2015年第12期文章目次

1 空基预警探测系统技术发展趋势

陆军 , 张昭 , 胡瑞贤

2015(12):1-5.

[摘要](5180) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
空基预警探测系统是空基信息系统的重要组成部分。文中分别分析了空基信息系统面临的隐身目标探测、目标综合识别和复杂战场对抗三个需求,从而提出了未来空基预警探测系统技术的发展趋势。

2 机载预警雷达七十年发展回顾与展望

曹晨

2015(12):6-10.

[摘要](5482) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
回顾了机载预警雷达自1945 年以来的发展历程,并以任务适应、环境适应和平台适应为主线,将其划分为三个阶段。然后,结合未来预警机必须满足的军事需求,阐述了发展中的机载预警雷达可能具备的“宽频带、一体化、智能化和网络化冶的技术特征。总体而言,未来机载预警雷达将进一步改善对任务、环境和安装平台的适应性,概念进一步拓展,在打击链中的作用将不断向后延伸,与系统和体系的交联也将更加紧密,从而为形成基于信息系统的体系作战能力作出更多贡献。

3 机载预警雷达系统架构发展路径研究

张良 , 祝欢 , 吴涛

2015(12):11-18.

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摘要:
机载预警雷达体系架构与信号处理技术相互推动、代次发展,信号处理变革的驱动力来自于系统需求,系统架构的搭建以核心处理能力发挥到最优为准则。文中首先分析了机载预警雷达杂波谱空间-频域以及空间-距离-频域的特点; 然后,概括总结了脉冲多普勒和空时自适应处理两代体系架构演变的历史;最后,从机载预警雷达面临的杂波和干扰抑制需求出发,提出了未来机载预警雷达体系架构三种可能的演变路径。

4 机载预警雷达天线发展趋势及关键技术

郭先松 , 孔令兵 , 刘小飞

2015(12):19-24.

[摘要](5250) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
综合性预警探测多功能一体化系统是下一代机载预警雷达的一种必然趋势,它要求天线阵面具备多功能、与平台一体化的特征,实现超宽带、多频段性能,并能在硬件资源上支撑数字智能化的系统体系架构。文中首先分析了机载预警雷达天线阵面的发展趋势和国内外研究现状,继而分析了目前机载预警雷达天线系统的关键技术,阐述了相应的技术实施途径和核心问题,提出部分解决方案。

5 基于周期模糊函数理论的信噪比估计

刘静 , 贲德 , 周新刚

2015(12):25-28.

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摘要:
周期模糊函数表示周期调制连续波信号的时延-频偏平面的相关,不同的信号具有不同的周期模糊函数。针对雷达中频信号的信噪比估计,提出了基于周期模糊函数理论的信噪比估计方法。根据信号和噪声在周期模糊函数中的不同位置具有不同的表现特征,推导了在高斯白噪声背景下基于周期模糊函数的信噪比估计公式,给出了实现算法,同时和其他信噪比估计算法进行了对比仿真分析。结果表明,基于周期模糊函数的信噪比估计方法,特别是对低信噪比情况下,估计精度高,算法简单,易于工程实现。

6 基于压缩感知的超分辨目标散射中心估计

晋本周 , 吴刚

2015(12):29-33.

[摘要](5519) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
针对雷达目标识别中散射中心特征提取需求,提出一种基于压缩感知理论(CS)的超分辨散射中心估计算法。通过设计一字典,将脉压波形进行稀疏表示,进而将重构问题引入CS 理论框架之下,利用仿真数据验证了散射中心重构算法的可行性。基于实录数据,将80 MHz 宽带信号滤波成20 MHz 窄带信号,利用窄带20 MHz 脉压波形重构高分辨散射中心,进而恢复宽带80 MHz 脉压信号。恢复信号与真实80 MHz 宽带脉压信号的对比分析结果表明,在一定误差范围内,CS算法可实现目标散射中心重构。

7 基于白化滤波的多普勒天气雷达谱矩估计改进方法

李学华 , 何建新 , 史朝 , 曾强宇 , 张福贵

2015(12):34-39.

[摘要](5293) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
针对多普勒天气雷达时间分辨率和方位分辨率提高后,回波强度和径向速度精度无法满足1 dB 和1 m/ s 业务要求的问题,采用基于距离过采样技术和白化滤波算法的改进谱矩估计方法,使估计精度大大提高。该方法通过在距离向提高采样频率,获取更多的回波信号样本数量,然后采用白化滤波算法去除回波信号距离向的相关性,提高回波信号的独立样本数;并以白化滤波后的回波信号为基础,改进现有脉冲对谱矩估计算法,提高谱矩估计精度。仿真和雷达试验结果表明,在回波信号信噪比较大时,谱矩估计改进算法比现有脉冲对算法的估计精度更高,且可解决多普勒天气雷达因时间分辨率和方位分辨率提高后引起的精度降低问题。

8 Fast ICA 盲分离算法在雷达抗主瓣干扰中的应用研究

王文涛 , 周青松 , 刘兴华 , 李磊

2015(12):40-44.

[摘要](5479) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
压制干扰信号从主瓣进入雷达天线,会严重影响雷达的性能,通常的副瓣抗干扰技术难以奏效。文中首先给出了Fast ICA 应用于雷达抗主瓣干扰的信号模型;在高信噪比的均匀噪声环境中,利用基于寻找峭度的局部极值点的Fast ICA盲分离算法分离接收到的主瓣干扰混合信号,通过脉压找出目标信号。仿真验证了算法用于抗主瓣干扰的有效性,该算法具有良好的抗干扰性能,在分离效率上具有较明显的优势。

9 基于原始频谱的天波超视距雷达回波特性分析方法

余陈钢 , 陈志坚

2015(12):45-48.

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摘要:
天波超视距雷达工作环境复杂,受外部干扰和杂波的影响较大,使得超视距雷达目标回波特性十分复杂。为了对目标进行判别和有效跟踪,就必须分析掌握雷达各种回波和目标特性。文中设计了一种基于雷达原始频谱的回波特性分析方法,该方法以原始频谱为基础,将回波点迹及跟踪航迹数据与频谱数据进行同步对比分析,同时对频谱信息进行噪声基底、杂波展宽、覆盖率等统计评估,有效地分析超视距雷达回波特性以及对目标跟踪进行有效地分析和验证。

10 基于压缩感知的分布式MIMO 成像雷达网格失配问题研究

张海龙 , 陆广华 , 于慧 , 王东进

2015(12):49-53.

[摘要](5116) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
在基于压缩感知的分布式多输入多输出(MIMO)成像雷达系统中,若成像目标不在事先划分的网格点上,即存在网格失配(Off鄄Grid)偏差时,成像结果将急剧恶化,文中针对该问题,分别在Off鄄Grid 偏差一阶和二阶近似下提出了行之有效的解决方法。文中首先建立了系统存在Off鄄Grid 偏差时的回波模型,在理想划分网格点的基础上,将Off鄄Grid 偏差看作未知数,分别进行一阶和二阶Taylor 展开,建立扰动模型,分析Off鄄Grid 偏差对成像结果的影响,最后给出了一种采用欠定系统局灶解法(FOCUSS)和约束总体最小二乘(CTLS)方法联合估计目标位置和散射系数的算法。与传统的基于压缩感知的成像方法相比,文中所提出的算法能够很好地解决网格失配问题,提高目标的反演精度。计算机仿真结果验证了所提方法的有效性。

11 基于稀疏脉冲反演的墙体参数研究

费翔宇 , 冯温雅 , 王成浩

2015(12):54-56.

[摘要](5264) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
稀疏脉冲反演实际上是从含有噪声的雷达数据单道中计算出具有稀疏分布特性的反射系数。文中以范数约束为基础,提出L1 范数约束求解的方法,并且采用迭代重加权最小二乘法(IRLS)的优化算法,该算法具有精度高、速度快的优点,对穿墙侦查雷达数据处理后可以有效提高分辨率,获得反射系数,有助于进一步求得墙体的厚度和介电常数。最后针对不同数据的实验结果验证了算法的有效性。

12 系统辨识在伺服系统动态特性测试中的应用

朱燕梅 , 侯文 , 郑浩鑫 , 张寅

2015(12):57-60.

[摘要](5486) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
将系统辨识引入伺服系统的测试中,采用多新息随机梯算法辨识出系统的传递函数。通过由辨识得到的传递函数来计算系统的阶跃响应特性和频率特性,既减少了测试项目,又提高了效率。基于舵机系统的测试需求完成了测试实验,与传统测试方法相比幅频特性误差小于0. 39 dB,相频特性误差小于4. 9°,上升时间的误差控制在6. 29％以下,实验结果表明,通过系统辨识来计算伺服系统性能指标取得了良好的测试效果。

13 超宽带全金属Vivaldi 天线的设计

陈金 , 胡明春 , 张金平 , 李小秋

2015(12):61-64.

[摘要](5327) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
设计了一种全金属的Vivaldi 天线,当频率为3 ~17 GHz 时,其VSWR<2,在宽边扫描情况下,VSWR 小于2. 0 的带宽能达到11 GHz。它不仅具有频带宽、方向性好等特点;同时,它还能解决传统Vivaldi 天线制作工艺复杂、制作成本高、物理强度低等问题,能更好地应用于高功率雷达等领域。文中利用高频结构仿真软件HFSS 对设计天线的几何尺寸进行了优化,并进行了仿真与分析,通过计算天线的驻波比、方向图、增益等性能验证了天线的超宽带、宽边扫描的特性。

14 试验天线对雷达罩传输效率的影响及分析

王云香 , 许群 , 刘尚吉 , 乔承晓

2015(12):65-69.

[摘要](5371) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
在雷达罩电性能测试过程中,需要用到试验天线,试验天线的类型、极化方式和口径尺寸对雷达罩电性能测试结果有一定影响。文中对试验天线口径尺寸对雷达罩传输效率的影响程度进行了仿真计算,通过对比测试验证了仿真计算的正确性。计算和测试结果表明:当试验天线与装机天线口径尺寸差别不大时,试验天线口径尺寸对传输效率的影响较小。在工程实践中,当无法得到装机天线时,可以用类型相同、极化方式相同、口径相近的天线作为试验天线,以完成传输效率的测试。

15 大功率高原型发射机的设计

王登峰

2015(12):70-73.

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摘要:
结合某高原型雷达发射机的研制和实践,介绍了一种具备5 000 m 高原工作能力的大功率速调管发射机的设计。给出了系统方案,重点介绍了固态调制器、高压绝缘、快速电弧保护电路、速调管打火保护等关键技术。所设计的发射机具有体积小、效率高、维修性好等特点。实践表明:该发射机的环境适应性和可靠性满足设计指标要求。

16 相参捷变频雷达接收机及动目标处理技术

张晨路 , 公绪华 , 刘一民

2015(12):74-77.

[摘要](5375) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
在现代雷达技术的发展中,相参捷变频雷达因其目标分辨能力和在电子对抗战中的优势而越来越多地被应用。文中介绍了三种相参捷变频雷达接收机的体制,并分析了各自的原理以及适用的应用场景。针对该体制在杂波抑制上的难题,提出一种基于最优输出信杂比的杂波滤波器的设计方法,对回波信号进行杂波抑制以实现动目标处理。展示了由原理样机进行的外场实验,通过对外场实验获取得真实数据进行分析,验证了系统的相参性和动目标处理的有效性。

17 雷达馈线零部件低温钎焊工艺优化研究

刘洪斌

2015(12):78-82.

[摘要](5240) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
针对铜合金馈线波导器件工艺过程中出现的电镀发黑、镀层不牢等难题,进行了大量工艺试验及低温钎焊工艺的优化研究。结果表明,镀层发黑的主要原因为焊缝结合率不高、致密性不够,电镀过程中的清洗液残留所导致。通过试验,得到了优化的馈线零部件低温钎焊工艺,并对焊接结构进行了改进,使钎焊质量能够满足产品的尺寸精度、电镀要求。

18 机载SAR 对地面慢速运动目标的DPCA-CFAR 联合检测方法

杨跃轮

2015(12):83-87.

[摘要](5470) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
在机载合成孔径雷达(SAR)动目标检测中,由于地面慢速运动目标速度较小,因此很容易被地面强主瓣杂波淹没而检测不到。文中针对地面慢速运动目标的运动特点,提出基于分数阶傅里叶变换(Frft)的DPCA鄄CFAR 联合检测的方法,在采用天线相位中心偏置(DPCA)技术进行杂波抑制的基础上进行恒虚警(CFAR)处理,从而检测到运动目标,并且根据DPCA 对消后的信号幅度和CFAR 检测门限推导了最小可检测速度,说明了提出的算法对慢速运动目标的检测性能,并进一步采用Frft 方法估计出目标速度,最后通过仿真对算法的有效性进行了验证。

19 基于插件集成技术的雷达显示软件设计

杨晓彦 , 徐慧敏 , 石三将

2015(12):88-92.

[摘要](5224) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
现代一体化战争的态势瞬息万变,战场对各类传感器信息保障的要求也越来越高。终端显示软件作为雷达人机信息与操作交互的窗口,需要能够针对不同的作战任务进行快速反应,功能灵活可重构。基于该作战需求,文中提出了一种以开发库QT 为平台,基于插件集成的雷达显示软件设计思路与方法,介绍插件技术,描述了本软件的体系架构以及具体的设计实现方法。该软件设计技术现已在某型舰载雷达显示终端上正式应用,其满足了系统的灵活性、高效性、扩展性要求,具有很高的实用意义及推广价值。

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