2018年第40卷第10期文章目次

陆军 , 沈月伟 , 刘民

2018, 40(10):1-5.

[摘要](7739) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
电磁成像是由物体产生的电磁波动,在观测处形成的反映空间和物体电磁特性的映像。基于电磁反演计算的超宽带无源电磁成像采用超宽带被动式天线阵面获取空间中的电磁信息,利用信息处理算法完成电磁辐射源特征的提取,基于电磁反演计算方法完成对电磁场空间分布的计算,将电磁场和目标三维态势绘制显示出来,能直观、全面地呈现出空间中的电磁分布。

2 一种扫描方式下分布式雷达多站融合方法

王茹琪 , 魏耀 , 张仕元

2018, 40(10):6-9.

[摘要](7810) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
工作在扫描方式下的分布式雷达面临多站数据的目标轨迹匹配问题,难以有效进行多站分布式积累。文中提出一种基于序贯贝叶斯的多站融合算法,该方法可以完成多站雷达不同扫描帧间的多目标轨迹关联匹配,从而有效实现多站信号级融合并获取分集得益。并以该方法为基础,设计面向工程化应用的扫描方式下分布式雷达多站融合解决方案。基于外场试验平台实录数据进行仿真验证,处理结果表明了该方法的有效性。

3 单光子量子雷达的恒虚警检测条件

夏凌昊 , 翟计全 , 赵盛至

2018, 40(10):10-13.

[摘要](7792) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
量子雷达是将量子效应引入经典雷达探测领域,解决经典雷达在探测、测量和成像等方面的技术瓶颈,提升雷达综合性能的技术。文中简述了量子雷达的基本原理及光子计数体制雷达在这一领域所处的地位,基于普朗克公式和奈奎斯特公式分析了光子计数体制雷达的量子物理基础,基于纽曼·皮尔逊准则推导了光子计数体制中最优的信号检测准则,提出了光子计数体制量子雷达的恒虚警检测条件,基于真实环境进行了光子计数雷达的信号检测仿真,并对比了文中提出的方法相对于经典雷达信号检测方法在光子计数体制下的优势。

4 游标测距技术在脉冲雷达中的应用及精度分析

王大军 , 黄璐 , 孙斌

2018, 40(10):14-17.

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摘要:
游标测距技术是根据脉冲雷达接收信号的相位导出径向距离测量值,也就是在雷达起始距离基础上加上相位增量对应的距离。采用游标测距技术的脉冲测量雷达可以提高雷达径向距离的测量精度,以及提高雷达探测目标的能力。文中结合游标测距原理,建模仿真,分析游标测距精度的影响因素,并通过跟踪机载应答机信号及空间目标实际验证游标测距技术在脉冲雷达平台上应用。

5 基于压缩感知理论的稀疏孔径ISAR成像

朱晓秀 , 胡文华 , 郭宝锋

2018, 40(10):18-22.

[摘要](7862) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
在基于压缩感知理论的逆合成孔径雷达成像过程中,利用正交匹配追踪算法进行信号重构时存在重构精度较低、运算速度较慢的缺点,针对上述问题,提出了一种利用改进正交匹配追踪算法进行信号重构的稀疏孔径高分辨成像方法。首先,构造数据选择矩阵作为测量矩阵模拟回波缺失情况,然后利用稀疏基矩阵对回波信号进行稀疏表示,最后采取一种改进正交匹配追踪算法进行图像重构,相比于正交匹配追踪算法同时提高了运算速度和成像质量。通过仿真实验,在稀疏孔径数据随机缺失的情况下,改变数据缺失率,将该算法与距离-多普勒算法和正交匹配追踪算法的成像结果进行对比,验证了该算法的有效性和优越性。

6 高吞吐率任意倍内插滤波器设计

沈锐龙 , 吕大鑫 , 张建峰

2018, 40(10):23-26.

[摘要](7600) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
提出了一种高吞吐率用于任意倍内插的并行FARROW滤波器。在串行FARROW内插滤波器的基础上,通过数学推导得出了基于多相分解的并行FARROW内插滤波器。该滤波器由并行FIR滤波器、多输入多输出选择器、累加器和乘加器构成,详细讨论了这些模块在FPGA上的实现方法。仿真试验表明:该并行结构滤波器能够在低时钟速率下提供高吞吐率的任意小数或整数倍内插,实现灵活的采样率变换。

7 宽带数字波束形成雷达的高精度延时补偿新方法

詹健 , 陈新竹 , 舒汀 , 余啟波 , 郁文贤

2018, 40(10):27-31.

[摘要](7682) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
采用宽带信号的相控阵雷达可获得很高的距离分辨率,将广泛用于下一代多功能雷达系统中。传统窄带相控阵体制很难解决宽带相控阵雷达的空间色散和孔径渡越问题,尤其在宽带相控阵雷达做宽角扫描时,必须在阵元或子阵间使用精确的时延补偿。文中提出了一种实现高精度宽带相控阵延时补偿的新方法。该方法采用一种有效的可变分数延时滤波器新结构,即泰勒结构。该结构相对于传统的Farrow结构的主要优点是减少了乘法器和加法器的数量,降低了可变延时滤波器系数的计算难度。试验证明,新的方法能实现精确的宽带波束扫描,可应用于接收和发射数字波束形成的工程实现。

8 一种基于能量选择的改进TQWT海杂波抑制算法

潘美艳 , 杨予昊 , 李大圣 , 陈建军

2018, 40(10):32-36.

[摘要](7854) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
针对雷达对海探测中海杂波抑制问题,研究了基于能量选择的改进可调Q小波变换(TQWT)海杂波抑制算法。根据目标和海杂波振荡属性差异,通过TQWT将回波信号分解到不同子带的小波系数中,并利用基追踪去噪(BPD)对小波系数稀疏优化后进行目标重构。为更好的重构目标信号,文中基于子带能量最优分布准则,提出了能量选择法,提取目标能量占优层级的小波系数进行重构,实现目标与海杂波的有效分离。论文分析了雷达观测时间对算法性能的影响,为该方法的工程应用提供指导。通过在CSIR公开数据集上进行实验,结果验证了该算法的性能,改善了输出信杂比。

9 基于DP-TBD的分布式异步粒子滤波融合算法

李洋漾 , 李雯 , 易伟 , 孔令讲

2018, 40(10):38-44.

[摘要](7708) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
主要利用检测前跟踪动态规划(DP-TBD)算法解决目标跟踪问题。动态规划(DP)是一种先通过对量测空间栅格化处理,然后对离散的量测空间中所有可能的物理路径进行遍历的算法。但是该算法提供的是一种未经滤波的点迹序列。此外,基于单雷达的DP-TBD算法在信噪比(SNR)较低时跟踪效果不佳,航迹丢失情况较严重,因此利用基于DP-TBD的多雷达协同探测势在必行。然而,由于DP-TBD算法没有状态误差协方差矩阵,导致无法将不同雷达的点迹序列进行基于各种融合准则的融合。另外,由于多个雷达不同的采样周期和通信时延,导致了各个雷达的数据是异步的。为了解决以上问题,文中提出了一种基于DP-TBD的分布式异步粒子滤波融合算法(DP-PFF)。该算法分为两步,第一步提出了一种适用于DP算法的粒子滤波方法;第二步是将不同雷达获得的异步状态估计转化为同步的并进行基于DCI准则的分布式融合。仿真结果说明,和单雷达相比,该算法显著提升了目标跟踪的性能。同时,该算法也减少了航迹丢失率并且可以显著提升系统的鲁棒性。

10 相控阵天线外形优化缩减RCS研究

孙红兵 , 李小秋 , 潘宇虎

2018, 40(10):45-48.

[摘要](7730) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
隐身武器平台对其装备的相控阵天线提出了超低RCS的要求,对影响相控阵天线RCS的因素进行了分析,对缩减RCS的各种措施进行了讨论。针对优化外形布局来缩减相控阵天线RCS,文中提出了一种差分进化算法,该方法用一组多项式描述天线阵列的外形轮廓,用差分进化算法对多项式的系数进行优化。该方法的目标函数可以根据需要灵活设置,最终得到的阵列外形连续,适合工程应用。并给出了1000 阵元阵列的应用实例,对仿真结果进行了分析。

11 空空目标动态RCS仿真方法

刘袤 , 张小宽 , 袁俊超 , 韩昊鹏

2018, 40(10):49-52.

[摘要](7919) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
预警机具有全空域的远距离探测能力,是现代空战不可缺少的战略装备。首先,推导测量雷达坐标系和目标坐标系在姿态角变换下的转换公式;其次,以苏27 战斗机为例,构建目标全空域的静态RCS数据库,采用准静态法对目标进行动态RCS仿真,大大增加了目标RCS仿真效率,并叠加随机抖动模型修正了姿态角,使数据更加贴近实际,提高了仿真精度。该方法对雷达目标动态特性的研究具有重要的参考价值。

12 天线线阵自动测试系统工程设计

徐海 , 佘美玲 , 李华

2018, 40(10):53-57.

[摘要](7877) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
相控阵天线的蓬勃发展,对天线线阵测试效率提出了迫切需求。文中提出了一种相控阵天线线阵自动测试系统的工程设计方法,该方法通过增加对天线线阵、微波矩阵开关以及测试仪表的控制,实现传统天线线阵手动测试系统的升级,使其具备对相控阵雷达天线线阵自动测试和故障隔离的功能。该测试系统用于多型线阵的测试,大幅提高了测试的效率,完善了雷达线阵的测试技术。

13 全固态Bouncer调制器的设计

杨景红 , 田为 , 何秀华 , 杨明

2018, 40(10):58-61.

[摘要](7534) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
为改善调制器输出脉冲顶降,提出了一种基于绝缘栅双极晶体管串并联的全固态Bouncer调制器。介绍了全固态Bouncer调制器的基本原理和组成,分析了调制器工作过程,并给出了调制器工作时序关系;介绍了调制器Bouncer电路的设计,根据理论计算分析了影响电路参数的主要因素。文中设计的调制器要求输出脉冲电压50 kV,脉冲电流80 A,脉冲宽度1 ms,脉冲顶降小于1% 。根据调制器指标,分别给出了常规电容直接放电和Bouncer调制器的设计结果,并对Bouncer调制器进行了仿真,证实设计的全固态Bouncer调制器能够满足指标要求。

14 基于多相滤波的通用数字信道化技术

韩学涛 , 梁富 , 孙洪波 , 王超 , 何彩霞

2018, 40(10):62-66.

[摘要](7806) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
传统的信道化技术一旦信道带宽确定后,滤波计算时分解的相数和信道化后的时域分辨率也相应确定,耦合性较强,导致信道化技术在实际工程使用时灵活性存在一定的不足。文中首先给出了基于多相滤波的实信号数字信道化数学模型;然后,在此基础上推导了通用数字信道化数学表达式;最后,通过仿真验证了通用数字信道化技术的正确性。文中提出的通用数字信道化技术有效实现了信道带宽与多相滤波相数、信道化后时域分辨率的解耦,增加了系统设计和信道化技术应用的便捷性。

15 交叉眼干扰的波前相位畸变特性研究

王国伟 , 王红卫 , 张曦 , 吴笑天

2018, 40(10):67-72.

[摘要](7836) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
交叉眼干扰是目前对抗单脉冲雷达的有效方式,为深入研究交叉眼干扰机理,对其形成的波前相位畸变特性进行了分析。根据相干叠加原理提出了一种基于相位畸变理论的模型,对干扰信号带来的指示角误差进行了计算;通过将波前相位畸变模型得到的结果与传统的几何分析模型进行对比验证,将干扰单元接收信号的幅度比作为研究重点,对波前相位畸变的模型进行了修正。结果表明:修正后的波前相位畸变的分析模型与传统几何分析结果一致,验证了波前相位畸变模型的准确性,为交叉眼干扰天线的参数优化建立了基础。

16 蒸发波导对舰载雷达超视距干扰的影响

闫仲钰 , 王红光 , 张利军

2018, 40(10):73-77.

[摘要](7749) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
舰载雷达常利用蒸发波导实现对海上目标的超视距探测,同样蒸发波导也会对有源干扰性能产生影响。针对舰载雷达干扰对抗,基于蒸发波导区域预报数据和雷达干扰方程,对舰船自卫干扰方式的雷达回波功率、干扰功率、干信比等进行了仿真计算和分析,并获得干扰设备在蒸发波导环境中的合理布设区域。结果表明:合理利用蒸发波导条件,可形成对雷达的超视距干扰。评估海上蒸发波导环境下雷达的干扰性能,可为雷达对抗提供辅助决策信息。

17 一种新型脉冲负载对电网运行的影响规律

解腾 , 徐晔 , 王金全 , 王谱宇 , 严鋆

2018, 40(10):78-84.

[摘要](7546) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
雷达中含有大量的电力电子元件,供电系统结构复杂。文中以现有雷达负载模型为基础,考虑了雷达负载中的降压部分,提出一种将相控阵雷达结构简化为整流降压变换器、直流开关、脉冲负载三个模块的新型脉冲负载结构及模拟方法;推导了新型脉冲负载的数学模型;通过仿真分析了脉冲负载参数占空比D、峰值功率PL、周期TS变化对电网运行规律的影响;通过搭建实验平台验证了仿真分析的正确性。

18 一种均温板加速条件下性能试验研究

战栋栋 , 钱吉裕 , 朱斌 , 夏艳

2018, 40(10):85-89.

[摘要](7775) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
针对机载电子设备散热应用条件,研究热管均温板在机载加速环境下的传热性能。为提高热管散热稳定性,将热源布置在热管中部,热管两端作为散热端。试验中试验单元安装在离心加速机上,模拟机载加速环境,测试了不同加速度条件下热管传热性能,得到热管均温板当量导热系数变化曲线,分析了加速度对热管当量导热系数的影响。试验结果表明:在0 ~13g加速条件下,热管均温板均能正常工作。结合试验结果给出热管均温板用于机载电子设备散热的设计建议。

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