2019年第7期文章目次

蔺美青

2019, 41(7):1-5.

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摘要:
针对防空反导预警体系运用问题,融合大数据、云计算和人工智能等先进技术,提出了一种通用仿真评估框架。系统梳理了数据耕种的一般过程和关键问题,按照问题、目标、方法和资源的逻辑顺序和功能构成,解析了预警体系效能仿真评估的技术内容和科学范畴,构建了基于数据耕种的仿真评估框架,并对数据耕种建模、平台和数据耕种结果处理进行了简要分析探讨。最后,对提出的仿真评估框架进行了应用展望。

2 基于脉冲间线性调频的凝视数字可重构合成孔径雷达

江涛 , 李维谦 , 邓楚强 , 常文胜

2019, 41(7):6-15.

[摘要](5161) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
通过多层次态势感知实现对战场的高效率侦察是未来战争的必然趋势,合成孔径雷达是实现上述目的的重要技术手段之一。文中提出凝视可重构合成孔径雷达(SAR)系统,该系统在发射端采用脉间线性调频信号,在接收端通过数字信号处理的方法,在系统参数约束下,对回波信号进行重构,以满足系统需要实现不同幅宽和分辨率的成像需求,达到单次观测获取多层次信息的目的。并通过数值仿真验证了该系统在技术上的原理可行性。

3 未来海战场作战形态研究

胡光桃

2019, 41(7):16-20.

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摘要:
以美海军近期发布的新型作战概念和研究项目为参考,以技术发展成熟度为依据,分析出未来 30 年内的海战场形态。通过分析可以看出,未来海战场的作战域将从四维域向六维域转变,战斗形式将从联合作战向云协同转变,编队形态将从集中式向分布式转变,战斗装备将从低智能向高智能转变,无人系统将升级为和有人系统同等重点的地位。

4 基于高频雷达二阶海洋回波的风速反演算法研究与应用

蒋燕妮 , 陈泽宗 , 赵晨

2019, 41(7):21-27.

[摘要](5217) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
基于高频电磁波与海洋表面的散射机制,以雷达二阶散射截面方程为理论依据。首先,进行了从高频雷达二阶海洋回波谱中反演饱和风速的算法理论近似,讨论算法运用的前提条件;其次进行了饱和风速与二阶谱峰频率的关系式推导;然后,利用高频地波雷达模拟海洋回波谱数据对算法进行了可行性验证,证明该算法特定风速范围内有较好的反演结果; 最后,将算法应用于实测高频地波雷达海洋回波多普勒谱进行了饱和风速反演,并进行了反演结果分析与误差分析。结果分析表明:该算法在满足理论近似条件的前提下能有效提取海面饱和风速信息。

5 自适应干扰抑制零点展宽算法研究

郭国强 , 武亚涛 , 魏耀

2019, 41(7):28-32.

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摘要:
为了减少杂波、目标回波等因素的影响,自适应副瓣对消方法通常需要在休止期采集干扰样本并完成对消权值计算。当雷达阵面机械转动时,干扰的空间特性会随时间发生变化,导致自适应副瓣对消性能严重下降。针对上述问题,文中提出了一种基于干扰样本特性重构的自适应干扰抑制零点展宽算法。首先,推导了阵面转动引起的干扰空域特性变化规律;然后,给出了基于休止期采集的干扰样本实现后续时间段内干扰样本的重构方法,使得自适应副瓣对消形成的干扰抑制零点展宽,从而改善接收全程内的干扰抑制效果;最后,通过仿真计算验证了该方法的有效性和稳健性。

6 一种新的基于相位扰动的线性调频信号 SAR 抗干扰方法

韦灵峰 , 林幼权 , 徐戈

2019, 41(7):33-38.

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摘要:
以数字射频存储技术(DRFM)为代表的有源相参干扰是对抗合成孔径雷达(SAR)一种行之有效的干扰方式,传统线性调频信号(LFM)合成孔径雷达对抗有源相参干扰能力较差。文中采用一种新的相位扰动线性调频信号(PPLFM),与传统 LFM 信号相比,增加了波形的复杂性,可有效提高其抗干扰能力。文中首先给出了PPLFM 信号的设计方法,重点优化了其扰动幅度矩阵;随后,分析了不同扰动参数时PPLFM信号的抗干扰性能与成像性能;最后,对其抗假目标干扰和移频干扰能力与 LFM 信号进行了比较。仿真结果表明,与传统LFM信号相比,新的PPLFM信号可以有效抑制有源相参干扰。

7 国产化实时通信中间件 DDS 的跨平台实现和优化技术

刘巍 , 黄智勇

2019, 41(7):39-43.

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摘要:
由于数据分发服务(DDS)一方面定义了以数据为中心的发布/订阅模型,允许应用程序实时地发布信息,并订阅所需要的信息;另一方面还提供了异步、松耦合、实时可靠数据分发服务质量(QoS)服务。所以,DDS 适用于性能要求高、可预见性强的军用实时关键任务领域。文中针对全国产化 DDS 产品ZRDDS,从处理器、操作系统、通信方式的差异性屏蔽方法给出了跨平台实现策略,并以国产化华睿 2 号处理平台为例,对关键路径进行瓶颈分析,找出优化点,同时针对硬件平台的特性给出优化方法。文中所述技术具有普适性,适用于各类通信中间件的设计,优化后的通信中间件 ZRDDS 可广泛应用于各类军用即时分布式系统。

8 基于 GIS 系统 DEM 数据的雷达地杂波建模与仿真

马红光 , 姜勤波 , 刘志强 , 郭金库

2019, 41(7):44-48.

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摘要:
根据雷达建模与仿真需求,提出了一种基于地理信息系统(GIS)数字高程(DEM)数据的地杂波建模方法。针对GIS的DEM 数据分辨率不满足雷达分辨率要求这一难点,由 GIS的DEM 数据计算雷达波束照射区域的起伏度和粗糙度,将地形分为平原、森林、丘陵和高山四种地貌,而后针对不同地貌分别采用平均分布、Weibell分布、LogNormal分布和 Pareto分布对相应的地貌建模,所产生随机序列的幅度按照地貌起伏范围设定、长度依照雷达分辨率和波束覆盖区域确定。地貌的后向散射系数采用“修正 Morchin 模型计算”。分别采用实际DEM地貌数据和仿真地貌数据计算地杂波,实验结果验证了该方法的有效性。

9 ISAR 系统相位失真的一种校正方法

钱丽 , 杨星宇 , 王晓强

2019, 41(7):49-53.

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摘要:
(ISAR)主要应用于雷达静止不动而目标运动的场景,能够获得高分辨的二维图像。ISAR 系统比较大的幅相失真会造成散焦等情况,从而使成像模糊,因此有必要对系统的幅相失真进行补偿以提高成像质量。文中给出某ISAR系统相位失真的一种实际校正办法。该系统带内相位原来800度左右的起伏,跟踪空间站时距离门内主副瓣比≤20 dB,经过该方法校正后带内相位达到≤5毅的水平,距离门内主副瓣比达到≤28 dB 的水平。

10 人体快转向运动自适应卡尔曼跟踪算法

姜嘉璇 , 黄春琳

2019, 41(7):54-60.

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摘要:
穿墙雷达对人体目标进行跟踪探测面临一系列技术难点,包括墙体反射产生的虚警、射频干扰、定位误差和目标丢失等。针对上述问题,文中基于多目标数据关联和自适应的卡尔曼滤波算法,提出一种适用于穿墙雷达探测的快转向运动人体轨迹跟踪综合处理算法,重点解决快转向运动人体目标的跟踪及多运动人体目标的轨迹交叉等问题。实验结果验证了该算法具有虚警较少、轨迹平滑、计算量小、易于工程实现、定位误差可减小50% 等优点。对于反向运动的人体目标, 算法也可进行有效跟踪。

11 机载雷达中断航关联算法

王朝辉 , 韩贺勤

2019, 41(7):61-64.

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摘要:
由于多普勒盲区、电磁干扰以及电子静默等原因,机载预警雷达会经常出现目标航迹中断的现象。针对传统中断航迹关联算法航迹错误关联和漏关联的概率较高的缺点,文中提出基于先验信息的中断航迹关联算法,利用目标运动特征等先验信息进行粗关联,采用对数代价函数结合二维最优分配实现中断航迹关联,并通过多项式拟合连接关联成功的航迹。仿真实验表明,该算法关联性能比传统算法有显著提高。

12 一种新型 SIW 背腔缝隙天线的研究

赵全明 , 王英东 , 高鹏 , 刘芳焕

2019, 41(7):65-67.

[摘要](5194) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
介绍了一种新型基片集成波导背腔六边形缝隙线极化天线。背腔缝隙天线是一种技术成熟的天线类型,但是笨重的体积限制了传统金属腔体缝隙天线的发展。基于基片集成波导结构的背腔缝隙天线以其低损耗、高功率容量、高增益以及易集成等诸多优点而备受关注。文中设计了一款基于基片集成波导加开六边形缝隙的背腔天线,通过CST软件仿真,并制作了天线实物进行测试。天线的中心工作频率为10 GHz,增益为4. 87 dB,带宽为147 MHz。

13 高隔离度的连续波雷达收发天线系统

周旭 , 于嘉嵬

2019, 41(7):68-70.

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摘要:
连续波雷达在强杂波下低空目标探测方面较常规脉冲雷达具有显著的优势。由于连续波雷达是同时发射和接收, 提高连续波雷达收发天线隔离是实现低空远程探测的关键。文中采用减小收发天线的互耦法和吸收法,极大地提高了连续波雷达波导缝隙平面阵列天线系统的隔离度,用试验验证了其设计的有效性,实测结果与仿真数据相吻合,隔离度大于100 dB,对连续波雷达收发天线隔离度的工程设计具有一定的参考作用。

14 无源功分网络与模数转换器对雷达接收系统噪声的影响

朱德政 , 李健 , 杨阳 , 刘鲸 , 孟清

2019, 41(7):71-75.

[摘要](5282) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
对无源功分网络及模数转换器(ADC)在雷达接收系统中的噪声影响做出详细的理论分析和公式推导,提出ADC在链路指标计算时的简化模型,并以直采链路为例,针对不同的工作状态和可能发生的故障情况,对含有无源功分网络及ADC的接收系统链路进行增益与噪声理论推导和测试验证,明确无源功分网络及ADC对系统噪声的影响与贡献,使得在接收系统出现故障时,能够进行快速、准确的故障定位。

15 海况对海面目标雷达回波的影响分析

覃潇潇 , 朱雪慧 , 余泽太 , 杨河林

2019, 41(7):76-79.

[摘要](5268) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
海面自身随机多变的特性会对海面目标的雷达回波信号检测产生重要影响。文中利用分形方法对海面建模仿真, 模拟了五种不同的海况,基于雷达工作原理设计了一款雷达视频回波信号仿真软件,提高了仿真的逼真度和实时性。针对雷达散射截面(RCS)不同的舰船目标模拟仿真雷达回波,研究了海况对海面目标雷达回波的影响。结果表明:随海况等级的增加,海杂波噪声信号增强,RCS 相对较小目标的雷达回波会逐渐被海杂波淹没。海面目标雷达回波仿真软件既能用于分析海面及目标的电磁散射特性;同时,在目标检测与识别中会有重要应用价值。

16 基于时域延时的 ISAR 二维调制转发干扰

黎波涛 , 董文锋 , 都元松

2019, 41(7):80-84.

[摘要](5248) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
对逆合成孔径雷达(ISAR)来说,弹道中段目标的微多普勒效应实际上是一种方位向上的余弦调相效应,余弦调相函数能实现频谱搬移,在方位向上产生多假目标。针对工程上无法实现对ISAR 信号方位向余弦调相的难题和方位向余弦调相对距离向不起作用的问题,提出了一种基于时域延时的ISAR 二维调制转发干扰。该干扰在实现方位向余弦调相的同时,能在距离向上形成一种新型盲移频的条带式干扰。仿真结果表明:合适的延时参数将使目标淹没在距离-方位向上形成的多个假目标带中。

17 相控阵雷达分布式温湿度调控系统可靠性设计

王金伟 , 唐宝富

2019, 41(7):85-89.

[摘要](5211) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)

摘要:
雷达长期在复杂的温湿度环境中工作,容易造成其内部的电子元器件失效而影响整个雷达的稳定运行。针对这种状况,根据某相控阵雷达分布式温湿度调控系统的可靠性设计需求,运用可靠性理论分别对该系统在硬件和软件方面的可靠性进行设计。其中,硬件可靠性设计主要包括滤波技术、隔离技术、屏蔽技术、接地技术等;软件可靠性主要包括恢复技术与低功耗模式、时间冗余技术、集成电路通信、RS485 通信、FATFS文件系统等。对系统进行相关试验验证,结果表明:系统在给定的试验环境中能够正常稳定地运转,其温度和湿度的重复性、迟滞性结果均满足相应的标准,所采集和反馈的数据与试验环境数据相符,能够满足可靠性设计要求。

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