2020年第2期文章目次

薛　慧 , 张　涛 , 王　锐 , 孙　俊 , 于俊朋 , 李　归

2020, 42(2):1-6.

[摘要](5217) [HTML](0) [PDF 547.82 K](429)

摘要:
首先介绍了雷达系统设计过程中各分系统的重要参数,分析了各设计参数之间的制约关系,并以此作为未来雷达优化的约束条件;然后,对比了当前典型多目标优化算法的优缺点,分析其不同的适用领域;再从雷达波形、天线以及发射机、系统工程等多个角度对当前已经应用于雷达设计中的智能优化技术进行了分类介绍;最后,对未来雷达的智能化发展趋势进行了展望。以期为未来雷达的智能化应用及智能化雷达的优化设计提供参考。

2 多站无源雷达作用距离和覆盖范围分析

陈明福 , 王　超 , 施　军

2020, 42(2):7-11.

[摘要](5037) [HTML](0) [PDF 3.00 M](294)

摘要:
多站长基线时差定位雷达是无源雷达的重要分支。文中在定义平均副瓣增益的基础上描述了无源雷达的雷达方程,详细分析了各种因素对其作用距离的影响;并针对多站长基线时差定位无源雷达的特点,提出了其探测覆盖范围的计算方法,利用地理高程信息进行了仿真。结果表明:该方法可应用于多站无源雷达的站址规划和探测效能评估,可用于指导无源雷达总体设计和工程试验。

3 基于极化定标的极化隔离度空变分析

涂尚坦 , 许丽颖 , 王　芳 , 姜　岩 , 张久玲

2020, 42(2):12-15.

[摘要](5081) [HTML](0) [PDF 4.74 M](325)

摘要:
极化定标是多极化合成孔径雷达(PolSAR)系统获取真实目标极化散射矩阵的必要步骤。文中针对极化定标过程中存在的极化隔离度距离向空变特性,采用基于无源角反射器的极化定标算法作为仿真工具,对PolSAR系统极化隔离度绝对值及其空变范围对图像中极化隔离度的影响规律进行了分析。分析结果表明:当用于极化修正的极化误差矩阵与PolSAR系统自身极化隔离度不匹配时,极化修正将会使得修正后的图像极化隔离度变差。因此,在进行极化定标时,应当尽可能在定标场沿距离向布设一定间距的多组定标器,从而获取PolSAR系统在整个距离向成像带宽内的极化隔离度拟合曲线,在进行极化修正时对图像中距离向不同的像素点采用曲线中对应位置的极化误差矩阵进行修正,进而得到尽可能接近目标真实极化散射矩阵的估计值。

4 基于博弈论的多雷达多目标分配方法研究

韩　鹏 , 丁桂强 , 刘国彬

2020, 42(2):16-22.

[摘要](4930) [HTML](0) [PDF 1.62 M](324)

摘要:
根据雷达网作战需求和作战任务分配准则,以雷达网目标分配效益为目标函数,对雷达网目标分配问题进行了建模,利用潜博弈理论进行了分析,并证明了纳什均衡的可行性、存在性和最优性。基于最佳动态反应设计了迭代目标分配策略选择算法,并分析了算法的复杂度。仿真结果表明:该目标分配策略选择算法具有很好的收敛性,能够在较短时间内寻求近似最优解。当不存在最大目标探测容量限制时,该算法能够获得与穷举法相同的性能。分配决策模型和算法合理便捷,可以较好地解决雷达网多目标分配问题,对实际作战指挥有一定的指导意义。

5 一种测控雷达自动跟踪方法的设计与实现

郭　昕 , 梁允峰 , 杨　博 , 刘　阳

2020, 42(2):23-29.

[摘要](4963) [HTML](0) [PDF 4.54 M](321)

摘要:
针对窄波束测控雷达天线自动跟踪捕获问题,首先,分析讨论目标引导和角度追踪方法及相关的时延修正、坐标转换、叠加扫描等理论,结合某型雷达提出天线自动捕获跟踪框架;然后,针对引导异常情况下快速追踪问题,提出基于接收电平、扫描范围和扫描速度的变步长天线追踪算法,通过修改伺服控制软件实现靶场雷达天线自动捕获跟踪;最后,通过理论分析和实验验证,该方法引导追踪捕获成功率高,可推广应用于同类型雷达。

6 不需要训练数据的分布式MIMO雷达距离扩展目标检测器

乔玉新 , 孙文杰 , 张彦飞 , 张珊珊 , 孟祥伟

2020, 42(2):30-35.

[摘要](4922) [HTML](0) [PDF 3.63 M](330)

摘要:
在非均匀杂波环境中,研究了高分辨率分布式多输入多输出(MIMO)雷达的距离扩展目标检测问题。由于分布式MIMO雷达观测到的杂波是非均匀的,无法获得足够的独立同分布的均匀训练数据来估计检测单元的杂波协方差矩阵。采用复逆Wishart分布对杂波协方差矩阵建模,基于该杂波模型设计了一种不需要训练数据的分布式MIMO雷达距离扩展目标广义似然比检测器。数值仿真结果表明:在非均匀杂波环境中,所设计的检测器的性能比用训练数据的协方差矩阵类检测器有明显的改进。

7 一种RCS序列多周期估计方法

张瑞国 , 李春雨 , 郝云胜

2020, 42(2):36-41.

[摘要](4861) [HTML](0) [PDF 11.66 M](359)

摘要:
在实际测量中,雷达散射截面积(RCS)往往具有趋势项、常值项、多周期等特点,为典型非平稳序列,目前RCS 序列周期估计主要为单目标、单周期简单仿真场景,尚缺乏一种适用于实测RCS 序列的高精度多周期估计方法。针对此问题,对快速傅里叶变换(FFT)谱分析和循环平均幅度差函数(CAMDF)等周期提取方法进行了分析研究,得出不同算法的适用性,并提出“FFT周期初判-数字滤波与信号分解-CAMDF单周期估计”的多周期估计方法。仿真和半物理仿真结果表明:该方法可融合FFT和CAMDF算法周期估计优点,有效解决了RCS序列多周期估计问题,具有较高估计精度和鲁棒性,工程应用价值较大。

8 基于HAF估计的超宽带LFM信号距离像频域校正

曹馨方 , 尹治平 , 孙双元

2020, 42(2):42-47.

[摘要](4968) [HTML](0) [PDF 1.75 M](258)

摘要:
为更准确且简洁地表达超宽带的线性调频(LFM)信号的非线性相位,文中采用一种高阶模糊函数,而不是经典的泰勒展开来表达非线性相位多项式,并用高阶模糊函数(HAF)法估计非线性相位多项式系数。针对因目标延时不同导致的非线性程度不同的问题,采用了一种频域校正法补偿回波的非线性相位,一次性完成不同距离目标的一维距离像聚焦,无需对不同距离目标分别进行校正处理,算法效率大大提高。

9 非高斯海杂波背景最优相干检测性能分析

刘　扬 , 薛　健 , 伍政华

2020, 42(2):48-53.

[摘要](5137) [HTML](0) [PDF 550.22 K](329)

摘要:
非高斯海杂波背景下雷达目标检测一直是研究的重点。海杂波分布参数形式的多样化使得检测器对杂波平均功率的恒虚警特性无法保证,因此文中对描述非高斯海杂波的K分布、广义Pareto分布和逆高斯纹理复合高斯分布的参数形式进行了规范化,得到了规范化后的三种杂波分布对应的最优相干检测器。理论分析和实验验证了三个自适应检测器分别对杂波平均功率、目标多普勒频率和散斑协方差矩阵具有恒虚警特性。仿真实验表明:散斑协方差矩阵估计方法和辅助数据的数量均影响着自适应检测器的检测概率和虚警概率。

10 基于深度学习的HRRP舰船目标识别性能分析

黄柏圣 , 江　涛 , 周伟光

2020, 42(2):54-57.

[摘要](4821) [HTML](0) [PDF 3.68 M](320)

摘要:
针对分辨率、信噪比、补零及深度置信网络等对深度学习舰船目标识别性能的影响问题,文中开展了基于实测数据的相关实验分析,整个实验分析处理过程包括回波信号对齐、数据脉冲压缩、信号能量归一化、深度学习模型训练、分类器设计及判决输出。实验分析结论为深刻理解基于深度学习的高分辨距离像舰船目标识别技术原理内涵,开展舰船目标识别工程化应用设计奠定了坚实的基础。

11 利用发射自由度提高机载相控阵雷达检测性能的方法

董　鑫 , 杨国鹏 , 张　良 , 孟祥东

2020, 42(2):58-62.

[摘要](4946) [HTML](0) [PDF 5.37 M](298)

摘要:
机载相控阵预警雷达由于载机运动,收到的杂波信号呈现二维分布特性。针对地杂波二维耦合特性,文中提出一种利用发射自由度预白化杂波的方法,可以有效提高机载相控阵雷达的检测目标性能。该方法利用了二进制伪随机序列的自相关特性,通过在不同脉冲之间使用不同的发射权值,将来源于发射方向图副瓣的地杂波白化到噪声空间,进而提升了机载雷达的动目标检测性能。通过数值仿真实验,证明该方法能够预白化地杂波,有效提升了雷达检测目标的信杂噪比。

12 轻型机载雷达天线座中轴筒成型技术

严战非 , 邱保安 , 吕　辉

2020, 42(2):63-66.

[摘要](4933) [HTML](0) [PDF 3.87 M](247)

摘要:
根据轻型机载雷达天线座中轴减重的需求,通过对中轴筒刚度有限元计算分析和结构优化,轻质材料性能等综合因素进行对比筛选,确定了TC18高强钛合金为中轴筒工程应用材料。采用选择性激光熔化(SLM)成型技术,实现了复杂截面高强钛合金构件的高精度成型,获得了与锻造组织相当的微观组织和力学性能。文中选择确认的轻质材料和中轴筒成型工艺,为具有复杂截面轻型机载天线座中轴筒及类似轻质高强高韧构件制造提供了一种可行的工艺参考方案。

13 数字阵列雷达接收链路的噪声检测方法

张玉华 , 肖　达 , 刘　辉

2020, 42(2):67-70.

[摘要](4853) [HTML](0) [PDF 4.11 M](307)

摘要:
在数字阵列雷达中,接收通道的性能直接影响着雷达整机的探测性能。接收链路中有模拟电路、数字电路,每个环节都可能出现噪声异常抬高现象,造成接收链路的性能指标下降,影响雷达系统的性能。文中依据雷达接收链路架构以及接收链路的噪声组成,分析了链路中噪声异常产生的影响,并以模/ 数(A/)芯片噪声异常为例对雷达性能影响进行了仿真。基于噪声检测原理和器件特征,给出了数字阵列雷达接收链路噪声检测的两种方法,包括绝对值判别法和通道间比幅法,可实时定位故障链路,保证雷达任务顺利进行。

14 电源调制电路在T/R组件中的应用与分析

葛园园 , 余振坤 , 梁东东 , 罗川川

2020, 42(2):71-74.

[摘要](5001) [HTML](0) [PDF 1.84 M](348)

摘要:
简述了电源调制电路在T/R组件中对抑制自激和应用在氮化镓(GaN)射频放大器中的重要作用,论述了p型金属氧化物-半导体(p-MOS)场效应晶体管和n型金属氧化物-半导体(n-MOS)场效应晶体管两种调制电路的原理,对两种电路特性进行比较,n-MOS在调制电压、电流和速度上优于p-MOS,但由于p-MOS电路简单,其在低功率应用中也被广泛使用。最后,对调制电路中出现阻尼振荡产生的原因进行分析,得到了通过调整外围参数进行优化的方法。

15 Ka/W波段双频毫米波测云仪发射系统

范　青 , 甘成才 , 孟　欢 , 于　龙

2020, 42(2):75-79.

[摘要](5007) [HTML](0) [PDF 5.70 M](275)

摘要:
文中介绍了Ka/W双频毫米波测云仪的发射系统。该试验样机是由一台Ka波段发射机和一台W波段发射机组成。文中详细描述了选用的发射管和配套的电源调制模块的设计,最后给出了发射系统的测试数据,主要包括功率、带宽、频谱等。

16 一种光纤旋转连接器的设计改进

张　群 , 钱建国 , 刘　一

2020, 42(2):80-84.

[摘要](4950) [HTML](0) [PDF 2.16 M](249)

摘要:
光纤旋转连接器具有传输容量大、带宽宽、电磁兼容性良好、体积小、质量轻、能耗低和噪声小的优点,在雷达装备上得到大量广泛应用。针对某型光纤旋转连接器在实际使用过程中,有多只出现光路插入损耗变大或光路不通问题,对光纤旋转连接器的支承轴承进行了额定寿命计算,分析了轴承失效的原因。从轴承选型、加大支承轴承间的中心距、缩小转子受力点与支承轴承间的中心距三个方面采取措施对光纤旋转连接器进行了设计改进。改进明显改善了轴承的受力情况,大幅提高了轴承的预期寿命,从而提高了光纤旋转连接器的可靠性。

17 现代雷达系统抗干扰设计需求分析

雷正伟 , 王晓莉 , 冀鑫炜

2020, 42(2):85-90.

[摘要](4862) [HTML](0) [PDF 2.93 M](380)

摘要:
雷达抗干扰技术直接关系到雷达作战能力的发挥,结合电子战技术发展趋势和雷达抗干扰中存在的问题,文中从抗干扰能力指标、总体设计和精细化设计三个方面,分析了现代雷达抗干扰设计需求。首先,从干扰源侦察分析、目标探测跟踪和自适应抗干扰三个方面,构建了反映雷达最终作战能力的抗干扰指标体系;然后,从自适应闭环、一体化兼容和大数据积累三个方面,提出了具体的抗干扰设计要求;最后,结合外场试验进行对比验证,提出了精细化设计要求。

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