方案。

3 天线差斜率对测量雷达测角精度的影响

张润杰 , 李伟宗

2012, 34(9):16-17.

[摘要](5087) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
对于精密跟踪测量雷达,系统的威力和跟踪精度是天线设计时考虑的两个重点。在天线设计中,威力主要由天线的和增益保证,而精度主要是由雷达天线的归一化差斜率保证,即天线归一化差斜率是影响精密跟踪测量雷达测角精度的重要因素。文中着重阐述了差斜率的定义以及差斜率对系统精度的影响进行了分析;然后结合实际情况,分析了五喇叭馈源差斜率对系统精度的影响情况,最后提出了馈源优化的措施,并且检验了馈源优化后的系统角度随机误差,满足雷达设计要求。

4 多频穿透式人体探测实验雷达设计与实现

窦兴川 , 梁凯

2012, 34(9):18-22.

[摘要](5178) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](1)

摘要:
利用微波穿透非金属障碍物的特性可探测到人体的呼吸、心跳以及人体运动信号。为有效降低环境干扰,提高探测性能,文中分析障碍物的衰减特性,提出一种多频连续波发射技术,即采用UHF、L、S 3个波段进行连续波同时发射,信号处理系统根据探测不同障碍物和不同环境条件,对不同人体特征(呼吸、心跳和体动)进行提取与分析。实验结果表明,多频穿透式人体探测方法可有效探测障碍物后的绝对静止人员的呼吸和心跳信号,对运动人体具有更强的探测能力。

5 影响波束合成信噪比若干因素的研究

朱新国 , 张凯

2012, 34(9):23-26.

[摘要](4982) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
针对实际工作中波束合成性能下降的问题,推导了理想情况下数字波束合成信噪比相对输入信噪比的增益,研究了通道失效、幅度加权和幅相误差分别对波束合成信噪比的影响,并推导了信噪比损失的解析式。理论分析和仿真结果表明:在失效通道比例小于30%的条件下,信噪比损失与失效通道比例近似成线性关系;在同时存在通道失效、幅度加权和幅相误差的条件下,信噪比损失近似等于通道失效、幅度加权和幅相误差各自引入的信噪比损失之和。

6 弹道导弹防御系统体系架构设想和仿真分析

刘律 , 芦珊珊

2012, 34(9):27-30.

[摘要](5039) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
针对弹道导弹防御系统体系架构进行研究,从军事需求角度分析周边国家和地区弹道导弹对我国安全构成的可能威胁及美军弹道导弹防御技术发展趋势,提出适合我国的弹道导弹防御系统发展的系统架构设想。针对现实威胁,通过仿真分析了末段两层拦截的区域弹道导弹防御系统的方案,提出适合我国国情的发展途径。

7 基于非线性最小二乘的统计MIMO雷达动目标参数估计算法

马鹏 , 何伟 , 张剑云 , 李小波

2012, 34(9):31-35.

[摘要](5088) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
根据统计MIMO雷达的工作原理和多脉冲信号模型,提出了一种含加速度的动目标模型,推导证明了位置、速度和加速度联合估计下的CRB,分析了收发天线数、天线配置对参数估计性能的影响,并利用非线性最小二乘模型简化了目标函数的形式,在降低参数估计成本的同时,利用脉冲积累特性又可提高估计精度。文中表明随着天线数、发射脉冲数的增加,系统参数估计性能会大幅提高,且利用最小二乘模型的目标函数,参数估计的效率更高。仿真实验有效地验证了理论分析的正确性。

8 基于方位Deramp处理的宽覆盖DBS全孔径成像方法

孟宪奎 , 臧伟旺 , 郭德明

2012, 34(9):36-39.

[摘要](5025) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
为了获得大幅宽多普勒波束锐化(DBS)图像,现有的DBS成像算法往往需要进行复杂图像拼接。此外,现有成像方法为了保证DBS图像的锐化比恒定,除了要实时调整波束扫描速度外,还需要实时调整脉冲重复频率或积累脉冲个数,使得系统复杂度显著增加。文中在深入研究DBS成像机理的基础上,提出了一种基于方位Deramp处理的宽覆盖DBS全孔径成像方法。该方法利用方位Deramp消除了全场景回波的多普勒频谱混叠,无需进行图像拼接,通过一次全孔径FFT就能获得宽覆盖DBS图像。同时,只需实时调整波束指向,该方法就能实现恒定锐化比成像。实测数据处理结果证明文中方法的有效性。

9 高速目标雷达微多普勒特征提取

倪迎红 , 张熙昀

2012, 34(9):40-44.

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摘要:
目标组成部件的机械振动或旋转(微运动动力学)会在目标的雷达回波上产生频率调制,人们将由振动或旋转产生的调制称为微多普勒现象。微多普勒特征可以被认为是运动物体的独特现象,能够提供用于目标分类识别的附加信息。文中关注高速目标的微多普勒特征提取,讨论了高速带来的距离走动补偿、平动多普勒位移校正、雷达信号条件和微多普勒特征提取方法,仿真了一种高速目标微多普勒分析方法,仿真结果验证了该方法的有效性。

10 强干扰背景下相干弱信源DOA估计方法

李洪兵 , 郭艺夺 , 宫健 , 田波

2012, 34(9):45-49.

[摘要](5063) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
当2个信号功率相差较大时,常规的空间谱估计算法往往不能估计出弱信源的波达方向(Direction of Arrival,DOA)。针对该问题,文中基于强干扰和弱信源对应的特征矢量具有保向正交性这一特性,提出了一种强干扰背景下相干弱信源 DOA估计方法—特征矢量剔除法。相比于其他算法,该算法最大的优点是无需预知强干扰的方位及数目信息,实施简单,运算量较小。计算机仿真结果证明了所提算法的正确性和有效性。

11 基于CFAR级联的SAR图像舰船目标检测算法

陈祥 , 孙俊 , 尹奎英 , 于俊朋

2012, 34(9):50-54.

[摘要](5085) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](1)

摘要:
SAR图像舰船目标检测在军事监视和海洋环境监管等方面有着重要的意义。针对SAR图像的特点,提出了一种基于全局CFAR检测与局部CFAR检测级联的舰船目标检测算法。在全局CFAR检测中,通过海杂波特性拟合优选海杂波统计模型,以较高的虚警率筛选潜在的目标点;在局部CFAR检测中,以潜在目标点的连通区域为单位,通过检测窗口的选取、背景像素的确定和海杂波拟合等步骤以后,以较低的虚警率确定目标。最后,通过条件扩张算法和目标像素聚类完善船只细节。实验结果表明,文中算法在保证良好的检测性能的同时,具有检测效率高、舰船细节完整等优点,为舰船目标鉴别和信息提取提供了良好的保障,更加符合实际应用需求。

12 基于运动模型匹配的抗距离欺骗干扰方法

陈宇翔 , 高立宁 , 刘腾飞

2012, 34(9):55-58.

[摘要](5184) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
分析比较了常用的对欺骗干扰的识别方法以及对抗方法。对其局限性提出了一种基于回波脉冲展宽系数特性的距离欺骗干扰判决方法和一种基于运动模型匹配的抗距离欺骗干扰方法。最后将上述方法实现于某型雷达抗干扰模拟验证系统中,通过实测数据及实验记录结果证明了该方法的有效性。

13 一种全自动的MSTAR SAR目标图像分割方法

徐侃 , 杨丽春 , 刘钢 , 杨文

2012, 34(9):59-62.

[摘要](5148) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
狄利克雷过程混合模型(Dirichlet Process Mixture, DPM)作为一种非参数概率统计模型,可以有效应用于SAR图像的非监督分类。文中提出一种全自动的MSTAR SAR图像分割方法。该方法首先基于DPM确定出图像中的类别数目,接着使用马尔科夫随机场(Markov Random Field, MRF)对所得图像类别概率的空间邻域关系进行描述,然后结合标号代价能量优化算法获取最终的分割结果。该方法在不需要人为指定待分割图像类别个数的同时,能较好地保证分割结果的合理性与连贯性。在MSTAR SAR数据上的实验表明了其有效性。

14 雷达杂波抑制的新方法研究

汤成霞 , 徐晓群 , 张荣涛 , 郭剑辉

2012, 34(9):63-65.

[摘要](5127) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](1)

摘要:
为了从杂波中检测出目标,提出了抑制杂波的一种新方法—速度滤波与Hough变换的结合应用。文中根据2种方法各自的优缺点,将雷达扫描的不同区域采用不同的方法处理,并与“滑窗冶检测法并用,有效的检测出直线运动的目标,达到高效率杂波抑制的效果。通过多次试验研究,得出速度滤波法对虚警率和漏警率的影响,同时给出了结合Hough变换后,对虚警率和漏警率的影响,从而验证了此方法的有效性。此方法算法简单,计算量小,杂波抑制效果很好。

15 机载有源相控阵雷达天线阵面结构设计

钱宣 , 孙为民 , 方红梅

2012, 34(9):66-68.

[摘要](5018) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](1)

摘要:
以机载有源相控阵天线阵面为例,简要叙述了天线阵面的组成、结构框架、冷却系统模式等结构特点,并对天线阵面的主要结构部件,如阵面框架、有源线阵以及阵面后端功能部件等结构设计做了详细叙述。通过对该天线阵面进行力学仿真计算分析,验证了该天线阵面结构合理,满足机载平台环境使用要求,还根据目前正在研究的雷达技术提出了将来天线阵面结构设计方面的发展方向。

16 考虑互耦的平面相控阵天线波束形成

张玉 , 胡进

2012, 34(9):69-71.

[摘要](5052) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
针对互耦会影响天线方向图的问题,首先用矩量法精确分析了考虑互耦影响时平面相控阵天线阵元的电流分布,仿真实现了阵元互耦对相控阵天线波束形成的影响效果,然后用软件补偿的方法补偿互耦所造成的影响,从而完成了相控阵天线波束形成的综合。

17 准八木型相控阵天线模式项散射特性研究

宗荣芳 , 李丰林

2012, 34(9):72-75.

[摘要](5269) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](2)

摘要:
采用工程预估方法对大规模相控阵天线模式项散射特性进行分析,考虑了均匀矩形阵列相控阵天线在不同波束扫描角度下的散射特性。实测相控阵为40×50准八木型均匀矩形阵列天线,工作在X波段,中心频率为10 GHz, 峰值增益为37.42133 dBi,运用HFSS阵列综合预估技术给出了数学近似公式和近似综合2种近似方法计算天线模式项雷达散射截面。仿真结果表明相对于传统预估技术,近似方法计算精度虽有所下降,但效率很高,大大提高了对天线阵列散射预估的速度。

18 L波段信号在戈壁地区的反射特性分布

王红敏 , 高勇 , 曹振新 , 赵熠明

2012, 34(9):76-78.

[摘要](4916) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
基于戈壁地区特殊的地层结构,根据不同地层的组成成分,包括含沙、含水、含土比例等参数指标,确定了相应的介电常数。在此基础上根据电磁波在多层介质中的传播理论,利用电磁仿真软件HFSS对该模型进行了仿真计算分析。该工作能够为工作于戈壁地区的雷达系统设计提供一定的参考。

19 一种减缩微带天线RCS的新型开槽结构

杨欢欢 , 曹祥玉 , 高军 , 李文强

2012, 34(9):79-82.

[摘要](5062) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
提出了一种能在较宽频带范围内减缩微带贴片天线雷达散射截面(RCS)的新结构。该结构通过对天线贴片开圆形槽和横槽减缩高频段的RCS,结合对接地板开纵槽减缩低频段的RCS,从而实现了整个频带内RCS的有效减缩。理论分析和仿真、实测结果表明,该结构在保证天线辐射性能的同时,对2 GHz ~8 GHz 频段有较大幅度的RCS减缩,最大减缩值达27.16 dB。

20 一种改进的无感型MARX调制器

孙雪铮 , 姚义龙

2012, 34(9):83-85.

[摘要](5075) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
在窄脉宽、电压不是太高的情况下,无感型MARX调制器因其结构紧凑、性能可靠、成本低廉倍受人们青睐。然而对典型的无感MARX调制器来说,轻载情况下脉冲输出后沿特性并不理想。文中对这种典型电路进行改进,优化了放电回路,使脉冲输出包络不再受负载不同的影响,得到更好的脉冲输出波形。此外,改进后的调制器电路也得到了一定简化。

21 行波管发射机自动测试软件系统设计与实现

王世威 , 杨军 , 章国宝 , 黄志敏

2012, 34(9):86-89.

[摘要](5031) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
为保障行波管发射机能安全、稳定地运行,发射机的自动测试及故障诊断方法成为发射机调试维护的一种有力工具。完成系统测试和故障隔离功能的软件系统具有非常强的针对性,同时对其稳定性、安全性和准确性也有着极高的要求。该文通过对行波管发射机调试需求的详细分析,设计了极具针对性的自动测试软件,并联系实际提出了其实现方式, 最后根据实际使用情况对测试软件平台的性能进行了进一步分析和讨论。实践证明,该软件平台以实际需求为基础,提供了一种自动化程度高、系统响应好、稳定性高的行波管发射机调试的解决方案。

22 雷达终端高精度快速浮点算法研究

韩文俊 , 张晓明 , 杨东华

2012, 34(9):90-93.

[摘要](5107) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](2)

摘要:
针对雷达终端处理过程中,浮点运算在现场可编程门阵列(FPGA)中实现较为耗时、资源占用较高的问题,首先在分析对比当前主要浮点处理方法的基础上,选择CORDIC算法进行浮点处理,并对算法原理进行了详细的介绍,通过仿真, 分析了位宽及迭代次数对精度的影响。然后,以arctan函数为例详细介绍了其在FPGA中实现的方法,结果显示arctan流水运算速度可达200 MHz,资源占用率较低、实时性强、精度较高且易于调整。

23 海面流场的三种雷达体制成像仿真

余颖 , 陈安宏 , 黄兴李 , 朱敏慧

2012, 34(9):94-98.

[摘要](5133) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
监测海面流场是微波遥感重要应用之一,它对民用和军用领域都有非常重要的意义。微波传感器主要包括早期的真实孔径雷达、高分辨率合成孔径雷达和新兴的双站合成孔径雷达。文中提出一种对海面弱流场和波浪进行真实孔径雷达/合成孔径雷达/双站合成孔径雷达成像的仿真方法。该方法根据给定的海面流场数据、海况条件和雷达参数,考虑倾斜、流体动力和速度聚束调制作用,并利用海面微波散射模型和雷达回波信号模型生成雷达仿真图像,得到的雷达图像可为后续的海洋目标检测等算法提供仿真数据源。

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