2022年第4期文章目次

2022, 44(4):1-5.

[摘要](4957) [HTML](0) [PDF 6.55 M](124)

摘要:
为应对不断涌现的新型空天威胁目标,以及“马赛克战”新型作战理念带来的挑战,防空反导预警网需要具备协同探测和敏捷重构能力。文中明晰了协同探测群柔性架构的概念、内涵和基本形态;提出了柔性架构设计总体要求以及基于任务驱动“敏捷重构”的柔性设计方法与流程;分析了柔性架构对协同探测群的能力要求。研究成果对未来智能化和柔性化防空反导预警网的总体设计具有技术指导作用。

2 面向双基协同跟踪的接收站路径优化方法

石义芳，郭志伟，张　瑜，彭冬亮，张　直

2022, 44(4):6-15.

[摘要](4845) [HTML](0) [PDF 5.52 M](89)

摘要:
为进一步提升双基站无源协同跟踪系统的目标跟踪精度,提出了一种最小化克拉美罗下界(CRLB)迹的接收站路径优化方法。该方法结合部分可观马尔可夫决策过程(POMDP)构建接收站路径优化模型,并设计了基于CRLB的接收站路径优化代价函数;在满足接收站自身运动约束的前提下,求解最小化目标代价函数的接收站控制指令,最终实现接收站路径的实时优化;考虑到代价函数的高度非线性,为减少计算量,保证优化实时性,在接收站运动速度矢量转向角约束内进行离散化取值,获取接收站路径优化的近似最优解。实验结果表明,相比于现有的主流方法,该文方法能够有效减少接收站路径优化算法的计算量,同时显著提升目标跟踪精度。

3 基于光电混合的超宽带一体化接收处理技术

陈显舟，蒋　炜，方　海，杨　旭，梁　栋

2022, 44(4):16-22.

[摘要](4838) [HTML](0) [PDF 12.07 M](161)

摘要:
面向超宽带、高灵敏度、复杂电磁环境下的多信号接收处理需求,提出了基于光电混合的超宽带一体化接收处理方案。与传统的微波接收方法相比,采用微波光子信道化统一中频变频接收通道,发挥光子技术在并行、复用、小型化集成等方面的优势,在光域上完成对超宽带微波信号信道化滤波和下变频处理,节省了众多微波器件和电缆,减轻了系统重量、体积和功耗,增加了信号截获概率,实现在大带宽内同时处理多个窄带和宽带信号的能力,增强了系统可靠性,提升了系统效率。采用数据缓存加多级数字信道化处理方案,缓解高速采集数据与实际信号处理芯片在数据吞吐量、运行速度等的不匹配,能够满足大小带宽信号的输入,克服了单级信道化同时处理宽窄信号的性能不足。该文提出的方案,尤其适用于侦干探通多功能一体化载荷和6G卫星通信系统对于超宽带电磁信号的统一接收处理。

4 强海杂波下机载雷达HRRP舰船长度提取算法

李震宇，高　兵，郭德明，吴　涛，江　涛，张怀根

2022, 44(4):23-30.

[摘要](4870) [HTML](0) [PDF 15.95 M](221)

摘要:
针对机载雷达受海杂波影响难以对舰船目标高分辨距离像(HRRP)长度准确提取的问题,本文提出一种可适用于强海杂波条件下的舰船长度提取算法。首先,根据舰船目标的航迹信息判断舰船运动姿态并估计当前海面舰船运动姿态与斜平面舰船HRRP回波之间的几何映射关系;其次,对HRRP回波进行包络拉齐和方位聚焦,提升目标信噪比;然后,引入图形学处理方法提出一种基于均值滤波与自适应阈值处理的舰船长度提取算法,提升目标边界信息与杂波间的区分度,实现对HRRP长度的准确提取;最后,多组实测数据验证了所提算法可适用于强海杂波,测长平均误差稳定在10%以内,具有稳健的测长精度与工程应用价值。

5 FDA-MIMO雷达实值降维求根MUSIC参数估计算法

刘润东，薛峰涛，杨赟秀，舒　勤

2022, 44(4):31-37.

[摘要](5006) [HTML](0) [PDF 6.15 M](102)

摘要:
提出了一种基于实值降维求根多重信号分类(MUSIC)的单基地频率分集阵列-多输入多输出(FDA-MIMO)雷达目标角度和距离估计方法。首先,利用前后向平均和酉变换技术,将复值目标数据模型转化为实值模型,然后利用特征值分解得到实值噪声子空间;利用克罗内克积的特性,将目标角度和距离联合估计问题分解为目标角度、距离分别求解的过程,实现二维MUSIC方法的降维;最后利用多项式求根求解出目标角度与距离参数。数值仿真结果验证了该算法的有效性,结果表明,本文算法目标估计精度与2D-MUSIC算法相当,但本文算法显著降低了计算复杂度,且比基于旋转不变技术的信号参数估计(ESPRIT)算法和传播算子(PM)算法具有显著提升的目标估计精度。

6 基于CNN的雷达目标分类识别技术研究

陈海峰，冯　源

2022, 44(4):38-43.

[摘要](4981) [HTML](0) [PDF 5.65 M](123)

摘要:
现有的识别方法对新的数据需要重新进行训练,不利于模型速度和在线功能的实现。文中提出一种宽度的卷积神经网络(BCNN), 该模型由于具有“宽度”的网络结构,可以通过利用新生成的附加特征,提高BCNN模型的识别性能;此外,BCNN模型还能够利用新的训练数据进行自身的更新,从而具有增量学习能力。实验结果表明,该方法能更好地提取数据的特征,而且比常规的CNN的识别精度提高8%以上,所提模型还可以利用新的数据进行在线更新,从而具有更强的实用性和鲁棒性。

7 基于改进压缩感知的高分辨雷达成像方法研究

张宏武，包　萍

2022, 44(4):44-49.

[摘要](4964) [HTML](0) [PDF 16.45 M](150)

摘要:
传统的高分辨率雷达成像技术面临着需要大量数据的问题,压缩感知理论的应用可以避免这一问题的出现。在压缩感知理论的基础上进行改进,通过使用字典优化的压缩感知高分辨率雷达成像方法,即用复杂正弦信号来实现高精度重构算法,进而在有限数据情况下实现高分辨雷达成像。考虑到字典失配问题易对成像性能产生影响,使用稀疏表示将复正弦信号转变成傅里叶字典,稀疏表示字典在信号重构过程中是可动态优化的,且其优化可通过频率格点调整来实现,通过使用变分期望(最大化算法)实现稀疏系数重构和频率的迭代更新来实现上述算法。在一组暗室所测数据上进行实验,实验结果表明,该算法可以有效解决字典失配问题对成像结果的影响,且能够实现利用有限数据生成高质量的高分辨距离像。

8 基于特征迁移和原型网络的小样本雷达像识别

高勋章，刘迪阳，杨　宜

2022, 44(4):50-55.

[摘要](5013) [HTML](0) [PDF 6.88 M](124)

摘要:
克服深度学习训练数据不足问题的主流方法是深度迁移学习,当目标域训练样本缺失不严重且目标域与源域样本空间相差不大时,该方法的性能几乎不亚于在充足训练样本集上训练得到的深度模型;但当训练样本数很少甚至只有几个时,该方法会由于过拟合导致模型泛化能力太差而失效。在非合作目标雷达像识别中,往往难以获取充足的训练图像样本。针对这一问题,文中将单样本学习(OSL)引入训练样本极少情况下的雷达像识别中,提出了一种特征迁移和原型网络相结合的小样本雷达像识别新方法。文中详细描述了该方法原理及流程,并采用MSTAR数据集对所提方法进行了实验验证。实验结果表明,在目标域训练样本数量极少的情况下,所提方法的识别性能优于传统的深度迁移学习方法。

9 基于实值降维Capon的频率分集阵MIMO参数估计

杨林禹，杨赟秀，薛峰涛，舒　勤

2022, 44(4):56-62.

[摘要](4937) [HTML](0) [PDF 4.91 M](69)

摘要:
由频率分集阵列(FDA)和多输入多输出(MIMO)技术组成的FDA-MIMO雷达因其可以形成角度-距离相关的波束而广受关注。相比于经典的子空间谱估计算法,Capon算法无需特征值分解,计算量小,不用预估信号个数,估计性能稳定。文中提出一种应用于FDA-MIMO雷达的实值降维Capon算法。该算法使用前后项平滑技术和酉变化把接收信号变为实值矩阵,再利用矩阵直积的性质将实值2D-Capon降至一维,用两个一维搜索分别估计角度和距离,极大降低计算量。经过仿真验证,该算法对相干与非相干目标都能准确估计,且保持与二维多重信号分类(2D-MUSIC)算法几乎相同估计精度的同时,有着较低的计算复杂度。

10 相控阵雷达中的五位倍频程延时放大组件

孙红兵，王　琦，李晓鲲

2022, 44(4):63-67.

[摘要](5046) [HTML](0) [PDF 6.48 M](116)

摘要:
文中阐述了一款五位倍频程延时放大组件。应用垂直过渡结构和带状线传输线,在印制板上实现了延时线,而宽带幅相补偿技术的引入,优化了组件带内性能。将电源变换、波控管理单元、调制驱动模块和射频放大链路集成于低温共烧陶瓷上,实现组件的小型化和多功能化。实测结果表明,整个带内幅度起伏优于±0.5dB,延时精度高于±5°,寄生调幅低于±0.5dB。

11 基于大气电场和闪电定位数据的雷电防御方法研究

陈　杰，邱　刚

2022, 44(4):68-72.

[摘要](5014) [HTML](0) [PDF 5.18 M](89)

摘要:
针对传统防雷措施在雷电主动防御中的不足,有必要研究一种主动防御雷电预警技术,为避免基础设施的雷击风险提供有效决策支持。基于此,文中提出了一种基于大气电场和闪电定位数据的雷电主动防御方法。首先,该方法采用大气电场和时间差分计算,以获得大气电场阈值、电场时间差以及雷暴距离;然后,结合雷电定位系统的雷电移动趋势预测,构建了对目标区域的小尺度短时的雷电预警技术。最后,将该方法应用于某地电网输电线路,验证了该方法的有效性和实用性。研究结果表明,该方法有效提升雷电的预警精度达41.2%。

12 基于SystemVue的天气雷达脉冲调制器仿真

王思寒，李学华，步志超，段寿元

2022, 44(4):73-78.

[摘要](5051) [HTML](0) [PDF 10.60 M](111)

摘要:
通过SystemVue软件仿真平台调用C++代码动态链接库,建立了气象雷达脉冲调制器的仿真模型,给出了调制器回扫充电过程的仿真公式,研究了调制器关键点波形的产生和常见故障的仿真。仿真结果表明:该仿真模型能实现对调制器常见故障以及调制器回扫充电过程的仿真,输出符合要求的负极性调制脉冲。

13 一种宽带高隔离低成本的毫米波天线阵列单元的设计

成　立，吴福伟，李元吉，李大圣，杨予昊

2022, 44(4):79-83.

[摘要](4913) [HTML](0) [PDF 14.54 M](273)

摘要:
设计了一种适合于工程应用的宽带高隔离度的低成本毫米波阵列天线单元。该天线阵列单元将平面印刷天线与金属喇叭天线相结合,利用基片集成波导背腔贴片天线对简化的金属喇叭天线进行馈电,通过多个谐振模式的设计有效展宽该天线单元的工作带宽。该天线单元的优势是可以与后端射频链路一体化加工与实现,成本较低,同时保证了阵列天线单元间的高隔离度。电磁仿真和实际测试结果表明,在77GHz~84GHz的工作带宽内,该天线单元具有良好的阻抗匹配特性和稳定的辐射方向图,单元间隔离度优于-30dB, 具有较大的实际应用价值。

14 一种基于转矩前馈补偿的自抗扰控制算法

刘亚云，刘　峰，张志磊，黄　刚

2022, 44(4):84-89.

[摘要](4919) [HTML](0) [PDF 4.32 M](102)

摘要:
针对不平衡力矩对雷达伺服系统的影响,提出了一种基于转矩前馈补偿的自抗扰控制方法。该控制方法在速度环中采用自抗扰控制器代替传统的比例积分微分(PID)控制器,以提高系统的鲁棒性能;同时,采用了降阶转矩观测器来实时估计负载转矩,并将观测值补偿到电流环控制器,实现电机对负载扰动的快速响应。仿真和实验结果表明,该控制方法有效地抑制了不平衡力矩扰动的影响,提高了系统的鲁棒性能。

15 一种改进的迭代傅里叶变换法在阵列低副瓣综合中的应用

陈　定

2022, 44(4):90-94.

[摘要](4877) [HTML](0) [PDF 5.57 M](124)

摘要:
文中提出了一种改进的迭代傅里叶变换法,应用于阵列低副瓣综合。在算法迭代过程中,发现修改阵因子和激励时仅需保留相位信息,幅度修改无需采用投影算子,从而得到更加灵活的修改方向图的步骤,可满足更广泛的方向图要求。除了通用、灵活的特点外,迭代傅里叶算法的最大优点是容易施加对激励的限制条件,文中详细论述了一种新的激励条件——幅度单调性条件的应用,通过对比,显示改进算法得到的分布具有更高的增益和更小的幅度动态,因而具有更好的工程可实现性。

2022年第4期文章目次

当期目录

年份

刊期

浏览排行

引用排行

下载排行