2019年第41卷第6期文章目次

邢文革

2019, 41(6):1-7.

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摘要:
针对跨平台协同共享的网络中心体系化协同作战要求,文中瞄准海上无线网络体系建设宏观要求,结合当前无线网络技术、频谱分享、孔径综合和探通一体技术发展成果,提出探通一体的自组织泛在无线网络体系框架设想,从网络架构和拓扑、终端接入能力、定向组网技术、无线资源分配、QoS 管理、多域资源跨层调度优化、网络安全等方面,分析了技术挑战和可能的实现途径,展望了预期成效和应用前景。

2 一种主被动激光雷达系统设计及应用

肖韶荣 , 王春晖 , 黄星

2019, 41(6):8-12.

[摘要](7143) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
为综合利用激光雷达的光学接收天线,设计了一种可工作于主动状态和被动状态的光学遥感测量系统。处于主动状态时,主振荡激光器辐射1 064 nm 的激光脉冲,经倍频输出523 nm 激光,泵浦罗丹明染料,实现调谐脉冲输出,脉冲最高频率10 Hz,脉冲宽度为3. 0 ns,染料激光器输出脉冲能量可达105 mJ,主振荡输出激光脉冲可达1. 08 J。处于被动状态时,利用大气透过的太阳光谱,选取2 个波长的光谱线,采用比例光谱技术,根据激光雷达光学天线接收的太阳光谱强度,反演大气中反应性气体的柱浓度,再计算体积浓度。系统用于测量SO2 和O3 ,应用结果表明此系统的测量数据与国家相关测量平台数据非常吻合。

3 雷达射频隐身技术研究与发展

张杰 , 江涛 , 张怀根 , 章宏

2019, 41(6):13-18.

[摘要](6952) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
在分析雷达及其对抗技术发展现状的基础上,阐述了雷达系统射频隐身技术的概念及其重要性;通过对射频隐身基本原理的研究,提出从雷达射频辐射的时、频、空和能等多维空间上进行控制,并与作战环境相融合等研究方向与方法,为开展具有隐身性能的雷达装备研制和技术研究提供参考。

4 机载雷达高度表被截获性能分析

曾小东

2019, 41(6):20-22.

[摘要](7490) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
针对雷达高度表连续辐射、波束覆盖宽、易被截获的问题,研究了雷达高度表在载机不同飞行姿态、不同飞行高度下,被地面或海面无源探测系统的侦收威胁,给出了不同情况下的被截获时间。仿真结果表明:在10 000 m 高度平飞时,截获时间为24. 3 s,存在被无源探测系统形成多站截获定位的风险;在大机动条件下,机载雷达高度表被截获时间大大超过平飞时的被截获时间,需要对雷达高度表的辐射进行控制以降低被截获的风险。

5 一种优化的微弱信号检测方法

刘刚 , 行鸿彦 , 张金玉

2019, 41(6):23-30.

[摘要](7178) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
针对混沌海杂波背景下的微弱信号检测问题,结合互补集成经验模态分解理论,提出了一种优化的核极限学习机微弱信号检测方法。采用互补集成经验模态分解法将混沌信号分解为一系列固有模态函数,通过核极限学习机对经相空间重构后的各模态函数分别建立预测模型,利用人工蜂群算法对核极限学习机的正则化系数和核参数进行优化,重构预测信号,从预测误差中检测出混沌海杂波背景中的微弱信号(瞬态信号与周期信号)。分别以Lorenz 系统和IPIX 雷达海杂波数据为例进行了仿真,并研究了不同强度的噪声对微弱信号检测的影响。结果表明:该方法可以有效地从混沌背景中检测出微弱目标信号,当系统不存在噪声时,Lorenz 系统得到的均方根误差0. 000 000 12 (-118. 959 1 dB)比传统极限学习机方法的均方根误差0. 001 345 08(-80. 154 7 dB)降低了4 个数量级;若SNR逸0 dB,噪声对微弱目标信号检测的影响可以忽略;但当SNR<-7 dB,则无法检测出微弱信号。

6 SAR 村庄目标ROI 提取和异源图像匹配

李绮雪 , 尹奎英 , 袁功霖 , 裘剑

2019, 41(6):31-36.

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摘要:
针对合成孔径雷达(SAR)图像信噪比低且具有相干斑噪声,与光学图像配准时难度较大的现状,提出了一种异源图像村庄目标感兴趣区域(ROI)提取和匹配新方法。首先,对SAR 图像进行中值滤波和偏微分处理,消除噪声干扰;然后,利用灰度共生矩阵的四个纹理参数对整幅图进行计算,判断是否为村庄目标点,并提出局部灰度一致性算法,消除虚警点,增加目标点,完成村庄目标ROI 的粗提取;接着,利用傅里叶描述子对获得的目标ROI 进行二次描述和填充,获得最终待匹配的村庄ROI;最后,利用Hu 不变矩区域特征,结合最小欧氏距离测度和余弦相似度,实现异源图像匹配。实验结果表明,最终获得的配准图像误差较小,配准图像视觉判断比较理想,因而具有较高的可靠性和稳定性以及较高的理论研究价值和广泛的应用前景。

7 一种运动干扰稳健滤波方法

李渝 , 王伟伟 , 杨晓超 , 范一飞 , 段崇棣

2019, 41(6):37-40.

[摘要](6948) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
传统的阵列干扰抑制算法假设天线阵列与干扰之间相对静止,完成干扰抑制,当阵列与干扰之间存在相对运动时,存在协方差矩阵估计快拍数不足的问题,从而导致阵列滤波性能下降。针对上述运动干扰稳健滤波问题,提出了一种算法对现有零陷展宽技术抗运动干扰方法进行改进。一方面,将零陷展宽技术与导数约束方法相结合,用得到的新协方差矩阵求自适应权值;另一方面,为了提高自适应波束形成对噪声和误差的稳健性,引入了对角加载技术,加载量通过寻找协方差矩阵的特征值曲线拐点得到,有效避免了加载量过大导致的干扰信号被淹没以及加载量过小导致噪声分量引起性能损失的问题。该算法对零陷展宽系数选取依赖性较低,且对角加载量不需要设置固定的经验值,有利于稳健运动干扰滤波,适用于实际工程中先验信息不足条件下的自适应阵列抗运动干扰情况。

8 基于遗传退火算法的MTI 滤波器设计方法

丁坚 , 张仕元 , 孙林涛

2019, 41(6):41-44.

[摘要](7416) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
动目标显示(MTI)是雷达杂波抑制的重要技术之一,MTI 滤波器系数和脉冲参差比设计对MTI 的抗杂波性能至关重要。遗传退火算法将模拟退火算法过程溶入遗传算法,同时克服了遗传算法容易陷入局部最优和模拟退火算法收敛速度慢的缺点。文中介绍了一种将遗传退火算法应用于MTI 滤波器的设计方法,该方法可找到最优MTI 滤波器。实验结果表明,针对给定的MTI 滤波器设计要求,该方法能快速完成优化遍历,优化后滤波器性能提升明显。

9 相控阵雷达目标搜索的MAB模型策略

王俊迪 , 许蕴山 , 肖冰松 , 夏海宝 , 王楠

2019, 41(6):45-49.

[摘要](7265) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
针对相控阵雷达波束指向的问题,研究相控阵雷达搜索状态下的波束指向控制策略,目的在于提升其目标发现概率以及发现效率。将相控阵雷达面临的搜索问题看作为一类多臂赌博机问题,进而在上限置信度指数方法的基础上对该问题进行求解,同时与贪婪算法等其他方法进行对比。仿真结果表明,所得到的雷达波束搜索策略使得雷达发现目标所用时间一般不超过扫描一次负责空域所用时间的两倍。在相同搜索时间内,雷达对弱小目标发现概率提升至少20%。并且该方法算法复杂度相对较低,具备实际应用能力。

10 宽带阵列通道均衡的工程实现方法研究

刘良琦 , 张良 , 孟祥东

2019, 41(6):50-54.

[摘要](7165) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
对于宽带数字阵列雷达而言,通道之间的幅相特性不一致(即通道失配)会影响雷达阵列信号处理的性能,需要对各通道进行通道均衡来补偿通道失配的损失。基本的通道均衡算法分为时域、频域以及自适应均衡算法,文中通过仿真比较了各类型算法的均衡能力,并着重考虑了参考通道的选择对均衡结果的影响,由此得到通道均衡的最优解决方法。最后,通过雷达工程实验测试,验证了文中宽带通道均衡方法的有效性及最优结果,所得结论对于实际工程设计中改善宽带波束性能具有一定借鉴意义。

11 临近空间高超声速滑翔目标地理位置估计

喻晨龙 , 谭贤四 , 曲智国 , 李凡 , 谢非

2019, 41(6):55-60.

[摘要](7069) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
为了提高临近空间高超声速滑翔目标在地心地固(ECEF)坐标系下地理位置的跟踪精度,基于目标的三自由度弹道方程对其轨迹进行分析,提出将轨迹投影到高度,经度,纬度三个坐标方向,在高度方向的轨迹衰减震荡,将加速度描述为零均值的正弦衰减震荡自相关随机过程,构造了一个位置滤波器,在经度和纬度方向的轨迹线性偏移,将角度的变化率描述为零均值的指数自相关随机过程,构造了两个角度子滤波器,将三个滤波器并行运行以实现目标的三维跟踪,仿真表明该算法具有较好的跟踪精度。

12 一种无格点动态规划检测前跟踪算法研究

何璐雅 , 王建卫

2019, 41(6):61-64.

[摘要](7154) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
目标的多样化和环境的复杂化,对现代雷达的探测能力与航迹处理提出了更高的要求。随着雷达技术的迅速发展, 弱目标的检测与跟踪也受到了更为广泛的关注。检测前跟踪技术可以减少虚假航迹,提高微弱目标的检测和跟踪性能。为改善传统的基于动态规划的检测前跟踪算法计算复杂的缺点,提出了一种无格点DP-TBD改进算法,分析了适用模型, 给出了运动及量测模型。仿真实验表明,该算法具有较好的检测跟踪性能。

13 天波返回散射特殊电离图的处理方法

韩彦明 , 华彩成

2019, 41(6):65-69.

[摘要](7204) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
基于特殊状态的返回散射扫频电离图,提出一种用于提取电离层主模式区域MUF曲线分布的算法,为选频提供数据支撑。首先,计算出各个信道上的背景噪声,并根据背景噪声的分布特性,统计得出各个信道的补偿因子,结合补偿因子与背景噪声及空域滤波技术进行噪声消除,获得干净数据;然后,在干净数据的基础上,采用距离分段式均值处理的方法,对电离层特征参数MUF进行提取;最后,经过历史数据测试显示,算法结果与电离层的主模式区域边界分布符合度较好。该算法过程简单,实时性较好。

14 Ka波段宽频带频率选择表面设计

彭树铭 , 徐志浩

2019, 41(6):70-73.

[摘要](7032) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
随着毫米波技术的发展和毫米波天线的广泛应用,提出了对毫米波雷达隐身的要求。基于耦合和谐振原理,设计了一种Ka波段带内透过的单层频率选择天线罩。利用谱域法对频选天线罩进行了分析计算。优化得到的天线罩仿真结果在Ka全波段内平均插入损耗小于1 dB,在45毅扫描角内35 GHz的S21 >-1. 7 dB,实现X 波段和Ku波段内的透过率小于-11 dB。最后,对频选罩的相关参数特性进行了分析,便于针对其他电性能要求进行优化改进。

15 柴油发电机组建模及其带脉冲负载系统运行分析

邢鑫 , 王金全 , 罗珊 , 徐晔

2019, 41(6):74-81.

[摘要](6986) [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,这类持续加卸载的突变型负载对于柴油发电机组等容量和惯性较小的冲击较大,易造成系统运行不稳定。分析柴油发电机组带雷达脉冲负载的系统结构,结合脉冲负载的工作特点对柴油发电机组结构进行细化考虑,建立柴油发电机组的数学模型。并在Matlab/ Simulink中搭建系统仿真模型,分析了脉冲负载工作时系统的运行情况,研究了系统的运行与脉冲负载功率PL、输出占空比D、和开关周期TS的关系。搭建了柴油发电机组带脉冲负载系统的试验平台,通过试验验证了所建模型能够较真实地反映系统的运行行为。

16 一种嵌入式信号处理软件构件测试框架

程知敬 , 张晋文 , 刘凤

2019, 41(6):82-85.

[摘要](7071) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
嵌入式系统在保障雷达信号处理高可靠性和高实时性要求的同时,其硬件耦合度高和处理数据量大的问题给嵌入式测试的自动化推进带来了挑战。为提高嵌入式信号处理软件的测试效率,提出了一种构件级测试的自动化框架,该框架通过解析构件的测试用例表产生测试数据,调用驱动镜像,并根据测试脚本自动执行测试,评估测试结果,最终生成测试报告,实现测试全流程的自动化。文中给出了该框架应用于某产品构件测试的实际效果,缩短近一半的人工耗时,验证了其正确性及有效性。

17 雷达结构设计智能化研究

梅启元

2019, 41(6):86-90.

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

摘要:
结构设计的智能化,对于提升设计效率、实现技术创新具有重要的意义。针对雷达结构设计多品种、少批量、更新换代快的特点,对现有结构设计的手段和方法、数字样机、信息化技术的现状进行了研究,总结了现阶段的主要问题,提出了基于设计制造一体化平台构建、全三维协同设计、智能数据管理、智能工具集成的雷达智能化设计技术实现方法。该研究对于提升雷达结构设计效率和设计的智能化,发挥其在科研生产中的指导作用具有重要的意义,最后提出了结构设计技术的发展方向。

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