2021年第3期文章目次

2021(3):1-7.

[摘要](4818) [HTML](0) [PDF 1.42 M](485)

摘要:
干扰是机载雷达在作战使用中面临的一个重要挑战,抗干扰能力成为评价机载雷达性能的关键指标。文中介绍了机载雷达面临的干扰环境,总结了机载雷达抗干扰的思路,指出基于干扰环境感知的抗干扰策略存在的优势。进一步介绍了常用抗干扰措施的机理和实施方法,针对突出的主瓣干扰难题,重点阐述了近年来日益受到关注的极化抗干扰和协同抗干扰技术。最后,面对干扰技术发展带来的挑战,分析了机载雷达抗干扰技术的发展趋势。

2 天线罩电厚度反射测试探头失配补偿与校准

郭利强，王克先，付启航，宗　浩

2021(3):8-13.

[摘要](4902) [HTML](0) [PDF 5.71 M](132)

摘要:
电厚度是雷达天线罩重要的电性能参数,反射测量是天线罩制造过程中常用的电厚度检测方法,但测试探头与被测天线罩的失配反射限制了反射法的测量范围。在分析失配原理的基础上,设计了一种基于T 波导结构的贴合式探头,可以利用可调衰减器和滑动短路器的简单组合,补偿消除失配反射信号。给出了调节校准方法,并通过数值仿真和实际测量,验证了设计的有效性。测试探头结构简单、调节校准方便,扩展了传统测试方法适用范围,提升了天线罩可测试厚度,与微波反射计或相位差测量装置配合,可以直接构成便携式电厚度反射测试仪,对天线罩研制生产现场工艺控制和装备应用现场性能检验具有重要意义。

3 一种层次结构Markov 链的火控雷达软件测试剖面构造方法

黄茂生，陈世航，敬　敏

2021(3):14-19.

[摘要](5060) [HTML](0) [PDF 1.06 M](158)

摘要:
A Method of Developing Software Operational Profiles Using Hierarchical Structure of Markov Chain for Airborne Radar

4 分布式MIMO 气象雷达系统研究与设计

任立清，李　忱，严　勇

2021(3):20-24.

[摘要](4985) [HTML](0) [PDF 2.79 M](127)

摘要:
多发多收(MIMO)雷达技术在针对点目标的探测研究中已经取得丰硕成果,其技术优势十分明显。如何将此技术应用到气象雷达观测弥散体目标中,则需要进行分析。文中从现有的研究成果出发,提出一种分布式MIMO 气象雷达系统的结构形式,分析分布式MIMO 气象雷达系统的基本概念,推导了分布式MIMO 气象雷达方程,给出了该系统下多普勒速度和双偏振参数的定义。基于上述理论进行了仿真分析,结果表明:分布式MIMO 气象雷达技术切实可行,在气象探测中能发挥出一定的优势。

5 基于多参数约束的MTD 滤波器迭代优化设计

缪惠峰，李　品，侯义东

2021(3):25-29.

[摘要](5087) [HTML](0) [PDF 840.07 K](211)

摘要:
动目标检测(MTD)滤波器作为动目标检测雷达的核心部件,其杂波抑制性能将对雷达动目标探测能力起着决定性的影响。文中同时考虑滤波器期望频率响应和信噪比增益,通过构建多参数约束条件,在满足阻带衰减、零陷深度和杂波宽度的条件下,提出MTD 滤波器组的迭代优化设计算法。首先固定滤波器通带宽度,将优化问题转换为二次规划凸问题,再通过二分法迭代求解出满足基本设计条件的最小通带宽度滤波器。设计实例表明:所提算法在不同杂波环境下均具备较高的鲁棒性,尤其当杂波与通带存在重合区域时,所设计的滤波器性能更加优越。

6 时变环境下基于最大期望加权估计的干扰决策方法

王　军，叶立诚，刘　帅，韩冬梅

2021(3):30-36.

[摘要](4921) [HTML](0) [PDF 6.75 M](178)

摘要:
认知雷达对抗技术可使干扰系统具有自主学习能力来实现智能干扰决策。现有基于强化学习理论的干扰决策方法难以在实时性要求高、对抗时间受限、雷达策略快变的雷达对抗环境中获得高期望收益。文中基于多臂匪徒决策理论提出了一种时变环境下基于最大期望加权估计的在线干扰决策方法,通过最大期望加权方法提高了对收益最大臂估计正确率,通过学习时间漂移方法使得干扰决策具有对雷达时变环境的适应性。典型时变环境设置的数值仿真表明,该方法具有在时变环境中更高的决策收益和环境时变适应能力。

7 基于相位补偿的圆周SAR 高分辨率三维成像方法

徐　蕾，王　勇，王全旺

2021(3):37-43.

[摘要](5021) [HTML](0) [PDF 4.78 M](144)

摘要:
基于相位补偿,对圆周合成孔径雷达(SAR)高分辨率三维成像方法进行了研究,对于高分辨率圆迹SAR 运动补偿来说,推导存在三维位置误差时点目标瞬时斜距表达式,对斜距误差与距离、方位之间的关联性,同时确定运动补偿方法与惯导参数圆迹SAR 相匹配。通过惯性参数反解隐函数,仿真结果可以看出:如果不通过运动补偿,此时点目标回波会发生严重散焦;采取回波补偿空变斜距误差处理A 点目标后,可以大大提高场景中心点和边缘点的聚焦水平,最终得到聚焦良好场景图像。

8 基于小波域KL 变换外辐射源雷达杂波抑制算法

钱　丽，陈　婧

2021(3):44-49.

[摘要](5124) [HTML](0) [PDF 3.09 M](137)

摘要:
基于小波域KL 变换,对外辐射源雷达杂波抑制算法进行了研究。针对雷达记录中,传统KL 变换滤波在整个时间轴上不相关,对某时间段部分细节缺乏分析。在记录雷达数据时,以KL 变换为基础改善的算法———wavelet 域名“KL 转换方法”将被提案,改进后的算法完全可以过滤随机噪音和水平波,突出了有效波。通过理论数据及实测数据处理,发现KL 变换滤波算法能对直达波和杂波进行有效抑制,且抑制性能优于LMS 算法。与LMS 算法相比,KL 变换滤波算法具备较小失调误差及较快收敛速度。在进行复杂度的计算时,KL 变换滤波算法计算量要远低于LMS 算法。

9 机载有源相控阵雷达灵敏度测试

孙　成，王　丹，陈家兵

2021(3):50-55.

[摘要](5129) [HTML](0) [PDF 3.18 M](165)

摘要:
现代机载火控雷达需要对远距离或小目标进行探测和跟踪,对微弱信号的探测能力要求高,而灵敏度是衡量机载雷达探测微弱信号能力的一项重要指标,传统的内注入法测量雷达灵敏度已经不适合有源相控阵体制雷达。文中简单介绍了传统体制的机载火控雷达灵敏度测试方法,根据相控阵雷达的特点将外部辐射源测试法应用于相控阵雷达灵敏度测试,并针对其测试精度不满足要求的问题,提出了相对外部辐射源测量法,通过外置标准天线,提高了测试精度,使测试精度满足测试需求。

10 多遮挡环境下GRU-RNN 辅助的GNSS 接收机VTL 算法

刘　娣，朱建良，万　其，林　健，朱松青

2021(3):56-62.

[摘要](4932) [HTML](0) [PDF 7.24 M](154)

摘要:
针对城市峡谷等多遮挡环境下信号频繁短时阻塞导致全球卫星导航系统(GNSS)接收机跟踪性能下降的问题,提出了一种GRU-RNN 辅助的矢量跟踪环路算法。利用卫星信号正常时导航滤波器的新息序列来训练GRU-RNN 网络,网络训练完成后,当卫星信号出现频繁短时阻塞时,利用GRU-RNN 网络预测各个通道的伪码相位误差和载波频率误差,并将预测结果用于调整数控振荡器参数,保证导航系统的正常运行。仿真结果表明,提出的算法能在多遮挡环境下有效提高导航定位精度,减小定位误差。

11 基于小型化单元的L/ X 双频共用FSS 副反射面设计

贾　丹，杨国栋，韩国栋，何应然，杜　彪

2021(3):63-68.

[摘要](4937) [HTML](0) [PDF 10.57 M](170)

摘要:
频率选择表面(FSS)可用于反射面天线的副反射面,为反射面天线系统实现多频段工作提供一种有效方法。提出一种基于卷曲圆环结构的小型化频率选择结构,对L 频段的电磁呈透射特性,对X 频段电磁波呈反射特性,其阻带带宽高达40??。文中对FSS 副面进行了加工和测试,测试结果显示,在L 和X 频段,FSS 副面的插入损耗分别小于0. 63 dB 和0. 5 dB,基于该副面的5. 2 m L/ X 双频共用卡式天线的效率大于51. 3??,第一旁瓣低于-18. 08 dB。文中设计的FSS 具有小型化、宽带低损耗、角度稳定性高的优点,可用于多频共用反射面天线的工程设计。

12 浅析有源相控阵天线的内监测技术

王金元，居　军

2021(3):69-73.

[摘要](4980) [HTML](0) [PDF 3.20 M](193)

摘要:
有源相控阵天线内监测系统具有受外界环境干扰小、可快速展开工作的优点,越来越适用于现代雷达的使用需求。内监测技术可以实现超低副瓣有源相控阵天线的校准。文中对有源相控阵内监测技术进行了研究,阐述了内监测系统的功能、设计原则、基本原理和硬件组成,介绍了耦合器的主要实现形式,提出了基于近场的耦合比测试方法和基于耦合比的监测校准方法,并分别给出了提高精度的措施。测试结果表明,应用内监测技术校准后的天线性能与近场实测结果非常吻合,对于相控阵天线研制有一定的工程指导意义。

13 基于形态成分分离的风电场杂波抑制算法研究

万晓玉，沈明威，吴　迪，朱岱寅

2021(3):74-79.

[摘要](5123) [HTML](0) [PDF 5.35 M](164)

摘要:
由于时变风力涡轮机杂波(WTC)严重影响气象雷达的探测性能,文中研究了基于形态成分分离的风电场杂波抑制算法。该算法首先滤除静止地杂波,以减少回波信号中的形态成分分量;然后,引入形态成分分析思想,并改进短时傅里叶变换窗函数重叠率以减少WTC 频谱泄露;最后,通过采用基追踪和分裂增广拉格朗日收缩算法,实现气象信号和WTC高精度稀疏分离。仿真实验结果表明,该算法有效提高了低信噪比条件下WTC 的抑制性能。

14 S波段收发共用高精度延迟线的设计

王　琦，李树良，李晓鲲

2021(3):80-84.

[摘要](4886) [HTML](0) [PDF 7.26 M](163)

摘要:
基于相控阵天线大扫描角和瞬时带宽的需求,为解决孔径渡越时间带来的失真问题,设计一种S 波段收发共用高精度延迟线。该延迟线由收发转换开关、六位延迟模块、延迟电缆组件和波控走线板组成,共64 种延迟状态实现最大延迟量19. 4 ns。采用模块化设计的方式,根据其收发转换模块、小位延迟模块和大位延迟模块各自不同的特点,针对性设计和仿真优化,并通过微组装工艺实现。延长线实测结果如下:所有延迟状态下幅度带内平坦度优于1 dB、延迟相位精度≤±10°、延迟幅度精度≤±0. 5 dB,优于应用需求。

15 基于交替方向乘子法的频率-码型联合捷变波形优化设计

丁　逊，张劲东，李　晨，王　娜

2021(3):85-93.

[摘要](5083) [HTML](0) [PDF 4.98 M](147)

摘要:
针对频率-码型联合捷变雷达信号脉压后存在的距离维旁瓣过高问题,采用基于模糊函数模型下的积分旁瓣(ISL)作为衡量波形优化效果的量化指标,推导了频率-码型联合捷变雷达信号及其模糊函数表达式,建立了以最小化ISL 为准则的波形优化设计模型,并采用交替方向乘子法对模型进行求解。仿真结果表明该算法在实现波形优化的同时,在优化效果及优化效率上相比于遗传算法得到进一步提高。

16 高功率密度雷达脉冲负载电源

张才清，孙　轶，张　磊

2021(3):94-98.

[摘要](4986) [HTML](0) [PDF 6.73 M](228)

摘要:
雷达作用距离越来越远、功率密度越来越高,受限于雷达天线单元间距,尤其是高频段雷达阵面电源系统工程实现难度很大,而作为雷达阵面重要组成单元,阵面电源系统的作用显得十分突出,传统的电源系统架构已无法满足雷达阵面发展需求。文中通过几种电源供电架构的对比,阐述了脉冲峰值功率供电架构对于雷达阵面的必要性,阐明了高功率密度脉冲负载电源是雷达阵面脉冲功率供电架构的关键技术。全面介绍了脉冲负载电源主功率电路、环路调节及补偿电路、磁组合以及功率器件散热的实现方法,最后通过一台5 kW 高功率密度脉冲负载电源样机研制及测试数据分析验证了设计的正确性。

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