2018年第40卷第5期文章目次

邢文革

2018, 40(5):1-4.

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摘要:
构建网络中心、信息主导的联合作战体系是新时期现代化军队能力建设的重要工作,对预警探测技术和装备发展提出了新的要求。海军,作为联合作战的主要力量,在转型发展中把提升体系作战能力作为重点要求之一,文中从海战场军事需求和战场环境出发,描述联合作战条件下海战场信息体系特征,分析我军目前体系作战能力的短板弱项,提出海战场联合作战对信息体系的新要求,明确预警技术和装备发展的方向和重点。

2 美军地面战场态势感知系统发展启示

范西昆 , 何丽娜

2018, 40(5):5-7.

[摘要](7570) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
地面战场态势感知是空军实施地面目标精确打击和空地联合作战的基础。首先,分析了美军第一代地面战场态势感知系统及其核心传感器,参与历次战争和局部冲突的情况,系统在获取非对称优势过程中的作用;其次,分析了第二代系统传感器的关键性能,多平台感知网络的基本结构及其优势,系统建设的基本思路与作法;最后,结合美军的成功经验和我军实际,提出了推动我军相关系统建设的合理化建议。

3 球载雷达与红外联合探测系统研究

张靖 , 李迎旭 , 刘婧逸

2018, 40(5):8-12.

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摘要:
针对球载预警探测装备的应用需求,探讨了在系留气球平台实现雷达与红外联合探测系统的意义;研究了雷达与红外联合探测信息融合的处理流程,包括搜索与跟踪和联合目标分类与识别的处理流程,提供了基于点迹、航迹的搜索与跟踪融合处理算法;构建了外场试验系统,开展了搜索与跟踪融合处理算法的系统检验,验证了雷达与红外联合探测系统对目标探测精度和跟踪稳定性提高的有效性。试验结果表明,雷达与红外联合探测系统可提高球载预警探测系统的作战效能。

4 雷达操作系统架构设计

卢琨 , 余陈钢 , 吴振雄 , 蒋威 , 明亮

2018, 40(5):13-16.

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摘要:
介绍了雷达操作系统(ROS)的定义及其特点,然后,对其与传统操作系统的差异进行了对比分析,并给出了设计需求描述。针对雷达设备的特殊性,提出了ROS的整体架构,包括开发环境、程序结构和运行模式。面向底层硬件的驱动设计方面提出了三类驱动方式,并给出了相关标准数据结构。文中以国产“飞虹”雷达操作系统为例,对所提出架构的设计要素分别进行了说明和验证。

5 基于虚拟阵列的二维稀疏阵列相干源DOA估计

李元吉 , 王宁 , 曾波 , 杨予昊 , 孙俊

2018, 40(5):17-20.

[摘要](7436) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
波达方向DOA估计是雷达阵列信号处理的一个重要方向,传统的MUSIC算法对均匀阵列条件下独立信号源的估计有很强的适应性,但实际的雷达工作中,稀疏布阵下多相干源测角是一个经常出现的应用场景。文中针对二维稀疏阵列的相干源测角,提出了一种基于虚拟阵列的相干源DOA估计方法。该方法利用虚拟阵列内插的方法,将一个任意二维稀疏阵列内插为一个均匀面阵,再通过二维空间平滑方法对相干源进行测角,能够同时获得信号的方位角和俯仰角信息。稀疏面阵和稀疏圆阵的仿真实验结果表明,该方法可以有效的解决二维稀疏阵列的相干源测角问题。

6 基于栈式稀疏自编码器的新型干扰识别

杨兴宇 , 阮怀林

2018, 40(5):21-27.

[摘要](7327) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
为了有效应对频谱弥散干扰(SMSP)和切片组合干扰(C&I)两种新型干扰,提出了一种基于栈式稀疏自编码器的识别算法。该算法首先对干扰与否的雷达接收信号进行双谱分析;然后对双谱特征进行降维,得到高维样本。预训练阶段,构造稀疏自编码器神经网络模型进行无标签样本的预训练;然后根据有标签数据对该模型参数进行有监督微调;最后利用Softmax分类器完成新型干扰的识别。仿真实验证明该方法有较高的识别率,特别是相较于其他文献方法,该方法受信噪比影响最小且识别效果最佳。说明了深度学习方法应用于雷达新型干扰信号识别领域的可行性和优越性。

7 大斜视成像的目标谱分析及成像算法

尚晓舟 , 尹凤琳 , 李志平 , 苗俊刚

2018, 40(5):28-31.

[摘要](6899) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
雷达成像应用中会面临大斜视成像问题。大斜视情况下,目标回波信号谱在谱域中发生偏移,造成在有限的谱支持域中发生翻折和混叠,使得图像不能准确聚焦。通过斜视角计算偏移量,可恢复实际目标谱,进而采用距离徙动算法实现成像。该文通过分析大斜视下的信号谱及目标谱特性,详细说明了采样率和混叠的关系,并确定了距离徙动算法中的插值格点,减少了不必要的插值运算和插值误差,提升了成像处理效率。由于采用了谱域处理方法,未对距离方程进行近似,因此适用于处理远场与近场成像问题。仿真分析表明:文中所述处理方法可以有效完成近场大斜视情况下的精确聚焦成像,算法适用性广,且可实现快速处理。

8 一种舰载雷达海杂波抑制方法

刘满朝 , 聂翔 , 孟兵

2018, 40(5):32-36.

[摘要](7518) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
舰载雷达在探测海面目标时由于强海杂波环境的影响,降低了雷达对海面目标的检测和定位跟踪性能。为了有效抑制海杂波、凸显有用目标,文中对海杂波的概率密度分布、时间相关性和频率相关性等特性进行了分析,并提出了雷达系统设计、自适应CFAR、扫描圈间积累和频率捷变等几种抑制海杂波的方法。实录雷达数据处理结果表明,文中的方法能显著提高舰载雷达的海面目标检测能力。

9 一种基于改进教学优化的微弱信号检测方法

行鸿彦 , 沈洁

2018, 40(5):37-40.

[摘要](7212) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
为了快速准确地检测混沌背景中的微弱信号,提高网络泛化能力,文中利用改进教学优化算法优化贝叶斯回声状态网络的模型参数,提出了一种改进教学优化的混沌背景中微弱信号检测方法。通过建立混沌序列单步预测模型,分析预测误差的幅值,检测混沌背景中微弱瞬态信号和周期信号。对Lorenz系统和实测的海杂波数据进行实验研究,验证预测模型的有效性,结果表明,贝叶斯回声状态网络模型的预测结果比支持向量机和径向基神经网络模型的均方根误差降低了2个数量级,缩短了预测时间,提高了预测精度和预测效率,能快速有效地检测混沌背景中微弱信号,且具有更低的门限。

10 基于Bayes的航迹概率数据关联算法

胡昌林 , 郭博

2018, 40(5):41-45.

[摘要](7596) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
数据关联是多传感器信息融合的核心技术,其常用的航迹数据关联方法主要有NN、PDA、JPDA、MHT等算法。常用关联算法有的不适合强杂波或多目标环境、有的计算量大、有的时效性差等不足。文中采用了基于贝叶斯航迹概率的数据关联算法,来实现雷达航迹之间数据关联。首先介绍贝叶斯和航迹关联技术原理;其次描述贝叶斯算法过程;最后通过仿真证明该关联算法有效性。

11 异步多基地雷达分布式批估计方法研究

黎明 , 王刚 , 易伟 , 孔令讲

2018, 40(5):46-53.

[摘要](7295) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
在实际应用中,由于初始偏差、采样速率不同等原因,系统量测一般也非同步。多基地雷达数据通常面临异步数据融合问题。为了解决该问题,该文按照批处理的思路,联合一段时间内的多个异步数据对同一目标状态进行估计,并基于最优贝叶斯估计原理,提出了一种新的批估计数据融合准则;然后,依据该准则推导出了一种解析的分布式批估计方法;最后,针对非线性非高斯场景,提出了一套完备的粒子滤波实现方案。仿真结果表明,文中提出的方法相比现有方法具有跟踪精度高,计算量小等优点。

12 透波结构的电厚度高分辨率测试技术

王克先 , 房新蕊

2018, 40(5):54-57.

[摘要](7389) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
点聚焦透镜天线能微观确定透波结构的电厚度偏离程度。利用点聚焦天线的波束汇聚能力,通过对透波结构电厚度超差区域的准确定位,实现电厚度的高分辨率测试。采用频率变换的原理组建透射法相位测试系统,用两路合成信号发生器产生测试所需的差频微波信号,直接实时比较校正支路和测试支路的相差,达到了电厚度高稳定性测试。以实际型号为例,采用HFSS软件对点聚焦透镜进行设计仿真,给出设计参数,加工符合设计要求的点聚焦透镜并将其应用在透射法测试系统中,提高了透波结构电厚度测量与校正的工作效率。

13 一种大型阵列天线散射特性快速计算方法

李小秋 , 孙红兵 , 朱富国 , 周志鹏

2018, 40(5):58-60.

[摘要](7284) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
:针对大型阵列天线的散射特征,提出了一种基于区域分解方法计算大型相控阵天线散射特性的快速计算方法,将相控阵天线的散射计算问题分解为求解反射板和辐射天线阵列两个子区域的问题,使以前不能在PC机上计算大型阵列天线的散射问题得以解决,并且计算速度快。该方法已经在工程中得到应用,通过与实测数据进行对比,计算精度可以达到±1 dB 以内。该方法在保证计算精度的同时可以大大降低计算复杂度,极大地提高了计算效率,为大型相控阵天线RCS预估提供了一种高效、可靠的解决方法。

14 探索机电联合仿真优化在米波雷达天线设计中的应用

黄高文 , 陶晓瑛 , 胡珺

2018, 40(5):61-65.

[摘要](7114) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
米波雷达拥有反隐身、抵抗反辐射导弹的特长,其工作频率低,波长长,天线尺寸比较大。文中针对数字阵列米波八木天线的阵面稀疏庞大结构特点,探索机电联合仿真优化来解决米波雷达天线研制中的困难。通过天线参数优化、天线口径优化和天线精度优化等机电联合仿真优化,研究出新构型的八木天线,提高天线单元布置密度,降低雷达天线体积和质量,即能使雷达机动快速架设,又能确保天线的指向精度,满足雷达的性能指标。

15 T/R组件小型化脉冲电源的研制

刘传亮

2018, 40(5):66-68.

[摘要](7443) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
在防御体系中相控阵雷达获得越来越广泛的应用,其内部T/R组件工作时需要很大的脉冲功率,要求其供电模块具有动态响应速度快、体积小、功率密度高等特点。首先,文中研究了一种两级式电路拓扑:其前级为全桥开环隔离变换电路,实现电气隔离及母线降压;后级为同步整流Buck电路,实现稳定的输出电压;然后,依据实际的应用需求,给出了电路设计思路、关键参数的设计准则以及主要器件选型;最后,给出了电路仿真和试验结果,验证了理论分析和参数设计的准确性。

16 宽带毫米波矢量调制器MMIC设计

张可银 , 王彬 , 杨世航

2018, 40(5):69-73.

[摘要](7249) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
文中介绍了一种能适应较宽工作频率范围的毫米波矢量调制器的电路结构和设计方法,特点是只采用一个脉冲变压器传输双极性触发脉冲,拓扑简洁,所用元器件少,解决了高低压电位隔离、抗干扰、小型化等关键性问题,并借助Pspice仿真手段对优化其技术指标的策略展开深入分析。最后,通过实验验证,并取得比较满意的结果,该电路可广泛应用于栅控行波管雷达发射机。

17 基于数字化样机的雷达目标跟踪技术仿真与验证

陶曌杨 , 毛若昕 , 胡亮兵

2018, 40(5):74-77.

[摘要](7092) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
在机载火控雷达作战过程中,载机常常会根据作战需求做大幅机动,使目标相对于载机的运动变得复杂。在目标航迹滤波过程中引入载机惯导数据,可减小相对运动的不确定性,提高目标航迹估计精度和目标跟踪稳定性。雷达数字化样机是雷达物理样机功能和电性能在计算机内的一种映射。利用数字化样机的仿真测试环境可快速、全面、准确反映真实雷达功能、电性能等方面的特征和特性,数据处理的航迹跟踪性能评估均可以实时显示。文中利用数字化样机的参数级仿真测试功能对载机惯导补偿滤波算法进行仿真和验证。

18 针对SAR双通道对消的多站协同散射波干扰

张云鹏 , 毕大平 , 沈爱国 , 张博

2018, 40(5):78-83.

[摘要](6906) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
合成孔径雷达(SAR)双通道对消技术可有效抑制单站散射波干扰,因此,文中提出对抗双通道对消系统的多站协同散射波干扰方法,结合补偿相位搜索和对消流程分别分析了多站同时工作和多站分时交替工作的干扰效果。沿方位向部署的多个干扰站可破坏SAR各通道接收干扰信号的原有相位关系,从而严重影响相位搜索结果和场景成像。理论分析与实验结果表明:多散射波干扰站同时工作时,可在对消成像中形成多个无法被消除的虚假散射场景,并伴随部分真实场景信息损失;多站分时交替工作时,可使得场景对消成像出现类似噪声的明暗斑,并且三站分时干扰效果优于双站。

19 基于贝叶斯网络的雷达故障远程诊断系统研究

张娜

2018, 40(5):84-89.

[摘要](7287) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
为了提高高密度航天发射任务条件下的雷达维修能力,缩短维修时间,研究了一种基于贝叶斯网络的雷达故障远程诊断系统。设计了该故障诊断系统的硬件总体结构和软件功能架构,介绍了雷达故障数据的采集和加密传输过程。利用贝叶斯网络建立雷达故障模型,并通过期望最大算法确定了故障模型的参数;采用联合树算法,实现故障定位推理。故障诊断实例表明:与传统的故障诊断方法相比,基于贝叶斯网络的故障诊断方法能够有效识别雷达的故障类型,具有故障定位准确、运行时间短等优点。

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