2021年第6期文章目次

2021(6):1-5.

[摘要](4994) [HTML](0) [PDF 5.79 M](247)

摘要:
为了克服阵列雷达重叠子阵在有限视场扫描时的高副瓣问题,需要对子阵进行加权以形成宽主瓣低副瓣的子阵因子方向图。针对此问题,文中对子阵阵因子的主瓣和副瓣区域进行了精细划分,并在主副瓣区域上对阵因子方向图进行约束;引入了零陷角度和深度的约束更好地限制了第一零点的位置与电平;结合凸优化求解方法实现了平顶子阵阵因子优化。仿真结果表明,所提方法能够在满足方向图扫描范围的前提下有效降低扫描时出现的高副瓣,与传统群体智能算法相比,该方法能保证整个扫描角度上电平的一致性。

2 基于调频中断连续波雷达的动目标检测方法

姜　阳，李　鹏

2021(6):6-9.

[摘要](4917) [HTML](0) [PDF 1.91 M](271)

摘要:
调频中断连续波雷达(FMICW)既能解决传统连续波雷达发射信号泄漏问题,又具有分辨率高和被截获概率低的优势,但其在对动目标的检测上存在难度。针对这一问题,文中对FMICW 回波特性展开研究。建立中频回波信号模型,对差拍信号进行分析与推导,再利用二维快速傅里叶变换(FFT)技术提取动目标的速度与距离信息。最后通过MATLAB 进行仿真,同时对二维FFT 算法的复杂度作了分析。结果表明所提方法的有效性。

3 基于自适应杂波抑制的气象参数估计和补偿技术

李　品，张冰瑞，徐东东

2021(6):10-14.

[摘要](5031) [HTML](0) [PDF 17.51 M](217)

摘要:
地物杂波具有面积大、能量强、分布不确定的特点,是影响天气雷达气象参数估计的主要因素。文中针对强杂波下的气象目标探测,采用基于频域滤波的自适应杂波抑制方法,系统地分析了不同杂波背景下自适应杂波抑制对气象参数测量的影响,并给出了误差补偿模型。最终通过实测数据完成算法验证,在杂波抑制的同时可以有效修正气象参数测量结果,具有较高的工程应用价值。

4 和-差单脉冲雷达的测角精度分析

陈希信

2021(6):15-18.

[摘要](5181) [HTML](0) [PDF 3.28 M](230)

摘要:
角度测量是现代雷达的基本功能之一,而和-差单脉冲测角是雷达中常用的一种测角方式。文中以均匀线阵为例, 给出了和波束、差波束以及二者之比,在此基础上,假设背景噪声服从零均值高斯分布,推导了和-差单脉冲测角的潜在测量精度计算公式,指出当目标位于和波束指向上时,信噪比最大,测量精度最高;当目标偏离和波束指向时,信噪比减小,测角误差增大。通过仿真实验进行了验证,所得结论对工程实际具有参考意义。

5 基于Faster R-CNN 网络的海面目标检测方法

潘美艳，孙　俊，杨予昊，李大圣，陈建军

2021(6):19-26.

[摘要](5126) [HTML](0) [PDF 15.63 M](314)

摘要:
为解决强海杂波条件下虚警率高、杂波多普勒较宽、信杂比低或低速目标落入杂波多普勒通道时海面目标难以检测的难题,提出了基于深度卷积网络(Faster R-CNN)的海面目标检测算法。利用深度卷积神经网络自动提取特征的能力,对输入含有目标的海面回波样本进行一系列非线性操作,逐层提取样本中目标抽象的特征;然后利用提取的特征对未知目标样本进行检测和定位,检测是否含有目标以及目标的位置。最后在实测南非海杂波数据集上进行实验验证,所提方法在虚警率为10-3 时,海面目标的检测率高达57. 98??,比传统的恒虚警率检测提高约28??,比稀疏可调Q 小波变换检测方法提高了21??,验证了该方法的准确性和有效性,为海面目标检测提供了新的技术途径。

6 目标特征调控对相控阵雷达搜索的资源消耗评估

范　昌，张　然，冯德军，王俊杰

2021(6):27-35.

[摘要](4841) [HTML](0) [PDF 9.36 M](261)

摘要:
当前对于雷达目标的研究大多是针对固定特性目标进行的,而对目标可变特征的研究鲜有提及。为衡量目标主动调控改变自身散射特性占用和消耗雷达资源情况,文中研究了调控人工电磁材料产生雷达效应的资源消耗度量,借助相控阵雷达中搜索时间、照射次数及资源裕度等多种衡量指标建立评估模型,对目标在雷达搜索阶段占用的雷达资源进行多角度的评估分析。仿真结果表明,目标采取主动调控手段可在搜索确认过程中实现雷达资源的消耗,在提出的模型背景下,通过调控降低目标回波幅度及调控增加假目标数目,会重复调用雷达资源,从雷达资源的角度为目标防护及指导材料设计提供新思路。

7 太空篱笆系统监测屏反演

张　锐，孙名厚，徐安林

2021(6):36-41.

[摘要](4891) [HTML](0) [PDF 12.68 M](213)

摘要:
太空篱笆(Space Fence)计划是美国立足未来国家安全和民事应用需求,为扩大对太空目标的监视范围,增加对太空目标的探测容量,提高对太空目标的探测精度和时效性,特别是探测小型太空目标的需求而提出的一种大型地基雷达系统。文中主要针对Space Fence 系统,论证了其双站阵面规模,并从实屏与扫屏的角度分析了监测屏的形成,最终结论得出Space Fence 系统通过分时发射、同时宽带接收形成多波束扫描监测屏。

8 基于匈牙利法的机载雷达中断航迹关联

周学平，李佳杰，赵晓莲，娄洋歌

2021(6):42-48.

[摘要](5035) [HTML](0) [PDF 5.10 M](174)

摘要:
机载预警雷达航迹的连续性对于机载指控系统十分重要,而由于多普勒盲区、电磁干扰或者电子静默等原因,雷达航迹会出现航迹中断批号更改的现象,影响作战效能。针对传统的中断航迹关联算法关联错误率高、抗噪声性差等缺点,文中重点研究了机载雷达航迹中断逻辑,进行航迹预处理得到目标位置参数、运动特征参数,进行关联代价矩阵归一化,创新性地应用匈牙利法求解中断前后航迹关联关系。仿真结果表明:与传统中断航迹关联算法相比,文中算法在关联正确率、抗噪性、抗机动性等关联性能上有显著提高。

9 基于两步分级处理的滨海SAR 舰船检测算法

高　兵，李震宇，杜文韬，杨丽丽，张怀根

2021(6):49-54.

[摘要](4879) [HTML](0) [PDF 13.85 M](237)

摘要:
针对传统机载合成孔径雷达(SAR)对海面舰船的检测算法难以适应复杂的滨海背景环境,提出一种基于SAR 图像背景与目标统计特性的粗检测和舰船运动特性精检测的两步分级处理算法。依据图形学处理方法实现滨海区机载SAR图像的海陆分离与陆地粗剔除,并采用自适应背景窗提取待检测目标;针对传统依据单一背景分布模型的恒虚警检测方法存在漏警和高虚警问题,提出基于K-lognormal 混合分布的恒虚警检测方法对待检测目标进行粗筛选。对筛选后的待检测舰船目标进一步根据舰船自身运动特性与聚焦效果剔除伪目标,降低虚警率,实现对滨海区舰船目标的精检测。实测数据结果验证了所提分级处理算法的有效性。

10 太赫兹人工表面等离激元波的聚焦与放大研究

秦　蒙，陈凌希

2021(6):55-59.

[摘要](4946) [HTML](0) [PDF 13.47 M](175)

摘要:
通过在金属线表面刻蚀周期性凹槽来构造一种新颖的平滑渐变结构,可将传统同轴波导支持的导行电磁波转换为沿金属线表面高效传播的人工表面等离激元波。数值仿真和实验比对结果验证了文中设计结构的宽带和高效转换效能。在此基础上,又构造了一种渐变锥形周期性金属结构,实现了太赫兹频段电磁波的场强聚焦与放大。

11 小型化宽带多功能实时延时组件的设计

李树良，李晓鲲，王　琦

2021(6):60-64.

[摘要](4988) [HTML](0) [PDF 14.89 M](208)

摘要:
提出了一款5 位倍频程延时组件,集成谐波抑制、自动增益控制和收发驱动放大功能。幅度均衡和带通滤波功能的存在便于宽带使用场景。基于高温共烧陶瓷,逻辑控制和收发链路分置于独立的腔体中,以避免串扰自激。因此该组件可实现83 ps 分辨率最大2. 58 ns 延时量,同时接收增益约12 dB,带内起伏在±2 dB 以内,输出功率高于0. 5 W。此款延时组件可以通过球栅阵列植球焊接在印制板上,便于相控阵系统的小型化和高集成。

12 强馈宽带无源相控阵天线快速校准方法的研究

孙庆锋，王　侃

2021(6):65-69.

[摘要](4781) [HTML](0) [PDF 8.14 M](200)

摘要:
通过理论分析强馈宽带相控阵天线通道相频特性,提出了一种频点内插快速校准法,在满足校准精度要求的前提下,可通过最小化测试采样数据求出频带内全部数据,解决了宽带相控阵天线逐点校准法时间长的缺点,大幅提高强馈宽带无源相控阵天线校准效率,同时该方法也适用于通道相频特性具备平坦或近似线性特性的相控阵天线校准,因而有较高的应用价值。

13 复合波形体制全数字高频雷达接收机设计

陈晨旭，吴雄斌，张　兰

2021(6):70-75.

[摘要](4949) [HTML](0) [PDF 7.82 M](156)

摘要:
高频地波雷达(HFSWR)被广泛应用于海洋表面动力学参数反演和海上移动目标的探测。传统的HFSWR 多采取单一波形体制,难以同时实现远近距离的海洋状态及快慢速目标的探测,无法充分发挥HFSWR 的优势。针对该问题,提出了一款能够实现复合波形体制的全数字高频雷达接收机,通过两路独立的信号通道合成两路互不干扰的发射波形,在接收端采用不同的匹配滤波机制对回波信号进行实时处理。闭环测试和外场实验结果表明,该接收机能够很好地完成两种波形体制的兼容工作,实现对远近距离海洋状态进行同时探测。

14 基于金属孔径和介质柱的陡截止频率选择结构设计

丁　勇

2021(6):76-79.

[摘要](4914) [HTML](0) [PDF 8.21 M](142)

摘要:
基于频率选择表面(FSS)的透波/ 隐身天线罩是实现天线带外雷达散射截面缩减的有效措施,提出一种基于金属孔径和介质柱混合结构的高通透波频率选择结构,实现了带内低损耗透波和带外陡截止滤波。随着电磁波入射角度增大,文中提出的FSS 仍具有良好的截止性能。研究了频率选择结构厚度对传输性能的影响,随着厚度增加,带外电磁波的截止更加陡峭。优化设计了一种在19. 30 GHz~25. 80 GHz 频段透波的频率选择结构,在0°~45°入射角度范围内,该结构的透波损耗小于0. 54 dB;在P-18 GHz 频段内,对任意角度入射的双线极化电磁波的截止高于-8. 67 dB。该新型FSS 基本可满足透波/ 隐身罩对P-18 GHz 宽频段雷达电磁波,及雷达任意角度照射情况下的截止需求。

15 机场跑道异物检测系统设计与算法研究

李　沙，李春娟

2021(6):80-85.

[摘要](4949) [HTML](0) [PDF 4.96 M](150)

摘要:
机场跑道异物检测系统能够快速精确地检测和识别跑道异物,对于保障机场飞行安全意义重大。针对单一传感器探测系统表现出的弊端,文中提出结合小型高分辨率毫米波雷达和高清夜视摄像机的新型系统方案,发挥多传感器数据融合的优势,获取机场跑道异物多种特征信息。并重点探讨了数据处理分系统在目标检测模块中采用的自适应双阈值Canny 边缘检测、混合高斯模型背景建模、局部阈值背景减除等算法,有效提高机场跑道异物检测的效率和精度。

16 雷达传动齿轮状态监测技术应用研究

杨　斌，胡志平，周世新

2021(6):86-90.

[摘要](4900) [HTML](0) [PDF 5.24 M](173)

摘要:
齿轮是雷达传动系统的重要组成部分,其运行状态直接影响雷达精度和可靠性。因此,对雷达的齿轮运行状态进行监测诊断,保证其安全可靠地运行在最佳状态,具有重要意义。文中基于振动信号特征参数和误差逆传播神经网络算法,编制了齿轮运行状态智能诊断程序,实现了原理性实验中齿轮运行状态的准确识别,进一步将该方法应用于某雷达齿轮传动系统运行状态诊断监测中,取得很好结果,证明了该智能诊断技术应用在雷达机械运行状态监测的工程可行性。

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