2022年第3期文章目次

2022(3):1-9.

[摘要](5129) [HTML](0) [PDF 9.27 M](309)

摘要:
认知雷达是将雷达参数与周围环境因素有机结合的一种新型雷达体制,它基于交互自主学习的方式来感知周围环境,通过调整信号发射、接收及信号处理方式来提高雷达系统的整体性能指标。经过近二十年的研究,认知雷达及其关键技术得到了飞速发展。文中综合大量认知雷达文献资料,对认知雷达结构和组成给出了相对全面的对比与分析,并从硬件技术、波形优化、检测识别与跟踪、抗干扰及组网等关键技术方面对其研究现状进行了详细分析,最后对认知雷达的发展方向进行了展望。

2 雷达武器装备联合试验技术研究进展综述

张安民，崔连虎，徐光耀，檀　雷，王　鑫，杨　帅，柳立志

2022(3):10-17.

[摘要](4884) [HTML](0) [PDF 15.97 M](270)

摘要:
针对雷达武器装备联合试验需求,详细梳理了国外雷达武器装备联合试验理论方法以及联合试验体系架构的发展历程。在此基础上,分析了国内在雷达武器装备联合试验理论方法以及体系架构方面的研究现状。并通过对比美军分布式联合试验体系架构平台TENA 与国内典型联合试验支撑平台JoSim,总结了国内联合试验平台在中间件、对象模型以及资源库等方面的建设情况。最后,对雷达武器装备联合试验未来的发展趋势进行了展望。

3 基于机器学习的海面扩展目标检测

王治飞，于俊朋，孙晶明，张　强，杨予昊

2022(3):18-23.

[摘要](4978) [HTML](0) [PDF 7.61 M](210)

摘要:
宽带高分辨雷达较窄带雷达可获得更多的目标和环境信息,且可更精确地测量目标的位置和运动参数,同时也具有更好的低截获性能。但目标在宽带波形下通常表现为扩展目标,基于点目标假设的传统的信噪比阈值检测方法难以充分利用扩展目标的回波特性。因此,文中提出了基于支持向量机和卷积神经网络两种机器学习方法的海面扩展目标检测器。通过建立仿真平台生成样本数据,对两种机器学习模型进行了训练和测试。阈值检测、支持向量机和卷积神经网络三种方法的检测性能曲线的对比展现了两种基于机器学习方法在海面扩展目标检测上的优势。实测场景的测试进一步表现出卷积神经网络能有效提升点迹质量,从而有利于提升航迹质量,也表明了采用仿真生成的样本数据集对应用于海面扩展目标检测的机器学习模型进行训练和验证的有效性。

4 一种新的反无人机雷达探测体制研究

路彬彬

2022(3):24-28.

[摘要](5005) [HTML](0) [PDF 11.88 M](624)

摘要:
简要介绍了反无人机防御系统,对雷达探测无人机目标的技术难点进行了分析,指出了一维机相扫雷达体制在探测无人机方面存在的不足之处,并提出了基于数字圆形相控阵的一种反无人机雷达新体制,分析了新体制的工作原理,描述了其工程实现方法,最后为了验证该体制的性能与效果,完成了数字仿真与样机检飞试验,试验结果表明了提出的新体制切实可行。

5 基于跟踪精轨卫星的雷达角度标校方法研究

张　健，孙　斌

2022(3):29-35.

[摘要](5050) [HTML](0) [PDF 6.97 M](165)

摘要:
基于中大型雷达设备可以方便地跟踪中低轨空间目标的特点,提出了通过跟踪精轨卫星标校雷达设备的原理和方法,分析了该方法相比传统雷达角度标校方法的优点,给出了方位/ 俯仰型雷达天线利用跟踪精轨卫星进行角度标校的误差修正模型、数据采集方法、标校参数的最小二乘拟合算法,并结合某雷达的实际标校结果,验证了该标校方法在实际工程中的可行性。

6 船载两维机相扫雷达阵面姿态感知和标校方法研究

冯　爽，杨璟茂，张　鹏，孔德儒，张海兵

2022(3):36-40.

[摘要](4923) [HTML](0) [PDF 5.45 M](163)

摘要:
聚焦大型船载两维机相扫相控阵雷达大动态条件下的高精度测量问题,提出一种基于天线阵面安装捷联惯导直接感知阵面姿态的方法,建立相应波束控制、角度测量的数学模型,并实现了基于最小二乘法的高精度动态标校。经海上动态环境下应用验证,该方法系统角度测量精度优于0. 2 mrad,实现相控阵雷达大口径天线大动态下的高精度测量。

7 多载波混沌频率编码雷达信号设计与分析

李春辉，马　健，杨永建，王嵩乔

2022(3):41-45.

[摘要](4918) [HTML](0) [PDF 4.37 M](140)

摘要:
近年来,正交频分复用(OFDM)技术在雷达波形设计中的应用受到广泛关注。在OFDM 技术的基础上,使用混沌序列对子载波上的码元进行频率编码调制,得到一种基于混沌序列的多载波随机频率编码雷达信号,波形设计参数更多。通过仿真对该信号的自相关性能、互相关性能和抗干扰性能进行分析,同时进一步研究了波形参数对信号自相关性能的影响。仿真结果表明:文中设计的信号相比混沌相位编码OFDM 信号有着更低的自相关旁瓣,同时还具有良好的互相关性能和抗干扰性能。

8 基于稀疏重构理论的雷达多径信号参数估计法

薛　坚，刘　乐，桂佑林，张兴敢

2022(3):46-51.

[摘要](5003) [HTML](0) [PDF 5.44 M](150)

摘要:
针对电子侦察系统中多径效应导致雷达辐射源信号参数测量性能下降问题,提出了一种基于稀疏重构理论的雷达多径信号参数估计方法。该方法首先建立了多径信号的传输模型,然后分析了多径信号稀疏表示的可行性,着重论述了基于稀疏分解和信号重构的多径分量参数估计方法,最后进行了仿真实验。实验结果验证了文中方法的有效性,与传统方法相比,该方法具有较高的估算精度和较高的时延分辨率,文中的参数估计模型适用于各种调制信号。

9 非线性测量装置微弱故障信号增强检测方法研究

庞富宽，饶烜攀，韩　迪

2022(3):52-57.

[摘要](4879) [HTML](0) [PDF 5.86 M](120)

摘要:
传统电表测量装置故障检测方法无法识别微弱故障信号,导致故障诊断精度偏差。为更好地修复电表测量装置故障,需准确提取微弱故障信号。文中提出了测量装置微弱故障信号增强检测方法,利用非线性耦合作用构成随机共振模型,获取耦合势函数三维图,提取电表装置微弱故障信号特征;利用小波变换归一化处理故障信号特征识别矢量,提取噪音信号特征,通过对信号可逆变换和去噪前的信号重构,增强电表装置微弱故障的信号,实现测量装置微弱故障信号增强检测。实验结果表明:该方法具有良好的精准度和可靠性,确保了装置安全稳定运行。

10 基于群体决策与AHP 算法的预警系统效能评估

韩双连，陈振东，陈子昂，施岩龙

2022(3):58-62.

[摘要](4939) [HTML](0) [PDF 2.78 M](90)

摘要:
在复杂武器作战系统中,系统的综合化效能评估已成为必然发展趋势。传统的评估方法单一,不能较全面地体现作战系统的作战能力,针对作战需求构建指标体系并对系统进行综合化评估极具必要性。文中构建了层次化预警系统效能评估指标体系,并将专家群体决策评估与层次分析法相结合,对所构建指标体系的各指标权重进行计算分析,从而计算出预警系统的综合效能。结合预警作战需求,通过实例化想定实例验证了该方法的可行性,为各领域预警作战系统的评估研究提供一定建议。

11 基于高维特征域随机森林的海面小目标检测

施赛楠，杨　静，董泽远

2022(3):63-69.

[摘要](5133) [HTML](0) [PDF 12.78 M](7390)

摘要:
特征检测是提高海面小目标检测的有效途径。针对低维特征检测概率低和高维特征虚警难控制的问题,文中提出一种基于虚警可控随机森林的高维特征检测方法。首先,从时域、频域、时频域等多域提取多维特征,将检测问题转换为高维特征空间中的两分类问题;其次,通过仿真含目标回波,获取海杂波和含目标回波的两类均衡训练样本;然后,将随机森林算法引入到高维特征空间中,建立分裂因子和虚警率的函数关系,获得虚警可控的判决区域;最后,基于IPIX 实测数据验证所提检测器具有一定的性能提升,满足实际雷达恒虚警检测的要求。

12 脉冲间跳频波形的相参积累目标检测方法

孟祥东，夏德平

2022(3):70-75.

[摘要](4792) [HTML](0) [PDF 6.74 M](263)

摘要:
根据雷达对海上舰船目标的抗干扰检测需求,雷达发射脉冲间往往采用跳频设计,这时目标回波相位会随慢时间非线性变化,传统的快速傅里叶变换处理不再适用于相参积累检测。文中分析了脉间跳频波形的相位变化,提出了针对此波形的两种相参积累检测新算法———变周期法和变因子离散傅里叶变换法,并给出了相参积累检测的详细计算过程。仿真实验证明:新算法可以使跳频脉冲波形的检测性能与同频脉冲的相参积累检测性能相当。

13 一种无线网络时钟同步法的超声波室内定位系统设计

李金奎，冯　晋，陈剑桥

2022(3):76-80.

[摘要](4812) [HTML](0) [PDF 5.05 M](121)

摘要:
基于无线网络时钟同步法的超声波室内定位系统,提出了一种将超声波发射器和接收器件分离,并配置到2. 4 GHz无线网络中,实现发射器和接收器之间的时钟同步和数据交换的定位方法。移动目标发送无线同步信号,延时后发出超声波,经硬质反射锥全向发射超声波信号。各信标单元收到无线同步信号后,延时启动定时器计时,当各信标单元收到超声波信号后停止计时,得到移动目标到各信标单元的超声波传送时间值。移动目标根据需求,取各信标单元的时间值,经过算法得到移动目标的坐标。通过上述手段,将超声波飞行时间减少了一半,扩大了有效测量范围,避免多径效应带来的干扰,提升室内定位系统的范围和精度。经过原型实验系统验证,在15 m 左右的范围内,定位精度可以达到1 cm~5 cm,是室内定位系统的优选方案之一。

14 一种有限转角雷达伺服系统防失控设计

王闻喆，李小璐，汪磊磊

2022(3):81-87.

[摘要](5022) [HTML](0) [PDF 6.27 M](180)

摘要:
根据有限转角雷达伺服系统工作过程中防止失控的需要,结合系统组成及前后向通道的工作原理,分析了失控的主要原因,充分利用现有硬件资源和系统各功能模块的工作特点,设计在线检测方法,并进行了试验验证,结果表明该设计可实时准确掌握主要模块的工作状态,及时应对故障情况,主动降低失控危害,对同类型系统具有较好的推广应用价值。

15 波束扫描分层双焦点透镜天线设计

李　岩，张文静，何应然

2022(3):88-92.

[摘要](4756) [HTML](0) [PDF 8.39 M](124)

摘要:
为了提高双焦点透镜的扫描性能,提出了一种分层双焦点透镜设计,将双焦点透镜由单一介质改进为两种介质,增加了设计自由度,在相位控制的基础上调控口面场幅度分布,提高口面效率,增强扫描性能。利用粒子群优化算法,对形成该双焦点透镜两种介质分界面的透镜中间曲线参数进行优化,使口面场幅度分布更加均匀。优化设计的分层双焦点透镜在扫描±25°(8. 3 个波束宽度)时,可以实现边缘电平-7. 88 dB,增益损失为0. 43 dB,口面效率达到55. 8??。在同样扫描角度下,分层双焦点透镜相比平凸透镜增益损失减小1. 49 dB,相比单层双焦点增益损失减小0. 51 dB。当扫描角度进一步增大后,分层双焦点透镜相比单层双焦点透镜的优势更加明显,在扫描±35°(11. 3 个波束宽度)时相比单层双焦点透镜增益损失减小1. 35 dB,验证了分层双焦点透镜在扫描性能上的优势。

16 SOJ 压制和距离欺骗复合干扰下雷达网目标跟踪算法

李迎春，孙殿星，李　燕

2022(3):93-98.

[摘要](4852) [HTML](0) [PDF 5.00 M](165)

摘要:
针对远距离支援干扰(SOJ)压制和距离欺骗复合干扰下目标检测概率下降及虚假目标造成数据关联错误的问题,提出了基于等效量测的雷达网目标跟踪算法。首先,将各雷达得到的量测进行分组;然后,将同一部雷达对相同目标的角度量测进行数据压缩,并利用交叉定位的原理得到等效量测;最后,利用等效量测进行目标跟踪。算法关键在于利用最小二乘法构建用于跟踪的等效量测,降低数据处理载荷,剔除虚假目标。仿真结果表明:在SOJ 压制和距离欺骗复合干扰下,该算法使得组网雷达对真实目标进行稳定跟踪。

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