2017年第0卷第4期文章目次

李明

2017(4):1-8.

[摘要](10227) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
基于模型的系统工程(MBSE)是工业4. 0 的核心特征之一。借鉴MBSE 的思想,给出了雷达研发全流程中不同形态的电讯虚拟样机的内涵、作用和模型。提出了支持概念样机、功能样机和工程样机的协同仿真平台架构,研究了多领域专业仿真方法以及模型开发和管理两项关键技术。以机载火控雷达功能样机为例,形象展示了虚拟样机的建模、仿真与评估方法。基于虚拟样机的建模、仿真与虚拟验证手段将是复杂电子系统研制的新模式。

2 基于圆阵天线的飞艇载外辐射源雷达研究

董鹏曙 , 孟藏珍 , 花良发 , 徐向东

2017(4):9-13.

[摘要](9607) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
针对有源雷达体积和质量大以及功率高难以用于平流层飞艇的问题,提出了基于米波圆阵天线的飞艇载外辐射源雷达系统,它具有体积小、质量轻、功率低的优势,而且抗干扰能力、抗反辐射导弹能力强,是平流层飞艇预警监视系统的理想探测手段。同时,从技术体制、探测范围、探测精度等方面进行了分析和仿真验证,论证了该雷达系统的科学性和可用性。

3 电离层Es 层对天波超视距雷达性能影响研究

韩彦明 , 熊俊卿 , 娄鹏

2017(4):14-17.

[摘要](9997) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
电离层突发E 层(Es 层)是我国夏季经常出现的一种电离层不均匀结构。文中提出了一种基于背景电离层特性的Es层电子浓度分布模型,开展了电离层Es 层对天波超视距雷达影响的仿真分析,获得了雷达探测威力特性分布。试验仿真表明,该方法与实际情况的一致性较好。电离层Es 层模型可以为天波超视距雷达性能评估和决策支持提供理论依据。

4 分布式MIMO雷达目标散射模型研究

费太勇 , 谭贤四 , 曲智国 , 林强 , 王红

2017(4):18-23.

[摘要](9692) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
针对当前分布式多输入多输出(MIMO)雷达目标散射模型的不足,提出了一种三维特体目标模型;在考虑点散射体电磁散射的方向性、遮蔽及收发天线方位角、俯仰角等因素的条件下,推导了目标静态雷达截面积(RCS)的计算公式和MIMO雷达信道的相关函数;同时,仿真分析了目标动态RCS的统计模型及其与收发天线双基地角的关系,以及MIMO雷达信道空间去相关的条件。仿真分析结果与RCS的经典统计模型、双基地RCS的经验结论以及单基地雷达回波信号去相关角度的经验值是吻合的,证实了模型的科学性和合理性。研究结果对分布式MIMO雷达的检测、跟踪和系统配置等研究具有参考价值。

5 分集通道相关时MIMO雷达的检测算法

陈明建 , 龙国庆 , 黄中瑞

2017(4):24-28.

[摘要](10070) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
多输入多输出(MIMO)雷达利用波形分集或空间分集提高雷达性能,目标回波散射系数是全相关或者独立完全取决于阵列系统配置。然而,在有些情况下,雷达阵列系统配置导致散射系数部分相关,从而使MIMO雷达的检测性能受到影响。针对上述问题,文中研究了基于尼曼-皮尔逊准则下分集通道相关时MIMO雷达检测算法,推导检测概率与虚警概率的近似解析表达式,分析了分集通道相关性对MIMO雷达检测的影响。仿真结果验证了该算法的有效性。

6 一类基于VMSR的恒虚警检测器

万海东 , 李中林 , 孙伟

2017(4):29-33.

[摘要](9401) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
设计了一类基于VMSR的改进型恒虚警检测器,给出了检测器的检测结构框图,同时描述了该类检测器的检测模型并给出了相应的检测概率表达式。该类检测器通过VR删除算法自适应删除杂波背景中的干扰样本,并将剩余样本按照不同操作得到杂波背景功率估计,提高了复杂杂波背景下检测器的精确性及鲁棒性。通过与典型VMSR-CFAR检测器的仿真对比实验,验证了该类检测器的检测性能。

7 基于FPGA和DDR的高效率矩阵转置方法

吴沁文

2017(4):34-40.

[摘要](10521) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
用可编程门阵列(FPGA)作为主处理芯片实现雷达信号处理时,大阶数矩阵转置经常由于双倍速率同步动态随机存储器(DDR)的跳行访问速率而成为系统处理速率的瓶颈。文中分析了DDR的读写机制,对DDR读写时间的组成进行了定量分析,提出了一种提高矩阵转置效率的分块式矩阵转置方法。该方法采用矩阵分块技术,使矩阵转置时DDR的读写速率得以均衡,从而提高DDR读写的平均效率。文中提供了矩阵转置效率的实验室实测数据,验证了该方法的有效性。该方法已在工程实践中得到了成功的应用。

8 脉冲雷达微动特征实时提取可行性研究

陈大庆 , 李长亮 , 吴金海 , 杨玖文

2017(4):41-44.

[摘要](9597) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
简要介绍了目标微动的基本概念及产生机理,分析了雷达目标微动特征实时提取的必要性,阐述了目标微动实时提取工作的主要研究内容和关键技术。以某型脉冲雷达为研究背景分析了雷达微动特征实时提取的工作流程,并对实时性工作量进行了评估。通过对实时处理方法计算量、耗时的分析,论证了目标微动特征实时提取具有可行性。

9 一种基于混合Gamma分布的自动目标识别混合EM算法

唐绩 , 朱峰 , 路彬彬 , 杨建军

2017(4):45-49.

[摘要](9791) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
提出一种基于高分辨距离像的混合EM算法用于自动目标识别,采用混合Gamma分布对目标主要散射点的特征进行建模。混合Gamma分布的参数分为两类:1)可以通过EM算法进行更新Gamma分布的混合系数和尺度参数;2)不存在解析更新表达式的Gamma分布的形状参数。提出的算法可为两部分:1)原始EM算法的加速算法;2)利用共轭梯度法估计Gamma分布的形状参数,并对更新表达式进行推导。数值仿真结果验证了提出方法的有效性。

10 基于视线测量改进的主被动联合探测数据关联

黄伟平 , 王杰

2017(4):50-55.

[摘要](10190) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
针对主被动传感器异地配置情况,利用视线测量转换过程,对主被动联合探测的数据关联算法进行了改进:首先,计算视线垂足至主动传感器的距离,以方位测量与该距离之差(测量差)构造新的统计量,通过视线间距以及测量差两个统计量检验初选出候选关联集;接着,主被动视线交叉将不完整的被动测量补充为完整测量,用精度加权法实现多角度测量之间的融合,得到候选集的定位点估计,计算各定位点与目标的关联概率;然后,以视线间距和测量差构造测量距离,利用测量距离之和表征关联集内部各视线的紧密度,给出视线关联度;最后,用视线关联度修正关联概率,最大值搜索正确关联组合。仿真实验结果验证了算法的有效性。

11 基于SMSS-UKF的机载单站无源定位算法

沈文迪 , 吴华 , 程嗣怡 , 陈游 , 王文哲

2017(4):56-62.

[摘要](9428) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
基于机载单站无源定位中常用的扩展卡尔曼滤波具有近似线性方程的雅可比矩阵计算困难、不敏卡尔曼滤波(UKF)具有计算量较大的问题,提出了基于改进的变尺度最小斜度不敏卡尔曼滤波(SMSS-UKF)的机载单站无源定位算法,该方法采用最小斜度采样策略进行Sigma 点采样,减少Sigma点提高计算效率,利用变尺度不敏变换克服了采样点非局部效应问题。同时,针对大部分定位跟踪模型中状态方程为线性方程的特点,依据在线性状态方程情况下的贝叶斯理论,运用卡尔曼滤波状态预测的方法进行UKF的最优状态预测,使状态预测避免了不敏变换的数值近似误差和Sigma采样点计算的复杂性,提高了算法的运行效率和滤波精度。仿真实验的结果证明了SMSS-UKF滤波算法的有效性。

12 三种引入Doppler量测的数据互联算法性能分析

尉强 , 刘忠

2017(4):63-68.

[摘要](9942) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
针对多频连续波雷达系统中多目标跟踪问题,提出了三种引入目标径向速度量测的贝叶斯类多目标数据互联改进算法。为了清楚地对比三种改进算法与传统算法以及改进算法之间在跟踪精度、实时性等跟踪性能上的差异,对上述算法在相同环境下进行了详细的性能分析。首先,简述了各算法的互联方法;然后,建立了跟踪模型;最后,选取典型的多目标运动情况对这些算法进行了仿真实验,并根据仿真结果综合分析了它们各方面的跟踪性能。

13 星载SAR功能结构一体化天线技术研究

江守利 , 钟剑锋 , 冷同同 , 肖瑞

2017(4):69-72.

[摘要](9728) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
提出了新型低剖面合成口径雷达(SAR)有源相控阵天线设计方法———多功能结构一体化天线技术,采用高密度互联、新型功能材料等进行模块化、轻量化的系统级集成设计,将系统功能与天线结构相结合,大幅减小了SAR天线的体积,增大了内部可用空间;同时,有效去除天线寄生质量及各分系统间的重复质量。对SAR天线进行了一体化设计验证,结果表明天线性能、结构承载及热控的指标满足要求,多功能结构一体化设计方法对大型有源相控阵天线系统的结构设计有实际指导意义。

14 一种可折叠的米波超宽带天线阵列设计

魏志文 , 陈虎 , 陶晓瑛

2017(4):73-76.

[摘要](10299) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
扩大槽线单元开口渐张的比例因子并优化其他参数,压缩天线尺寸,采用金属框架结构,结合镂空和局部切割方法,实现米波超宽带天线单元小型化和轻量化设计。双极化单元正交排布,通过单元分步折叠和阵列骨架分块折叠,实现大型阵列天线自动化撤收与架设。实验阵列口径超过18 m×6 m,可在15 min 内实现快速折叠或展开。实验天线的测试结果与设计一致,表明分析与设计方法正确有效,可推广应用于各种宽带天线及大型阵列天线设计。

15 一种天线阵面精度补偿优化方法

郭水生 , 姜潮 , 唐宝富 , 王从思 , 钟剑锋 , 黄志亮

2017(4):77-82.

[摘要](9427) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
大型天线阵面在机械载荷和温度载荷的综合作用下产生的变形,可以导致其电性能波动甚至失效;实际应用中,常采用补偿结构修正该变形以保证其性能。文中给出了一种阵面精度补偿方法:阵面工作前利用调整机构使天线阵面产生预变形,从而使天线阵正常工作时变形引起的增益损失最小化。通过建立天线阵机电热耦合有限元模型,构建优化数学模型计算调整机构最优调整量,并使调整量公差最大化,达到了改善天线阵电性能、减轻加工安装难度、降低制造成本的目的。

16 大功率、高频段电真空器件在雷达技术领域的应用分析

杨明 , 刘超 , 郑新

2017(4):83-86.

[摘要](9847) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
电真空器件正在向大功率、高频段上发展,该类电真空器件具有高峰值、高平均功率、高工作频率和大带宽的特点。近年来,借助材料科学、微加工方法和技术的进步,电真空器件的频率正在向毫米波、亚毫米波甚至太赫兹频段快速发展。大功率、高频段电真空器件同时具有更高的效率和更宽的带宽,在雷达技术领域有着广阔的应用前景。文中重点介绍了大功率、高频段电真空器件在雷达、电子对抗和微波武器等领域的五个重点发展方向,包括8 mm、3 mm 波段毫米波器件集中式和分布式系统应用、太赫兹频段器件应用、高功率微波系统应用和长脉冲发射技术。最后,展望了未来的需求和发展趋势。

17 MIMO雷达信号处理半实物仿真系统的设计与实现

杨守国 , 李勇 , 张昆辉 , 唐维萍

2017(4):87-91.

[摘要](9551) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
多输入多输出(MIMO)雷达是一种新体制雷达,信号处理是其核心技术之一。为了实现MIMO雷达从理论研究到工程实现的跨越,针对MIMO雷达技术研究缺乏平台支撑的问题,研发了MIMO雷达信号处理半实物仿真系统。文中提出了系统总体设计方案,介绍了系统的功能和组成,给出了关键技术的实现路线,包括硬件和软件的设计方法,阐述了系统的工作模式。该系统可以很好地验证MIMO 雷达信号处理方法和相关算法的正确性。

18 基于示样储频的自适应瞄频噪声干扰设计

颜振亚 , 邬诚 , 陈新年 , 陈扬 , 曾小红

2017(4):92-94.

[摘要](9920) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
传统瞄频噪声干扰在单一时刻仅能干扰一个雷达工作频点。针对在无瞬时测频引导条件下,传统瞄频噪声干扰对频率捷变、自适应跳频等雷达干扰能力受限的问题,文中提出了一种基于示样脉冲数字储频的自适应瞄频噪声干扰,利用示样脉冲存储截获雷达信号前沿样本,运用窄带噪声对截获的雷达起始频率样本进行时域“乘积冶调制,在不测频条件下,实现收发分时体制干扰机对脉间频率捷变雷达及自适应跳频雷达的自动瞄频干扰,数字仿真结果证明了干扰的有效性。

19 雷达导引头干扰效果的Vague集评估方法

鲍志超 , 莫翠琼 , 韩英永

2017(4):95-99.

[摘要](10288) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
运用Vague集理论,探索解决雷达导引头干扰效果评估问题的方法。首先,建立基于Vague集的干扰效果评价模型,该模型考虑到实践中不同指标的重要性问题,为指标赋予不同的权重,并对原有的符合度判决方法进行改进。然后,结合交叉眼干扰的具体实例,分别运用文中提出的基于Vague集的评价模型和相似度模型进行评估。对比分析试验结果,发现在指标权重相同的情况下,两种方法计算出的评价等级相同,且文中提出的方法计算量更小,验证了该方法的有效性和优越性。

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