2019年第4期文章目次

王磊

2019, 41(4):1-6.

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摘要:
舰艇编队协同探测系统能够显著提升舰艇编队态势感知能力,是编队协同作战指挥和编队协同火力打击的重要支撑。文中从航迹级协同、点迹级协同和信号级协同三个层面阐述了编队协同探测的内涵,介绍了典型编队协同探测系统。分析了点迹协同技术、资源管控技术、建模仿真技术、试验评估技术等舰艇编队协同探测关键技术。最后从协同探测装备频段和体制多元化、协同空间广域化、协同层次深入到信号级、协同处理智能化等几个方面提出了舰艇编队协同探测发展趋势。

2 天气雷达业务系统设计与实现

张玉洁 , 房岩松 , 陈庆亮 , 郭海涛

2019, 41(4):7-11.

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摘要:
针对目前天气雷达业务应用中存在的数据质控业务系统缺乏,数据质控算法不完善的问题,设计开发了天气雷达业务系统,实现了天气雷达数据的质量控制、数据生成、产品处理及三维前台展示,建立了雷达数据质控评估指标及数据标准统一的业务流程。同时,系统采用Java、C/ C++和Python 语言开发,提升了运行效率。利用MongDB 和Hbase 数据库技术,解决了雷达产品的数据存储及查询瓶颈问题。在数据可视化展示上采用WebGL 技术进行革新,实现了基于B/ S 架构的三维数据展示。

3 组网雷达对隐身飞机的探测概率研究

陈增辉 , 徐浩军 , 张小宽 , 刘袤 , 魏小龙 , 宋志杰

2019, 41(4):12-17.

[摘要](5435) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
设计了隐身飞机采取S 机动通过分层部署式、环形雷达网的作战场景,得到了飞机相对每部雷达的动态雷达散射截面积;然后,采用swerlingI 型雷达检测模型,计算了单部雷达的检测概率;最后,采用秩K 判断准则,得到不同秩下,组网雷达的联合探测概率和虚警概率。当秩K =2 时的六雷达组网系统,具有较高的检测概率,较低的雷达虚警概率。该文对于雷达组网对隐身飞机的探测、隐身飞机突防具有一定的指导意义。

4 时变等离子体与电磁波相互作用研究

邱风 , 吴道庆 , 刘伟 , 程治文 , 陈浩然

2019, 41(4):18-21.

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摘要:
通过实验验证了时变等离子体对电磁波产生的调制,证明了该调制的频率与等离子体变化频率保持一致,该调制本质是因为电磁波进入等离子体后波矢发生了改变,导致电磁波的幅度和相位产生了变化等离子体类似色散介质。随着信号的频率上升,等离子体调制的强度减弱。对调制后的信号进行解调幅和解调相,验证了调幅信号和调相信号具有同周期,但是周期内的变化不一样。

5 强海杂波下PM 波形和LFM 波形的性能评价方法

陈莹莹 , 毕春艳

2019, 41(4):22-25.

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

摘要:
在应用调相(PM)波形设计对强海杂波环境下海面低速运动小目标检测过程中,存在性能改善与系统资源消耗的矛盾,提出了PM 信号和LFM 信号的性能评价因子,并给出了该因子的计算方法。根据该性能评价因子,可以设置一个PM信号使用的门限值,进而利用LFM 信号替换部分PM 信号,从而避免了大量不必要的PM 信号设计过程,更好地保证了PM 信号设计对目标检测性能改善和系统资源消耗的平衡,在保证检测性能基本不变的前提下节省大量的系统资源。

6 等扇区扩展杂波图的工程应用

窦泽华 , 姜苏华

2019, 41(4):26-28.

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摘要:
常规杂波图在城市、滨海复杂环境下杂波抑制效果不佳,过多的虚假点迹严重影响目标的正常录取。文中利用雷达回波数据,分析杂波图背景的建立过程,发现杂波图单元内的信号幅度起伏明显,使得杂波图背景无法收敛。文中在等扇区扩展杂波图的基础上进行工程改进,实录数据验证其对杂波的抑制率提高90￡￥ ,目标损失小于1￡￥。针对该方法的计算量与内存需求量较大的困难,给出优化后的工程实现过程,相比常规杂波图只需增加一个扇区的缓存空间。该方法有效提升雷达强杂波环境下的检测性能,具有较强的工程应用价值。

7 基于LTE 信号的浮空平台外辐射源雷达目标探测技术研究

龚道银 , 王峰 , 闫贺 , 周易

2019, 41(4):29-33.

[摘要](5189) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
外辐射源雷达常用的调频广播、全球移动通信系统(GSM)等窄带信号照射源都具有较低的距离分辨率及多普勒分辨率。针对这一问题,提出了一种以宽带LTE(长期演进系统)信号作为照射源的浮空平台外辐射源雷达体制。阐述了该种体制雷达的目标探测原理,分析了LTE 信号生成机理以及该信号的距离分辨率、速度分辨率、模糊函数及探测威力。计算机仿真表明,利用LTE 信号能够成功实现目标探测。

8 一种柔性自适应SAR 图像目标分割算法

李海岩

2019, 41(4):34-38.

[摘要](5090) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
合成孔径雷达(SAR)图像分割是SAR 图像处理的基础,国内外研究者提出了很多行之有效的分割方法。典型的算法如基于单阈值形态学分割算法、基于马尔科夫随机场的分割算法等。然而,考虑实际需求,图像分割需要同时兼顾快速性和准确性,这是当前手段相对缺乏的。文中提出了一种柔性自适应SAR 图像目标分割算法,将峰值点的提取过程与恒虚警率检测算法相结合分割SAR 图像中的目标。该算法可以将散射中心信息融入到目标分割中,同时完成目标分割和峰值点提取,是一种快速而又精确的图像分割算法。最后,该文基于数据集对算法进行了验证,证实了该算法的合理性与可行性。

9 利用JPDA 进行编队目标的多雷达航迹关联应用研究

王刚 , 汪秋莹

2019, 41(4):39-42.

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摘要:
航迹关联是航迹融合中的关键步骤。在对同一编队内多个目标进行多雷达航迹关联时,受系统误差残差的影响,航迹关联正确率无法满足使用要求。为了解决此问题,文中在多雷达航迹关联过程中引入JPDA 算法,通过选择合理的联合事件来计算航迹关联似然值,并构建系统仿真模型,针对工程实用的经验JPDA 和次最优JPDA 算法进行了分析,通过比较原始的航迹关联结果和分别加入两种JPDA 算法后的航迹关联结果,能够表明JPDA 算法对于编队多目标环境下的航迹关联正确率有较好的提升作用。

10 基于联合平动补偿的InISAR 成像方法研究

张凯 , 金林 , 侯颖妮

2019, 41(4):43-47.

[摘要](4956) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
图像配准是干涉逆合成孔径雷达(InISAR)成像的关键步骤。针对传统InISAR 三维成像方法在图像配准步骤计算量过大、限制条件过多等问题,提出了一种基于联合平动补偿的InISAR 三维成像算法。该算法通过距离向和方位向的联合平动补偿,在得到二维逆合成孔径雷达(ISAR)图像的同时,完成了不同ISAR 图像的精确配准。与传统的基于相关图像配准的三维成像方法相比,该算法简单易行,计算效率更高。仿真结果验证了不同信噪比条件下该算法的有效性和稳健性。

11 隐马尔科夫模型修正的交互多模跟踪算法

崔丽珍 , 岑晓男 , 赫佳星 , 史明泉 , 王巧利

2019, 41(4):48-53.

[摘要](5186) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
针对交互式多模型目标跟踪算法中模型转移概率固定对跟踪精度造成的影响,提出了一种隐马尔科夫模型修正的模型转移概率自适应交互多模跟踪算法。该算法通过对跟踪过程建立隐马尔科夫模型,采用Viterbi 算法求解修正系数,在检测到目标运动发生机动性变化时,将修正系数用于交互式多模型算法以达到实时调整模型转移概率的目的。仿真结果表明,该算法的跟踪结果优于传统的交互式多模型算法,具有很好的稳健性、实时性,有效降低了主观因素对跟踪精度造成的影响。

12 基于奇异值比值的正则化矩阵修正方法

杭礼辉 , 葛俊祥 , 张艳艳

2019, 41(4):54-58.

[摘要](5141) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
针对雷达数据反演过程中存在的不适定性问题,基于岭估计方法分析,提出了一种基于奇异值比值的正则化矩阵修正方法。奇异值分解矩阵后,通过条件数法在奇异值矩阵中确定门限奇异值,将门限奇异值与各奇异值比值的平方根构造对角矩阵,将对角矩阵与左奇异值向量矩阵结合构造正则化矩阵。该方法能够加强对较小奇异值的修正,而减弱对较大奇异值的修正,从而保证了不适定问题解算结果的可靠性及计算精度。数值计算与误差分析结果证明了该方法的有效性。

13 一种小型化高集成有源天线接口网络的研制

刘博 , 王辉

2019, 41(4):59-62.

[摘要](5234) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
介绍了一种小型化高集成有源天线接口网络的组成原理、设计方法以及实测结果。针对小型化高集成设计的难点进行评估,设计多层印制电路并利用微组装技术实现高集成设计方案。在此基础上,设计并实现一种六通道集成布局,每个通道均包含收发放大电路、波控电路,实现各通道独立收发切换及放大。多层印制电路采用10 层堆叠结构设计,一体化集成内监测及和差网络。根据组件实测结果,幅度带内平坦度优于依0. 3 dB,发射饱和输出功率逸32 dBm,质量为320 g。

14 一种毫米波宽角扫描Vivaldi 天线设计

孟永勇 , 胡明春 , 张金平

2019, 41(4):63-66.

[摘要](5069) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
设计了一种工作于毫米波段的金属Vivaldi 天线,天线宽带扫描性能优异。天线结构利用Vivaldi 作为辐射单元,将其集成到带状线耦合的馈电基板上,馈电网络与辐射天线结构相对独立,便于加工。通过仿真得到:在27. 2 GHz ~46. 0 GHz 范围内VSWR<2;在27. 5 GHz ~42. 2 GHz 频段内,天线驻波比在E 面和H 面45毅扫描范围内满足小于2 的匹配特性。文中利用设置周期性边界条件的方法优化天线尺寸并仿真分析天线参数对扫描带宽的影响。通过驻波比、交叉极化、天线增益的仿真分析天线性能。

15 一种基于新型组合加载方式的大频差三频段蝶形天线

李兵舰 , 张租存

2019, 41(4):67-69.

[摘要](5253) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
将分形技术和槽加载技术相结合,文中提出了一种基于新型组合加载方式的大频差三频段蝶形天线,其加载方式为开口圆环缝隙和寄生分形多三角形结构(TSFPE)的组合加载。新型天线可同时工作于X/ Ku/ Ka 三个频段,其中,蝶形天线两三角形臂控制X 频段,加载于三角形臂上的开口圆环缝隙和位于蝶形天线三角形臂顶点位置附近的TSFPE 分别控制Ku 和Ka 频段。新型组合加载方式充分合理地利用了天线各部分的空间,减小了各频段之间的互相影响,确保了每个频段的性能。验证了新型组合加载方式的可行性,丰富了多频天线的结构形式和种类。

16 卫星信标谐波干扰对跟踪接收机信噪比的影响分析

刘晨阳 , 罗岩 , 李兵

2019, 41(4):70-74.

[摘要](5116) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
船载卫通站在跟踪圆极化星时,通过频谱监视单元,观察到信标信号附近定时出现干扰谐波,且此时跟踪接收机信噪比下降。针对该问题,提出一种信标频谱分析的方法,从原理上分析干扰谐波对接收机误差电压和信噪比的影响。结果表明:若干扰谐波满足特定频率时会影响误差电压的解调和信噪比值。结合该结论提出方案,降低了干扰对天线跟踪的影响,确保通信业务的正常。

17 加权多窗口字典的非线性调频信号参数估计方法

姜凯 , 李小波 , 周青松

2019, 41(4):75-79.

[摘要](5103) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
非线性调频(NLFM)信号经脉冲压缩后具有较低的旁瓣电平,广泛应用于脉冲压缩雷达中,实现对NLFM 信号的精确参数估计,对雷达对抗侦察具有重要意义。针对非线性调频信号的准确参数估计问题,文中通过构建加权多窗口字典并结合稀疏重构算法提出了一种凸优化基追踪信号重构方法,实现了对NLFM 信号的精确重构。通过筛选的Gabor 原子获得了信号的瞬时频率,利用反正切无模糊相位重构算法获得了信号的相位信息。经过仿真验证:该方法可以实现NLFM信号的精确重构。

18 一种改装的飞行试验吊舱

姚立杰

2019, 41(4):80-83.

[摘要](5172) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
介绍了一种经过改装的飞行试验吊舱,重点介绍了吊舱接口控制逻辑、系统收发隔离设计、干扰有效作用距离计算以及吊舱系统地面测试和飞行试验应考虑的主要因素。总结了吊舱系统存在的不足和改进的方向,为雷达型空空导弹的抗干扰系留试验提供了一种思路。同时,也为机载、弹载雷达的空中电子对抗试验提供了一种无需飞机改装的低成本的技术途径。

19 预警雷达与载机平台的加装耦合分析

虞庆庆 , 彭雪林 , 林载誉

2019, 41(4):84-90.

[摘要](5230) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
预警机作为当今世界应用最广的空基预警探测系统,其核心传感器预警雷达在飞机平台上的加装,是整个载机结构改装的关键工作。文中以有源相控阵雷达为例,先分别从雷达加装需求和载机平台改装要求两个角度进行了论述;然后,对雷达与平台二者间的加/ 改装耦合性影响进行了具体分析,得到了关键相互制约点及实际可行的解决途径,对该领域的工程实现具有一定的指导意义。

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