2022年第8期文章目次

2022(8):1-7.

[摘要](5271) [HTML](0) [PDF 8.29 M](101)

摘要:
单比特技术在合成孔径雷达成像上具有良好的抗噪性,大多数单比特重建算法使用L1或L2范数作为稀疏正则化。文中提出了能获得更好稀疏解的L1/2范数,使用交替方向乘子法对回波信号进行重构,通过仿真实验和实际回波图验证了其性能。相较于固定阈值,变阈值能保留目标反射系数的一部分幅值信息,因此文中进一步使用了自适应阈值来最大程度地接近回波数据。仿真结果显示:与时变阈值算法相比,恢复出的图像与原图像的误差更小,并且在L1/2范数下具有更加明显的效果,在低信噪比时,自适应阈值相较于时变阈值也展现出了更好的性能。

2 基于单比特量化的噪声雷达系统与处理方法

董　晓，张云华

2022(8):8-13.

[摘要](5262) [HTML](0) [PDF 7.42 M](104)

摘要:
噪声雷达通过发射随机信号探测目标信息,具备低截获概率与良好的电子对抗性能,但随机信号引入的高距离旁瓣会严重影响系统动态范围。通常采用大时宽带宽积信号来降低噪声雷达的旁瓣水平,但会引起采样率和数据量的增加。单比特量化能够降低高速采样器件的难度,同时降低数据存储设备负担。文中设计并构建了单比特噪声雷达实验系统,介绍了系统方案与信号处理方法,开展了实际点目标的距离成像实验,并基于真实实验数据分析了时间宽度对距离旁瓣水平的影响。实验结果表明:对于大时宽带宽积的噪声雷达,通过采用单比特技术能够在保持动态范围不变的同时大幅降低数据量。

3 低比特量化阵列快速无网格化DOA估计方法

夏　钰，席　峰，陈胜垚

2022(8):14-19.

[摘要](4976) [HTML](0) [PDF 4.51 M](73)

摘要:
针对如何在低比特量化下实现高精度无网格化到达角(DOA)估计的问题,提出了一种基于原子范数最小化的快速DOA估计算法。该方法首先建立阵列接收信号低比特量化前后数据一致性的关系模型,然后采用原子范数最小化实现无网格化DOA估计,因此可将低比特量化下的无网格化DOA估计问题转化为求解量化数据与未量化数据的失配度和相应的原子范数联合最小化问题。为了高效求解该优化问题,该算法采用加速近端梯度技术,通过迭代地执行动量梯度下降和近端投影使得问题收敛。相比于传统基于特征子空间的算法,文中提出的算法在快拍数不足的情况下也同样适用。仿真结果表明:文中所提算法兼具估计的准确性和计算的高效性。

4 单比特量化信号空域谐波抑制与目标重构方法

徐新菊，叶佩平，金　林，姚　元，吴　刚，晋本周

2022(8):20-24.

[摘要](4906) [HTML](0) [PDF 4.32 M](101)

摘要:
对于单比特量化信号,常规线性处理方法难以有效抑制非线性量化导致的谐波分量。文中提出了一种基于线性与非线性联合的空域谐波抑制与目标重构方法。首先,基于线性预处理和预检测,获取接收信号的主要分量,建立降维观测模型;然后,基于广义消息传递算法,对降维后的信号模型进行求解,抑制谐波分量并对真实目标进行重构。针对网格失配问题,通过对预检测结果进行参数估计,实现了对降维模型的修正。仿真结果表明:文中所提方法可对真实目标进行重构,并有效抑制单比特量化导致的空域谐波。

5 单比特量化下宽带辐射源信号参数估计性能研究

陈　鑫，户昐鹤，苏晓龙，刘　振

2022(8):25-30.

[摘要](4995) [HTML](0) [PDF 7.60 M](96)

摘要:
基于单比特量化接收机体积小、灵敏度高、瞬时带宽大、可实时处理信号等优点,文中通过理论和仿真分析了单比特量化下宽带辐射源信号参数估计性能。首先,简要介绍了两种典型的宽带辐射源信号参数估计方法;其次,描述了单比特量化的理论推导公式并重点介绍了一种协方差矩阵重构的估计性能改善方法;最后,通过仿真实验验证了单比特量化下宽带辐射源信号定位的有效性,对比分析了参数估计的性能。该研究成果旨在为实际工程应用提供理论支撑。

6 星载合成孔径雷达电子侦察技术研究

乔冠禹，代大海，纪朋徽

2022(8):31-42.

[摘要](5111) [HTML](0) [PDF 26.57 M](230)

摘要:
文中首先阐述了对星载合成孔径雷达进行电子侦察的必要性,建立了星载合成孔径雷达的电子侦察信号模型;其次,梳理了现有的工作参数估计方法,并就线性调频信号参数估计方法,选取短时傅里叶变换、Wigner-Ville分布、小波变换和分数阶傅里叶变换方法,在估计精度和交叉项抑制能力等方面进行了仿真分析对比,并对其优缺点进行了整理;然后,在工作模式判别方面介绍了基于侦收功率的判别方法和智能化判别方法;最后,合理分析了合成孔径雷达电子侦察技术的未来发展方向。

7 面向深度置信网络的宽带一维像预处理及识别技术

邢远见，姜震华，谢　洁，史晓雄，况学伟，王　健，邵玲玲

2022(8):43-47.

[摘要](4957) [HTML](0) [PDF 5.74 M](68)

摘要:
深度学习方法具有特征自学习能力,可有效挖掘不同目标深层次、差异性特征,在目标识别领域被广为研究和应用。针对雷达一维像识别难题,本文提出面向深度置信网络的宽带一维像预处理及识别训练方法。通过对六类飞机一维像识别试验,验证了预处理、模型泛化等措施的有效性,飞机目标的全姿态平均识别正确率达88.35%,±15°的迎头姿态下识别正确率达97.44%。

8 基于马尔可夫模型的分布式卫星SAR-ATI空域自适应滤波方法

郝晓龙，蔡　斌，陈　力，梁　佳，李开明

2022(8):48-54.

[摘要](4986) [HTML](0) [PDF 10.64 M](101)

摘要:
与单颗卫星合成孔径雷达(SAR)系统相比,编队飞行的分布式卫星雷达系统的优势在于,孔径的尺寸和几何不受限制,自主编队控制可形成多个灵活、有效的基线,在单个编队下可多任务交替进行,能够更好地完成高精度三维地形测绘、地面和空中运动目标检测、大测绘带高分辨率成像等任务。其中,在合成孔径雷达-沿航迹干涉(SAR-ATI)工作模式下,由于编队构型、任务需求等诸多因素的影响,ATI得到的相位中不仅包含了运动目标相位,还包含了切航迹基线引起的随地形起伏变化的相位和多种去相干因素引起的随机变化的噪声,造成了大量的虚警。文中提出了一种新的分布式卫星SAR-ATI空域自适应滤波方法,较好地去除了切轨迹干涉相位和随机噪声,提升了混合基线下SAR-ATI的检测性能。文中基于分布式星载SAR 仿真系统进行了算法验证和性能评价,实验结果证明了该方法的良好性能。

9 基于去斜处理的宽带通道数字均衡方法

张　鹏，贺　青，王　翌

2022(8):55-61.

[摘要](5070) [HTML](0) [PDF 21.08 M](126)

摘要:
宽带通道非线性及其一致性是制约宽带相控阵雷达波束性能和成像质量的重要因素。文中分析了线性调频信号经去斜处理后的通道均衡原理,提出了一种多通道时变修正因子的解决方案,给出了通道补偿值的获取流程和计算方法。通过仿真分析,验证了提出流程和算法的有效性。该方法解决了宽带雷达多通道间非线性特性不一致的问题,实现了多通道去斜体制宽带数字波束理想的时空副瓣特性,可以用于指导宽带数字阵列雷达工程实践。

10 面向多用户相控阵雷达通信的宽带波束赋形研究

刘欣欣，周传睿，姚　元，伍光新，邢文革

2022(8):62-68.

[摘要](5104) [HTML](0) [PDF 5.62 M](96)

摘要:
在远距离自组织网络中,多用户相控阵雷达宽带通信非常有希望提高信号功率、降低干扰、显著提升系统频谱效率。但为了获取这些优势,系统需要合适的宽带波束赋形方案。传统基于角度的最大比值合并(MRC)波束赋形没有抑制用户间干扰,导致系统频谱效率明显降低。为了高效抑制用户间干扰并提升系统频谱效率,文中提出一个基于角度的最小均方误差(MMSE)波束赋形方案。进一步,考虑宽带信号的角度扩展,提出一个宽带MMSE波束赋形方案,使用零陷扩展方法。数值结果表明:与基于角度的MRC、MMSE波束赋形方案相比,所提宽带波束赋形方案可有效抑制用户间宽带干扰,显著提升系统频谱效率。

11 基于调频步进信号的高分辨率分块稀疏成像技术研究

陈　鹏，吴　剑，张　锐，刘兆鹏，程忠健

2022(8):69-74.

[摘要](4983) [HTML](0) [PDF 10.20 M](113)

摘要:
针对调频步进信号的传统高分辨一维距离成像算法存在非最强散射点幅度损失、耦合时移和波形展宽等问题,提出了一种基于超完备基和分块稀疏的稀疏成像处理模型,并根据该模型在利用分块正交匹配追踪和分块迭代软阈值算法优化求解时的可稀疏性,实现了调频步进信号的高分辨率分块稀疏成像。仿真结果表明:相对传统成像算法,稀疏成像算法在应对多目标场景和运动目标场景时性能改善明显。

12 双多基地协同定位与跟踪

蔡苗红，伍光新，姚　元，沈学勇

2022(8):75-81.

[摘要](4935) [HTML](0) [PDF 7.72 M](85)

摘要:
文中提出了一种适用于编队雷达系统的双多基地协同定位与跟踪算法。该方法通过双基地斜平面下角度旋转与坐标转换解算目标位置量测,采用主站统一极坐标系下对目标独立解耦卡尔曼滤波以及基于联邦结构的标量加权信息融合的方式,实现双多基地融合跟踪。仿真结果表明:在不同雷达测量精度条件下,所提方法与单雷达探测相比,跟踪航迹测距及测向性能均有明显改善,具有良好的通用性和实用性。在目标运动模型参数变化条件下,与直角坐标系下跟踪算法相比,所提方法具有更好的稳定性和鲁棒性。

13 一种动态重构的直达波干扰抑制方法

刘　佳，张　宇，李　品

2022(8):82-86.

[摘要](4999) [HTML](0) [PDF 10.96 M](101)

摘要:
噪声调频连续波雷达具备抗干扰能力良好、截获概率低等优势,应用领域十分广泛,但是在实际应用中,由于存在多径时延、多普勒偏移等复杂因素,强直达波干扰严重影响到了其目标探测性能。针对该问题,文中提出了一种动态重构的直达波干扰抑制方法,与基于最小均方算法的常规直达波抑制方法进行对比,该方法对复杂多径场景具有更好的适应性。基于多基地雷达场景进行的仿真分析表明:该方法有效提高了复杂场景直达波对消效果,并对实际系统中存在的信号不相关问题具有良好的鲁棒性。

14 线性调频脉冲辐射场频域测量方法

成伟兰，何纯全，冯婷婷，刘坚强，刘俊伟

2022(8):87-93.

[摘要](5088) [HTML](0) [PDF 5.83 M](94)

摘要:
针对当前缺乏线性调频脉冲辐射场频域测量技术的现状,分别提出了峰值检波、均方值根值检波下的测量和修正方法。首先,分别定义了两种检波方式下峰值场强修正系数,通过线性调频脉冲信号的功率推导和频域测量过程理论分析,完成了峰值场强修正系数的表征;然后,提出并采用电压因子和功率因子求解出峰值场强修正系数,从而实现了测量修正,并给出了测量参数的优选方法;最后,开展了实验验证。结果表明:提出的测量技术能够获得线性调频脉冲辐射场的频谱分布、峰值场强和平均值场强,并且突破了分辨率带宽的制约,场强测量绝对偏差不大于1 dB,证明测量方法有效可行,解决了频域准确测量线性调频脉冲辐射场的难题。

15 高原环境对防空武器装备的影响及其保障措施研究

雷争军，严　箐，顾金玲，张广鹏

2022(8):94-99.

[摘要](5063) [HTML](0) [PDF 4.34 M](83)

摘要:
针对高原环境给防空武器装备保障带来的问题,在定量化分析高原复杂气候环境基础上,运用系统工程思想,归纳总结了某型防空雷达装备各分系统受高原环境因素影响的情况。从装备技术改进、优化保障资源配置两个方面提出保障措施,对于指导高原环境下装备保障实践工作具有重要意义。

16 微波光子超宽带信道化接收机综述

王家秀，李白宇

2022(8):100-105.

[摘要](5057) [HTML](0) [PDF 8.24 M](99)

摘要:
现代雷达信号朝着多格式、多频段、大带宽趋势发展,对电子战中雷达信号侦测提出了更大挑战,要求接收机具备大瞬时带宽、宽频谱覆盖以及高频谱分辨能力。微波光子技术因其具有低损耗、大带宽、抗电磁干扰、设备结构简单等优势,与超宽带信道化接收需求相匹配。本文从信道化接收机面临的需求与挑战出发,对众多微波光子信道化接收机技术方案进行简要梳理,然后介绍了目前微波光子信道化接收机技术发展方向。

17 一种Ka波段次谐波混频器的改进设计

姬娜娜，姚金杰，李嘉浩，唐　强

2022(8):106-111.

[摘要](5071) [HTML](0) [PDF 5.48 M](71)

摘要:
在毫米波交会探测器设计中,谐波混频器的隔离度和变频损耗直接影响探测器的目标交会探测性能。依据谐波混频器原理,提出了在射频端用带阻滤波器代替带通滤波器提高端口隔离度的设计方案,采用增加反射回收枝节的方法优化了匹配电路,并利用ADS软件完成了带阻滤波器、低通滤波器以及匹配电路等各组成单元的电路仿真。实测结果显示:当输入的本振频率为17.35 GHz,功率为15 dBm时,在34 GHz~36 GHz的射频输入频段内变频损耗小于9 dB,射频本振的端口隔离度大于40 dB。

18 数字阵面系统中新型本振放大链路的设计与应用

张　毅，王鹏飞

2022(8):112-115.

[摘要](4983) [HTML](0) [PDF 3.90 M](62)

摘要:
数字T/R组件作为数字相控阵雷达系统的核心器件,其稳定性、可靠性直接影响系统的性能,而本振时钟信号的状态是数字组件稳定工作的前提。文中通过采用GaN功率器件和新型拓扑结构对链路增益重新分配,实现冗余设计。在频率源输出4 dBm~6 dBm的情况下,实现本振放大链路(单个本振放大器于50 W)200 W的输出功率,并通过阵面分配网络驱动数字组件的几千个数字通道。与传统本振放大链路的设计相比,新型放大链路可靠性可以提高一个数量级,进而使雷达系统可靠性提升;可实现阵面的多频收发功能,使数字雷达阵面具有多频收发的能力;抗干扰能力、远近目标检测和起伏目标检测等能力得到显著提高,并对雷达战术功能的丰富具有现实意义。

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