2016年第8期文章目次

谷雨 , 吕鹏飞 , 彭冬亮 , 董华清

2016(8):1-6.

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摘要:
针对雷达组网对隐身目标协同检测与跟踪时的动态分配问题,将条件后验克拉美罗下界(CPCRLB)用作系统跟踪性能的度量,结合改进二值粒子群优化(NBPSO)和粒子滤波,提出了一种基于CPCRLB的隐身目标协同检测与跟踪算法。该算法将雷达的动态分配问题转化成组合优化问题,根据新生目标的隐身特性对雷达分配方案的约束,借助分布在边界的检测粒子计算不同的雷达分配方案对新生目标的检测概率,并以已跟踪目标的CPCRLB 衡量跟踪精度,采用NBPSO全局搜索最优分配方案,最后进行粒子滤波与协方差交集融合。

2 主动雷达导引头干扰效能评估指标体系的构建与约简

杨远志 , 王星 , 陈游 , 周东青 , 范翔宇

2016(8):7-12.

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摘要:
针对现有空空主动雷达导引头干扰效能评估指标体系的主观性较强,存在冗余现象,缺乏合理的建立依据和约简方法,文中分析了评估指标体系的构建原则,通过对导引头固有抗干扰能力和工作过程的分析,建立了评估指标体系。为解决多指标及各指标重要程度不一的问题,应用粗糙集属性约简算法对该指标集进行约简,删除了冗余属性,得到了核心属性。并且以五组主动雷达导引头干扰效能评估指标数据为例进行算法模型验证,并对约简后的指标体系进行了有效性检验。实验结果表明:该方法能有效简化评估指标,得到工作体制抗干扰因子和自卫距离这两个核心指标,为主动雷达导引头干扰效能的评估提供理论支撑。

3 隐身目标探测技术现状与发展研究

甘杰 , 张杰

2016(8):13-16.

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摘要:
文中以对抗新一代隐身战机目标为切入点,基于隐身目标的多频段、单/双站目标散射特性理论评估与分析,表明在低频端和高频段,以及基于多站的目标RCS会显著变大,为反隐身雷达频段和体制选择提供了直接的理论依据。由此,提出了扩展工作频段和探测视角、采用多传感器混合组网、发展无源和宽带等新体制的隐身目标探测技术路线和发展建议。

4 遗传算法搜索雷达脉冲重复周期

华瑶 , 孙晓闻

2016(8):17-19.

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摘要:
采用脉冲多普勒体制的雷达需发射多个不同重复周期(PRI)的脉冲组对目标进行探测。在雷达工程中一般采用穷举搜索的方法来优选PRI,计算量巨大。文中研究了遗传算法(GA)搜索雷达PRI方法,针对机载雷达探测空中目标的特点,以速度盲区和距离盲区联合最小作为适应度评价函数,搜索结果具备良好的探测清晰区。通过仿真示例说明了遗传算法搜索PRI的有效性,并对遗传算法的计算量进行了分析。与穷举搜索法相比,遗传算法大大减少搜索数目,可以快速搜索出满足工程要求的PRI组合,具备良好的工程适用性。

5 国外声呐技术研究现状与发展趋势

赵培聪

2016(8):20-24.

[摘要](5485) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
概述了声呐从诞生至今的发展变化,总结了国外现役主战声呐装备型号、体制、使用国家和平台。从多功能一体、阵列构型、多基地协同、开放式体系架构四个层面分析了国外声呐技术研究现状。结合任务需求和基础技术支撑,从全自适应智能化认知、MIMO声呐、广域异质多传感器联合感知三个维度展望了声呐技术的发展趋势。

6 分布式MIMO雷达信号级量化融合检测方法研究

彭志刚 , 黄晓刚 , 李宝鹏

2016(8):25-29.

[摘要](5565) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
针对分布式多输入多输出雷达信号级融合检测的通信带宽过大的问题,提出了一种信号级量化融合检测算法。文中首先对量化融合检测算法进行了理论推导,给出了量化后融合中心的判决准则;然后,以最大化巴氏距离为目标构建了量化准则,并且给出了求解量化门限的迭代步骤。仿真结果表明:该方法在将通信带宽降低一半的情况下,依然能够获得与信号级融合检测算法相同的检测性能。

7 一种高效实用的宽带速度补偿技术及性能评估

郭永强 , 刘增文

2016(8):30-33.

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摘要:
基于高速目标宽带线性调频回波模型,推导了高速目标的去斜回波理论表达式并进行了定性分析;在分析去斜回波表达式中速度项影响的基础上,给出一种工程实用化的速度补偿方法,该方法具有计算量小、稳健有效的特点;利用信息熵和归一化方差评估速度对一维距离像的畸变影响,并给出该速度补偿技术对雷达测速的精度要求;最后,通过仿真验证了结论的正确性和有效性。

8 基于支撑向量机的地杂波虚警抑制技术

邢远见 , 陈翼 , 祝欢 , 李国刚

2016(8):34-38.

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摘要:
由于杂波的非均匀特性,传统杂波抑制技术的杂波滤除能力有限。在强杂波环境下,处理后回波仍残留大量虚警。文中提出了新的点迹滤波技术,用于抑制杂波虚警。针对地面动目标检测体制雷达,通过提取目标和杂波的五种分类特征和五种先验特征,使用主成分分析和支撑向量机方法过滤虚假点迹。试验结果表明:文中提取的特征和设计的分类器, 可在较少目标损失下,有效地抑制地杂波虚警。

9 基于矩阵优化理论的自适应数字波束形成算法研究

张晨 , 谢洁

2016(8):39-42.

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摘要:
自适应数字波束形成作为天线技术和数字信号处理融合的产物,近年来成为跨领域的研究热点,并且广泛应用到新一代的相控阵雷达和移动通信中。文中提出一种基于矩阵流形理论的自适应波束形成算法。不同于传统的波束形成算法,该算法将波束形成问题转化为高维优化问题,并引入矩阵流形优化理论,在Stiefel流形上求解该问题。由于降低了求解问题的维度,限制了最优解的范围,该算法相比于传统的自适应波束形成算法,具有收敛速度快、运算量小、鲁棒性好的优点。

10 基于模糊逻辑的风廓线雷达目标检测技术

黄裕文

2016(8):43-45.

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摘要:
作为风廓线雷达探测目标的大气湍流信号,极易受地杂波、海杂波、降水、无线电信号、飞机、鸟、昆虫等一系列外界环境和信号的干扰,从而形成一种具有多峰特征的功率谱数据。为了有效抑制和去除杂波,提高风廓线雷达输出的数据质量,必须从功率谱数据中将大气湍流目标检测出来。通过分析大气湍流在风廓线雷达回波功率谱中体现出的特征,将其作为风廓线雷达目标检测的准则。文中提出了一种基于模糊逻辑的风廓线雷达目标检测方法,并进行了实际数据的处理和分析,验证了该方法的可行性和有效性。

11 面向雷达信号处理应用的可重构处理器设计

何国强 , 李丽 , 李世平

2016(8):46-50.

[摘要](5659) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
为满足现代雷达的高性能应用需求,文中提出并设计了一种可重构专用处理(RASP)架构。其采用非规则化微结构和混合重构策略,有效提升了并行流水计算的性能;通过兵乓处理机制掩盖DDR读写时间,充分发挥了运算资源的效率。RASP作为硬件加速核嵌入华睿2号DSP芯片并于TSMC 40 nm工艺下完成流片。测试结果显示,RASP完成1 K(1 024)点FFT的运算时间为2.57μs,处理效率高达42%,相比于NoC、MorphoSys、C6678、T4240等处理器,性能提升至1. 9~30倍,效率达到1.25~4 倍。

12 天波超视距雷达杂波属性差别方法研究

冯国彬 , 陈斯文 , 凌牧 , 陈栋

2016(8):51-53.

[摘要](5576) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
提出了一种基于天波超视距雷达地、海杂波频谱特性,采用空间单元杂波幅度峰值检测结果判别地、海及地海交界线杂波属性的方法,可判别出具有多普勒频率偏移的地海杂波,并利用某雷达实测数据对该方法进行了验证。采用该方法绘制出的某区域海岸线地海杂波分布图与地图形状基本吻合。

13 基于LFM的双波段雷达航迹起始方法

郑啸宇 , 王建卫

2016(8):54-58.

[摘要](5481) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
线性调频(LFM)信号是一种重要的脉冲压缩信号。由于其具有众多优良性能,在工程实践中得到广泛应用。在不同工作频率下,LFM信号具有不同的距离多普勒耦合系数,脉压后带来的不同测距误差给双波段雷达的航迹起始带来困难。针对该问题,首先分析了多普勒耦合系数对双波段雷达测距的影响,导出了双波段雷达的非线性量测方程组;然后,采用加权最小二乘(高斯-牛顿迭代)法对运动目标进行定位;最后,提出了双波段雷达下的航迹起始方法。蒙特卡洛仿真结果表明:该方法可以在不同波段测量模式下有效提高目标航迹起始的准确率。

14 基于超表面的宽带低剖面圆极化天线设计

谢开 , 高军 , 曹祥玉 , 高宽亮

2016(8):59-63.

[摘要](5345) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
设计并制备了一种基于超表面的宽带低剖面圆极化天线。该天线由上下两层构成,下层是传统的线极化缝隙微带天线,上层是由方形切角单元构成的超表面。分析了超表面将线极化波转换成圆极化波的工作原理,并对影响天线圆极化带宽的参数进行了优化。仿真结果表明:加载超表面后,不仅使天线辐射圆极化波,还扩展了天线的阻抗带宽,天线相对阻抗带宽达到17%,3 dB轴比带宽达到7.2%。为了验证设计的有效性,加工、测试了天线实物样品,并与仿真结果进行了对比。实测结果与仿真结果吻合较好,说明该天线具备宽带圆极化特性。最终天线整体尺寸仅为0.4λ×0.4λ×0.03λ,天线的剖面较低,非常有利于与载体共形的应用。

15 一种浮空平台雷达伺服系统的设计

王闻喆 , 吴冰 , 李小璐 , 朱德明

2016(8):64-69.

[摘要](5287) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
介绍了一种浮空平台雷达伺服系统的组成和原理,基于平台稳定技术中的捷联稳定方法,给出了该伺服系统中空域稳定功能的实现算法。着重阐述了系统环路控制中的鲁棒控制方法的主要原理和速度回路鲁棒控制器设计过程。并通过仿真与传统控制模式进行了比较,说明鲁棒控制器在空域稳定功能实现中具有更强的适应性。

16 一种阵列天线快速波束赋形方法

王力 , 何丙发 , 孙庆锋

2016(8):70-74.

[摘要](5627) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
介绍了一种阵列天线快速赋形方法,该方法基于Orchard综合,采用遗传算法对Schelkunoff单位圆零点的位置移动实现波束赋形。波束赋形分为两个步骤:1)根据副瓣电平采用解析法确定初始零点位置;2)以赋形区域内零点径向位移作为自由度,用遗传算法进行赋形区域单目标寻优。相对常见以阵元的幅度相位作为自由度编码的遗传算法赋形,该方法不仅有效避免了副瓣和赋形区的多目标均衡问题,而且算法自由度大幅减少,收敛速度快,能够同时实现较低副瓣电平和赋形区精度要求。通过余割平方赋形和扇形波束两个实例说明该方法的有效性,可以应用于阵列天线快速赋形设计。

17 车载雷达多通道一体化数字接收机设计

商林峰 , 李健 , 裴英 , 蔡晓波

2016(8):75-79.

[摘要](5506) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
数字接收机是数字阵雷达系统的核心模块之一,其性能指标影响整部雷达的目标探测性能。文中介绍一种运用于高机动车载雷达平台的多通道一体化数字接收机,其采用一种全新的小型化、模块化、高度集成化的设计方案。一体化接收机采用收发全数字集成化设计,收发信号形式和波形设计非常灵活;对外接口简单,体积小、质量轻、集成度高,电磁兼容性好,并具备在强振动冲击条件下持续工作的能力。

18 新一代天气雷达集成监控平台开发

张骞 , 陈海燕 , 吕庆利 , 杨传凤 , 耿力

2016(8):80-83.

[摘要](5535) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
新一代天气雷达是现代气象观测手段中的重要组成部分,监控新一代天气雷达系统的运行状态对于雷达的正常运行有着重要意义。文中介绍了雷达系统的组成和雷达资料的分类,通过分析雷达系统运行正常与运行故障时的特征和规律,应用Macromedia Dreamweaver和PHP开发新一代天气雷达集成监控平台,以Web网页形式实时监控雷达系统运行状态,既能在状态异常时触发声音报警,又能监控雷达功率、状态参数等重要性能指标。

19 机载火控雷达生产线自动测试系统的开发

刘健

2016(8):84-87.

[摘要](5561) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
针对现代机载火控雷达生产线多型号、多状态特点,文中提出了该类生产线测试工位的设计准则以及系统的软硬件组成。参照“新一代测试系统冶技术体系联合架构,并采用最新通用测试技术,解决了测试系统动态构建、快速升级问题,实现了机载雷达产品数字化、一体化生产测试保障。

20 散射波干扰对多通道SAR-GMTI的对抗性能分析

房明星 , 毕大平 , 沈爱国

2016(8):88-93.

[摘要](5339) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
针对散射波干扰对多通道合成孔径雷达-地面动目标显示(SAR-GMTI)的对抗性能展开研究,文中给出了散射波干扰原理,分析了散射波干扰在SAR距离向和方位向的干扰效果,采用三通道干涉对消技术分析了散射波干扰对多通道GMTI的对抗性能。理论分析和仿真实验表明:散射波干扰对多通道SAR-GMTI仍然具有假目标干扰效果,由于多通道GMTI对干扰的抑制和对消,假目标幅度受正弦调制系数的影响将出现增强区和削弱区。

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