2017年第5期文章目次

傅有光 , 储晓彬 , 李明

2017(5):1-7.

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摘要:
文中首先系统阐述了“基于模型系统工程冶(MBSE)这一新系统工程方法的概念内涵和主要特征,从简单实例详尽解释了MBSE的电子类产品建模过程;深入研究了针对雷达复杂系统的MBSE方法论具体运用,在基于MBSE研发流程改进的基础上利用达索V6的环境平台验证了两型雷达研发的完整过程,全面实现了由传统基于文档DBSE研发模式向基于模型的MBSE研发模式转变,对大型复杂军事电子装备如电子战、导航、通信等其他相关行业有推广示范作用。

2 基于检飞威力图的防空雷达三维威力区计算

程晓光 , 刘唐兴 , 杨新民

2017(5):8-12.

[摘要](5060) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
防空雷达的探测能力是防空系统较为关键的问题之一。但是在目前的防空指控系统中,雷达威力区主要采用二维进行表达,且计算过程存在诸多缺陷。在缺乏真实阵地威力图的情况下,文中利用雷达检飞场获得的威力图数据,并考虑地形影响和大气折射,来计算防空雷达的三维威力区,使得三维威力区更接近于真实情况,信息更丰富。同时,对计算地形遮蔽下的三维威力区进行了充分优化。实验证明了该方法的有效性,即使采用较高分辨率的地形数据,计算所耗费的时间仍在可接受的范围内。三维威力区可以为雷达部署和探测资源管控提供支撑,也可以辅助战机突防筹划。

3 基于大气折射指数模型的目标高度测量应用研究

凌牧 , 冯成 , 张玥

2017(5):13-16.

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摘要:
影响雷达测量目标高度的主要因素有两个,一个是地球曲率,一个是大气折射。大气折射的指数模型可以更真实的反映大气分布。目标高度测量的实质是对大气折射进行修正。在实际应用中,与高度拟合法和改进高度拟合法相比,基于指数模型的等效地球半径法求得的修正量可以获得相对较好的平滑度,这对于稳定雷达系统误差具有积极的意义。

4 基于波位的对空情报雷达工作模式识别方法

唐文龙 , 张剑云 , 刘春生

2017(5):17-20.

[摘要](5136) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
针对不能正确识别三坐标对空情报雷达工作模式造成的无法进行智能干扰的问题,提出一种基于波位建模的工作模式识别方法。首先,根据三坐标对空情报雷达处理杂波的特点,对工作模式进行划分;其次,进行建模分析和识别置信度计算;最后,利用D-S证据理论对多个传感器获得的信息进行融合,提高识别可信度。仿真结果表明:该方法能够实现对三坐标对空情报雷达工作模式的有效识别。

5 基于集群平台的软件化雷达研究

刘凤 , 黎贺

2017(5):21-24.

[摘要](5305) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
高性能硬件计算平台的发展推动了软件化雷达的设计研究。文中分析了应用集群硬件平台实现软化件雷达的研究过程,并将通用集群平台技术引人到雷达系统设计中。基于集群平台,对雷达系统进行领域工程建模,生成了软件化雷达体系结构和层次化的软件体系结构。集群平台的开放架构可以充分复用雷达系统的开发过程、需求分析、软件体系结构等,有效提高软件化雷达的开发效率和软件质量。

6 UAT数据链上行报文时隙实时动态分配算法研究

黄裕文 , 张炼 , 刘元春

2017(5):25-29.

[摘要](5104) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
基于UAT数据链上行TIS-B报文和FIS-B报文时如何合理的利用时间资源,制定地面上行数据的时隙策略,避免出现报文重叠和交织的问题,提出了时隙实时动态分配的算法。重点讨论了算法中时间段划分、配置报文发射窗口、窗口轮循变换和配置报文窗口偏移,对算法进行了结果的计算和实际工程中的应用分析,表明该方法完全满足实际工程中的应用要求,并提高了系统的实时性和动态性。

7 超高速隐身目标回波精确匹配检测方法研究

彭志刚 , 张雪桐 , 李大龙 , 纪晓佳

2017(5):30-34.

[摘要](5077) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
随着目标运动速度的日益提高、目标散射截面积越来越小,雷达探测超高速隐身目标越来越困难,超高速目标使得目标回波与发射信号不再匹配,造成匹配增益的降低,且该类目标一般高机动飞行,也会对目标造成积累损失。文中提出了一种针对目标运动特性的精确匹配检测方法,可以在回波失配和目标机动下很好地工作,提高了对超高速隐身目标的检测概率。

8 基于随机采样法的光生混沌雷达信号周期性减弱研究

张朝霞 , 胡秀 , 王慧慧 , 牛阔 , 王娟芬 , 杨玲珍

2017(5):35-39.

[摘要](5237) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
激光器产生混沌信号时,由于腔长原因使产生的信号具有周期性,若将该信号应用于雷达系统,易被识别与攻破。针对上述问题,文中提出采用随机采样法对原始混沌序列进行不等间隔随机采样,讨论分析了采样前后混沌的自相关和功率谱性能,结果显示采样后混沌信号自相关及功率谱的周期性均明显减弱并逐步消除。搭建基于光生混沌的调频雷达信号模型,理论推导分析了信号的频谱和模糊函数。结果表明,混沌自相关的旁瓣较原始混沌序列明显降低,功率谱也更加平坦,可获得sinc函数频谱和图钉状的模糊函数,该信号可以应用于雷达探测系统。

9 多功能组网雷达可变参数任务规划方法

王强 , 张天贤 , 崔国龙 , 孔令讲 , 杨晓波 , 杨建宇

2017(5):40-45.

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

摘要:
针对任意周期雷达任务(侦查、干扰、探测等)在多功能组网雷达中的规划问题,提出了一种可变参数的任务规划方法。首先,分析雷达任务特性,建立可变参数雷达任务模型。然后,设定组网雷达中各雷达任务规划时间窗宽度和开槽宽度,使组网雷达可执行任务的周期与现有任务周期最接近。接着,针对雷达任务任意周期的特点,以任务周期变化量最小为原则对任务周期进行调整,保证多个任务在同一部雷达中不重叠,并且具有周期性。最后,利用启发式算法,以任务驻留时间的平均隶属度最大为目标完成任务规划。仿真结果与实例证明了该方法的有效性。

10 DRM外辐射源雷达多普勒扩展杂波抑制算法研究

赵志欣 , 朱斯航 , 徐超 , 陈良兵

2017(5):46-49.

[摘要](5557) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
数字调幅广播(DRM)外辐射源雷达面临严重的多径杂波问题,其中不仅包含静止地面散射物引起的无多普勒频移多径杂波,还有经运动海面等散射引起的具有多普勒频移扩展的多径杂波。扩展相消杂波抑制类(ECA)算法常被用于无源雷达杂波抑制,但均仅针对无多普勒频移的多径杂波。文中建立了考虑多普勒频移扩展杂波的该无源雷达信号模型,结合信号波形特点提出了载波域ECA算法(ECA-C)的扩展算法,深入分析了扩展ECA-C算法的多径杂波抑制机理。该方法通过对各载波信号组成进行分析,构造相应的杂波子空间,利用子空间正交投影可同时对静止的和具有多普勒频移的多径杂波进行抑制,提高了系统的杂波抑制能力,进而改善了弱目标检测能力。理论分析和实测数据处理结果表明了该算法的优越性。

11 适于动态信道化接收机的信道检测算法

李敏乐 , 毕大平 , 韩佳辉

2017(5):50-53.

[摘要](5205) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
:针对现有频谱检测算法无法解决不同信道之间的噪声基底差异问题,提出了基于形态学运算的信道检测算法。该算法首先利用形态学运算对信道噪声基底进行估计,并将其减去,消除了复杂噪声背景的影响;然后,采用能量检测算法确定检测门限,实现子带信号的检测。仿真结果表明:该算法能够在噪声起伏较大的背景下完成信道检测和判决,检测概率优于传统能量检测算法。

12 基于SA算法反演层状介质介电常数的算法

吕昌民 , 欧阳缮 , 李贝贝 , 姚连明 , 李浩然

2017(5):54-58.

[摘要](5199) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
为解决现有方法在反演层状介质介电常数时耗时长、效率低和对薄层介质不敏感的问题,提出了一种基于改进的模拟退火算法反演层状介质介电常数信息的新方法。该方法利用电磁波在各介质层中的双程时延的先验信息来减少反演参数的个数,降低算法复杂度,提高反演效率;利用非均匀变异思想改进传统模拟退火算法的扰动模型来加快收敛速度。同时,通过模拟回波与实际回波的差值来提取被强回波覆盖的时延信息,增强算法对薄层介质的识别能力,提高算法的实用性。实验结果证明了该方法对层状介质介电常数的反演具有很高的准确性和稳定性。

13 不同土壤类型的粗糙地面电磁散射特性及布儒斯特效应研究

刘万萌 , 童创明 , 彭鹏 , 王童

2017(5):59-65.

[摘要](5226) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
土壤表面散射特性对大地遥感等问题有着重要应用,地面对雷达波束的镜面反射是造成镜像干扰的主要原因,利用粗糙地面的布儒斯特效应将有效削弱镜面反射。采用四成分土壤介电模型计算不同类型土壤的介电常数,以二维高斯粗糙面模拟实际地面,引入锥形入射波来克服粗糙面的边缘衍射;应用基于物理意义的双网格法(PBTG)结合稀疏矩阵规范网格法(SMCG)计算分析土壤类型和湿度对地面散射特性的影响,进一步探究了粗糙地面布儒斯特效应随土壤类型、湿度及入射波频率等的变化关系。分析表明:土壤类型和湿度等因素对地面散射特性及布儒斯特效应均会产生不同程度的影响。研究成果对于不同土壤类型的地面环境遥感探测以及削弱镜像干扰提供了理论支撑。

14 超宽带多极化跟踪天线及馈源的设计

饶玉如 , 王建 , 刘华涛 , 吴慧峰

2017(5):66-69.

[摘要](5205) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
随着空间技术的快速发展,对目标飞行器的跟踪与信息截获变得越来越重要。为了实现对目标飞行器的跟踪和信息截获,文中设计了一种超宽带、多极化、高增益的跟踪天线及馈源,采用基于印制板设计的对数周期天线作为单元,并使用八个单元组成圆环阵作为反射面天线的馈源,对结构和馈电幅相进行设计,从而实现线极化比幅跟踪、左旋圆极化接收、右旋圆极化接收三种工作方式。仿真结果表明:单元天线驻波小于2的相对带宽达到147%,次级方向图的圆极化轴比小于4 dB,交叉波束的交叉电平基本稳定在-3 dB~-8 dB。对该跟踪天线进行加工,并进行天线系统测试,实际测试结果与仿真吻合很好。

15 MARX发生器在脉冲雷达发射机中的应用

范青 , 甘成才

2017(5):70-74.

[摘要](5285) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
作为一种高压高功率脉冲源,MARX发生器已经在一些领域得到了广泛应用。文中首先将典型的MARX发生器与常用的高压脉冲调制器在性能方面进行了比较,认为该技术在脉冲雷达发射机中也有应用价值;然后,对电感隔离MARX发生器电路进行了详细分析,并重点讨论了该电路在改变脉冲宽度和改变重复频率时的工作状态,给出了在脉冲雷达发射机中应用时的优选工作模式;最后,在一部X波段中频相参脉冲多普勒天气雷达发射机中进行了尝试,获得了满意的结果。

16 一种基于时间交织流水线架构的高速ADC设计

邓青 , 刘海涛 , 吴俊杰 , 张理振

2017(5):75-78.

[摘要](5167) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
伴随着宽带雷达系统的发展,信号带宽越来越大,从而对模数转换器(ADC)的转换速度要求也越来越高。为满足宽带系统需求,需要ADC能够在数百兆甚至上GHz转换速度下实现较高精度的数据转换,这对ADC芯片设计提出了很高的要求。基于0.18 μm BiCMOS 工艺,设计了一种时间交织流水线架构的超高速ADC,前端采用一个超高速高精度跟踪保持器,转换核心采用四路并行流水线时域交织工作,内部集成多相位时钟控制电路。实测结果表明:该ADC芯片在800 MS/s 速度下性能良好,部分通道最高工作速度可达1.2 GS/s。

17 基于DS证据理论的机载火控雷达空空工作模式判定

王玉冰 , 程嗣怡 , 周一鹏 , 呙鹏程 , 周东青 , 罗朝义

2017(5):79-84.

[摘要](5248) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
针对机载火控雷达典型空空工作模式的判定问题,提出一种基于DS证据理论的判定体系。首先,从侦收到的敌方雷达信号中提取特征参数并构建雷达信号特征库,通过预判断流程快速实现单平台下的模式分组;然后,对分组后的多维空间模式识别结果运用DS证据理论,采用分布式结构进行单平台多周期时域融合和多平台空域信息融合,实现雷达工作模式判定。仿真结果表明:该体系能在单平台下识别速度搜索模式和单目标跟踪模式,在多平台下对边搜索边测距模式和边扫描边跟踪模式的判定信度达83.3%,实时性和准确率较好,具有实际应用价值。

18 基于梳状谱调制的相参多假目标干扰技术研究

颜振亚 , 邬诚 , 陈新年 , 曾小红 , 陈杨

2017(5):85-88.

[摘要](5260) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
针对多时延复制叠加干扰、间歇采样转发干扰等新型相参多假目标干扰样式硬件实现结构复杂的问题,提出了一种基于梳状谱调制的相参多假目标干扰技术。该技术利用数字储频采集存储的雷达相参样本,与梳状谱进行时域调制,在占用较少硬件资源的条件下,实现对线性调频雷达回波目标的前置性相参多假目标遮蔽和掩护。文中对相参多假目标的产生进行了详细的理论推导和分析,通过仿真验证了对线性调频雷达干扰的有效性,并给出了一种易于实现的硬件方案。

19 柴油发电机组带雷达脉冲负载暂态特性研究

侯朋飞 , 王金全 , 季少卫 , 徐晔 , 李建科 , 严鋆

2017(5):89-93.

[摘要](5312) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
脉冲负载逐渐成为电力负载的发展趋势,与传统负载不同,雷达脉冲负载的典型特征是平均功率小、峰值功率大。柴油发电机组由于容量和惯性较小,负载的频繁突变会造成系统运行不稳定。文中针对脉冲负载提出了电压相对偏差率的概念和计算方式,通过设置绝缘栅双极晶体管触发信号,模拟脉冲负载的工作周期和占空比,调节电阻大小模拟雷达脉冲负载的峰值功率,详细分析了脉冲负载下系统暂态特性。基于同步发电机-整流器系统,研究了雷达脉冲负载的占空比、工作周期、峰值功率、滤波电容变化时对系统动态指标的影响规律。

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