2018年第40卷第9期文章目次

严勇

2018, 40(9):1-4.

[摘要](7860) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
风廓线雷达作为一种新型的大气风场探测设备,具有时间分辨率高、连续性和实时性好等特点,已广泛应用到各行业。文中首先分析了增程型L 波段风廓线雷达的探测能力,简要介绍了该雷达的系统设计;然后,利用中国气象局海口站业务运行一年的观测数据,从探测高度和数据准确率等方面对雷达探测性能进行了统计分析。结果表明:增程型L 波段风廓线雷达满足设计指标要求,可用于低对流层大气风场的观测。

2 一种联合静动态标校的数据处理方法

唐明刚 , 王大军 , 郝伟

2018, 40(9):5-8.

[摘要](7374) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
针对坐标测量雷达精度标校过程中,静态标校存在局限性和动态标校存在分段非线性的问题,分析了静态标校和动态标校的机理和相互关系,得到两种标校方式是相互补充、完整统一的结论。提出了基于逆秩2 拟牛顿法(BFGS)的联合静态和动态标校的数据处理方法,该方法将静态标校值作为初值,动态校飞误差的最小均方值作为目标函数,通过搜索和迭代计算求得最终修正值。实际应用结果表明:该方法能够有效解决标校过程中的问题,提高雷达测量精度,对于指导开展雷达标校工作具有现实意义。

3 对数线性调频频控阵双基站探测系统

徐子安 , 欧阳缮 , 黄东红 , 黄高见 , 李晶晶

2018, 40(9):9-13.

[摘要](7353) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
频率分集阵列又称频控阵(FDA),具有距离和角度依赖性。在FDA 中使用线性调频可以通过增大带宽来提高定位效果,但依然存在FDA 方向图的能量汇聚的周期性特点。合理使用非线性的频率增量或阵元间距可以破坏FDA 原有的周期性(如距离周期性),在定位目标时可以更加准确。文中提出一种频控阵与线性调频技术、对数非均匀频率增量相结合的发射波束形成方式,使用双基站进行收发定位,与常规频控阵及对数增量频控阵两种体制的双基站收发方向图进行了对比,说明其具有更好的定位单目标及多目标的效果。

4 雷达系统关重特性量化识别方法

宋小梅 , 郑元珠 , 袁刚

2018, 40(9):14-16.

[摘要](7344) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
针对目前系统关重特性识别多依赖经验,识别结果不确定性大的现状,提出一种基于故障模式、影响及危害性分析(FMECA)和风险决策模型的关重特性评估方法,实现雷达系统设计关重特性的系统分析和量化识别。该方法引入技术影响因子评估部件特性失效的危害度,定义危害度与失效概率转换公式统一危害性度量标准,构建风险决策模型给出关重特性的定量判定准则。该方法已在某大型相控阵雷达系统设计关重特性识别中得到充分验证。

5 数字相控阵下多波束的ESM 系统信号处理方法

张文俊 , 李炳华

2018, 40(9):17-21.

[摘要](7449) [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,从而对于电子支援侦察ESM 系统的要求也越来越高。现代ESM系统需要瞬时带宽大且瞬时方位覆盖范围大。为满足ESM 系统新需求,天线阵面由原有模拟阵面逐渐转变为数字阵面。文中首先介绍了数字相控阵多波束体制下ESM 系统的特点;之后,提出了针对多波束ESM 系统的信号处理系统设计方法;分析了系统设计中的关键技术以及系统性能提高的方法;最后,介绍了工程实现和实测效果。

6 三站时差频差定位精度分析

颜振亚 , 陈毅 , 陈新年 , 杨春宇

2018, 40(9):22-25.

[摘要](7390) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
利用辐射源信号到达多个平台的到达时差信号和到达频差信号对辐射源进行定位,建立定位模型并计算几何精度因子(GDOP)。基于三站定位的平均处理方法,计算出GDOP 的合理区间。仿真结果表明:在GDOP 的合理区间,三站定位精度明显优于双站定位精度。

7 数字阵列雷达多功能信号模拟器设计

刘传保

2018, 40(9):26-31.

[摘要](7822) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
基于数字阵列雷达的特点,提出了一种具备产生多目标、杂波以及干扰等功能的通用信号模拟器设计方案,该方案介绍了模拟器的功能组成、工作原理、工作流程以及系统模型等,在模拟雷达目标的同时,具备叠加模拟大气、杂波和干扰等环境参数的功能。该方案为数字阵列雷达系统调试、性能验证以及模拟训练等提供了有效解决手段。

8 改进的稳健Capon 波束形成算法性能分析

冯晓宇 , 谢军伟 , 张晶 , 张昭建 , 王博

2018, 40(9):32-35.

[摘要](7214) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
常规Capon 波束形成算法能够使波束在期望信号方向形成高增益,在干扰方向形成零陷,针对该算法在期望信号导向矢量失配的情况下,出现性能下降的问题,研究了期望信号导向矢量在不确定集约束下的求解。通过分析稳健Capon波束形成算法的特点,推导出了期望信号导向矢量在球形不确定集约束下的权矢量近似闭式解,并采用图像法,找到给定条件下的最优约束参数。在指向误差和相位误差存在情况下,对算法进行了仿真分析,仿真结果验证了算法在误差存在情况下的稳健性。

9 一种宽带单元数字化有源相控阵发射多波束时延设计

李归 , 巫书航 , 张鹏 , 倪东

2018, 40(9):36-39.

[摘要](7003) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
通过侦干探通多功能一体化物理集成,实现任务可定制,提升作战应用灵活性,是未来电子装备发展的必要趋势之一。针对多功能一体化应用的宽带单元数字化有源相控阵雷达发射多波束时存在的孔径渡越问题,利用基于正交投影的多波束形成算法,联合整数和分数阶时延相结合的数字时延方法完成上行链路设计。通过计算机仿真,对发射多波束的方向图性能、波束间隔离度、增益损失、波束副瓣性能进行考察,验证了设计的有效性。

10 MIMO雷达收发两级STAP 原理与性能讨论

孙国皓 , 何子述 , 张伟 , 张炜

2018, 40(9):40-46.

[摘要](7353) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
提出了一种基于多输入多输出雷达的收发两级空时自适应处理(STAP)算法。收发两级STAP 与收发联合STAP 不同在于:分别对等效发射端与接收端进行空时处理,从而达到降低运算量效果。文中给出收发两级STAP 所构造的协方差矩阵与收发联合STAP 协方差矩阵关系,并且给出输出信杂噪比(SCNR)表达式。从仿真结果看,收发两级法SCNR 性能与收发联合STAP 相近,且计算量有明显降低。此外,收发两级STAP 也可应用到收发联合降维算法中,得到与收发联合降维算法一样的性能,且运算量进一步降低。

11 基于伪到达时的无源定位精度分析

刘长江 , 李涛 , 王超锋

2018, 40(9):47-49.

[摘要](7260) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
无人机具有体积小、功耗低、重量轻等优点。结合无源定位,提出了应用伪到达时间定位技术的无人机多站无源定位模型,给出了定位原理,并详细推导了定位精度。仿真分析了基线长度、站址校准时间间隔对定位精度的影响。根据理论仿真的效果,可知提高目标定位精度的方法有增加站间距离和减少站址校准时间间隔。

12 修正的当前统计模型及自适应跟踪算法

欧能杰 , 于雪莲 , 汪学刚

2018, 40(9):50-54.

[摘要](7253) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
针对当前统计模型及其自适应算法对弱机动目标跟踪精度较低以及强机动发生时刻跟踪误差增大的缺陷,提出了一种修正的当前统计模型及自适应跟踪算法。一方面,利用指数函数对当前统计模型中加速度极值进行实时修正,从而提高了算法对弱机动目标的跟踪精度;另一方面,利用滤波残差调整预测协方差,同时对滤波结果发生较大偏差的上一时刻的滤波结果进行修正,从而提高了对强机动目标的适应能力。仿真结果表明,所提算法对弱机动目标和强机动目标都具有良好的跟踪性能。

13 有源相控阵雷达T/ R 组件幅相外场检测系统

武昕伟 , 蒋一

2018, 40(9):55-58.

[摘要](7227) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
针对外场环境下对有源相控阵雷达T/ R 组件幅相性能的检测要求,在充分利用雷达自身资源的基础上,设计了一种基于中场测量技术的T/ R 组件测试方案,并构建了相应的测试系统。运用归一化和阵面单元加权的相对幅相测量法对采集数据进行分析,解决了缺少标准数据的难题,提高了外场测试的灵活性和适应性。理论分析和实际测试结果表明:该系统具有操作简便、定位故障组件快速、对场地要求不高等特点,实现了一种低成本的伴随式测试保障手段。

14 一种新型天线单元的设计与制造

方红梅 , 席文群 , 刘志惠 , 徐文华

2018, 40(9):59-62.

[摘要](7285) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
介绍了一种新型体制有源相控阵雷达配套的圆极化天线单元———喇叭天线,阐述了该天线单元从初期的任务输入,到电讯与结构协同设计,再到铸造加工成型的整个研制过程。研制出的天线单元电性能指标和结构使用性均满足产品要求,并成功实现批量化生产,其成果可作为一项共性技术,为类似体制雷达天线单元的大规模工程应用提供参考。

15 宽带短波大扫描角相控阵天线的研究

樊品 , 李剑 , 徐翾 , 唐蕾

2018, 40(9):63-67.

[摘要](7283) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
对宽带短波大扫描角相控阵天线进行了详细的研究,从天线单元的形式、宽带阻抗匹配、系统噪声、阵列单元的布局,以及对使用环境的要求进行了设计考虑。工程上解决了天线辐射单元的宽带阻抗匹配、效率等问题;同时,给出了实测结果,交替的三角排列解决了相控阵天线的宽角扫描问题,并从经济实用、可靠性等方面给出了地网的设计原则;最后,给出天线阵的仿真结果,并结合未来的发展趋势,提出短波相控阵天线新的设计思想。

16 P 波段超宽带雷达接收机的设计与实现

郭俊栋 , 王岩飞

2018, 40(9):68-71.

[摘要](7280) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
P 波段合成孔径雷达因其穿透性强而受到广泛关注,但是因其频段低而带宽宽,使得接收机的设计面临诸多挑战。文中介绍了一种工作中心频率为330 MHz 、相对带宽达60￡￥、动态范围达80 dB 的合成孔径雷达接收机的设计过程。提出了P 波段超宽带雷达接收机的设计方案;同时,对噪声系数、增益、动态范围等关键指标进行了详细的分析和计算。解决了大动态范围增益控制、宽带幅频平坦特性、带外抑制度等技术难题。设计完成的接收机各项指标均达到或优于系统要求,并成功应用于雷达系统中。

17 基于特征代理的雷达虚拟装配技术研究

高巍

2018, 40(9):72-76.

[摘要](7395) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
为了在虚拟环境下对复杂雷达结构进行装配过程仿真,验证雷达结构设计的合理性和适装性,提出了基于特征代理的虚拟装配方法。将虚拟零部件的几何约束信息用代理特征表示,用代理特征进行装配意图和装配约束识别。通过遍历代理特征集进行属性匹配,寻找存在装配关系的零件模型,将满足匹配条件的代理特征作用于装配件,通过运动定位求解,完成零部件的精确装配。该方法已应用于某大型相控阵雷达的虚拟装配仿真,实例表明它可以快速、精确地对雷达零部件进行装配引导和定位。

18 基于PXI 的雷达频综组件自动测试系统设计

席文群 , 李静 , 柳尚光

2018, 40(9):77-80.

[摘要](7085) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
介绍了一种雷达频综组件的自动测试系统,该系统基于PXI 总线平台,采用美国国家仪器公司(NI)Labwindows/ CVI软件开发环境,利用NI 的数字波形发生器PXI-6541 取代人工控制盒产生频控信号,结合通用接口总线接口技术实现仪表控制和数据采集。通过验证,调试周期缩短三分之二,测试界面简单友好,具有操作简单、使用方便、测试效率高等优点。

19 面向信号机载雷达通用测试系统的研制

刘健

2018, 40(9):81-83.

[摘要](7366) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
提出了一种面向信号的机载雷达通用测试系统的研制方法,阐述了此类测试系统的架构和关键技术,包括公共测试接口、多总线融合、信号路由和面向信号的软件开发。详述了面向信号机载雷达测试资源、测试端口、测试动作的描述方法以及驱动程序、测试程序开发方法。与过去面向仪器的测试系统相比,新测试系统满足了机载雷达测试仪器可互换、软件可移植、跨平台使用的要求。

20 实时多路雷达视频处理的嵌入式设计方法

周海华 , 高俊姣

2018, 40(9):84-85.

[摘要](7491) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
针对某型单脉冲测量雷达对A/ R 型显示终端提出的多路、高带宽、多目标、连续全量程视频实时显示,雷达工作日志录取及与指控中心数据交互的需求,设计了一种基于嵌入式计算机和现场可编程门阵列的A 显处理模块,解决了高速视频传输、大带宽数据实时处理、数据录取远程交互等技术问题,实现了显示终端的小型化,满足了雷达系统战术要求。工程实践表明:A 显处理模块实现了多输入多输出的雷达视频处理功能,提高了雷达A 显实时显示分析及雷达目标人工辅助辨性的能力。

21 TC18 钛合金中轴电子束焊接工艺研究

冯展鹰 , 吕晓卫 , 严战非 , 邱保安

2018, 40(9):86-90.

[摘要](7183) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
针对TC18 钛合金中轴的焊接,设计了锁底对接焊接试样,对TC18 电子束焊接工艺进行研究,并对比了“固溶-焊接-时效冶和“退火-焊接-固溶-时效冶两种热处理顺序对焊缝力学性能的影响。对焊缝的外观和内部质量分析显示,TC18具有良好的电子束可焊性,焊缝表面光滑,焊缝表面和内部无气孔、裂纹、夹渣等缺陷。两种热处理方式下,焊缝的抗拉强度和屈服强度均和母材相当,但“退火-焊接-固溶-时效冶方式处理的焊缝,延伸率较好,达到了9% ,完全满足使用需求。

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