2023年第4期文章目次

2023, 45(4):1-8.

[摘要](5060) [HTML](0) [PDF 7.09 M](130)

摘要:
量子雷达是一种利用量子资源提升探测性能的新体制雷达,它是经典雷达的升级改进,在信号的调制、传输、接收和检测的原理上都与传统雷达有较大区别。文中从量子物理理论出发,提出了量子雷达的信号回波和背景噪声的一般公式,研究了量子雷达信号检测的一般方法与极限性能,在此基础上提出了量子雷达的一般性方程,并结合在单光子检测雷达这一具体问题上的应用,对量子雷达方程进行了阐释,定量分析了量子雷达相比于经典雷达在探测威力上得到的提升。文章最后对量子雷达方程与探测机理进行了总结。

2 基于云贝叶斯的协同搜潜目标态势评估方法

孙永芹，吴向葵，李居伟，王玉峰

2023, 45(4):9-15.

[摘要](4966) [HTML](0) [PDF 11.55 M](179)

摘要:
为了处理海战场具有大量不确定信息的目标态势评估问题,提出了基于云贝叶斯网络方法的反潜巡逻机协同搜潜目标态势评估方法,该方法建立了基于云贝叶斯的搜潜目标态势评估模型,构建贝叶斯网络结构的有向无环图,确定了评估指标,然后采用云模型进行离散化处理,并设计实现态势评估过程,最后推断出目标类型和对方作战意图,形成战场态势。仿真结果表明,所提出的方法合理、有效。

3 基于卷积神经网络的动目标检测

李雪飞，吴　迪，朱岱寅，沈明威

2023, 45(4):16-24.

[摘要](5067) [HTML](0) [PDF 18.53 M](202)

摘要:
合成孔径雷达(SAR)动目标检测技术是雷达信号处理领域中的重要技术。文中利用深度学习高维特征提取能力,提出了一种基于卷积神经网络(CNN)的多通道SAR地面动目标检测算法,并针对雷达实测数据较少、动目标样本难以获得的问题,提出了基于仿真-实测混合样本集的网络训练方法完成网络的高精度训练。实测数据检测结果表明,此类方法能够有效地完成地面动目标检测,与传统动目标检测方法相比,具有显著的优势。

4 基于滑窗对比度的多源融合目标恒虚警检测方法

李　渝，张　升，马纯志，闫海艳，李财品，段崇棣

2023, 45(4):25-30.

[摘要](4900) [HTML](0) [PDF 10.16 M](181)

摘要:
随着空天地跨域协同技术的快速发展,多基地雷达利用其构型的特殊性,可实现目标的多视角融合探测,从而改善检测信噪比,然而现有的恒虚警检测算法尚未提出适用于多站构型下的融合检测理论。文中提出一种基于滑窗对比度的多源融合目标恒虚警检测方法。首先,利用地面直角坐标系网格与多站距离环的映射关系,指出多站融合图像中目标区域与背景单元的特征分布差异。其次,通过构建指数型似然比融合检测量,有效增加了目标分辨单元和背景单元的对比度。最后,根据系统虚警指标要求,推导了基于指数型似然比二阶统计量的恒虚警检测门限,在保证虚警性能前提下给出了多站构型目标恒虚警融合检测理论。所提算法充分挖掘了多站融合图像中目标能量的分布特征,为多源融合目标增强检测提供了一种有效途径,仿真结果验证了所提算法的有效性。

5 SRCKF-GM-PHD多目标跟踪算法的优化

齐美彬，伍坤江，赵　谦，徐　晋

2023, 45(4):31-39.

[摘要](4847) [HTML](0) [PDF 7.88 M](115)

摘要:
针对平方根容积卡尔曼滤波高斯混合概率假设密度 (SRCKF-GM-PHD)算法在高杂波条件下对非线性目标跟踪能力弱的问题,文中首先融入改进灰狼算法,实时调节过程噪声Q和量测噪声R。其次,结合改进的渐消因子思想,实时调整SRCKF-GM-PHD 算法中的增益矩阵,提高目标的跟踪精度。此外,为避免算法中止,文中提出动态权重调整策略的改进措施,调整算法中的实际输出残差序列的协方差。最终,形成了融合改进灰狼算法和改进渐消因子的SRCKF-GM-PHD算法。仿真分析对比了四种算法的性能,表明了所提算法在跟踪精度方面的有效性和优越性。

6 基于等效和差波束的相控阵雷达宽带信号测角方法

马泽强，陈熙彧，巫书航，刘传保

2023, 45(4):40-47.

[摘要](4855) [HTML](0) [PDF 11.71 M](148)

摘要:
宽带信号可通过提取目标一维像来支持目标识别等需求,在现代雷达中的作用十分重要。然而,由于多散射点目标的宽带回波特性和相控阵雷达的宽带特性,宽带信号的检测与跟踪一直未能很好地在工程上实现。实际装备的宽带脉冲一般在窄带跟踪脉冲的中间插入。在多目标和宽带需求量大的场景下,这种宽窄交替的调度方式极大增加了雷达的资源消耗,削弱了雷达多目标能力。文中提出了一种基于宽带等效和差波束的相控阵雷达宽带信号测角方法。该方法对宽带信号带内多个频点的接收和差波束做等效拟合,形成等效和差波束,进而通过等效和差波束形成宽带角敏曲线。将该方法应用于某相控阵雷达开展飞机和卫星等实际目标探测,验证了方法的有效性。

7 利用多尺度特征的极化SAR深度学习分类

赵文慧，俞　宣，杨中傲，尹治平，张倾远

2023, 45(4):48-54.

[摘要](4893) [HTML](0) [PDF 17.84 M](214)

摘要:
针对极化合成孔径雷达(POLSAR)图像提取到的特征信息量低和噪声干扰等问题,提出了一种对不同特征信息进行多尺度融合的方法,并利用融合后的特征,通过深度学习网络算法进行目标地物分类。首先利用小波变换技术对Freeman、Yamaguchi 等极化分解得到的特征分量在不同尺度上进行融合,再利用主成分分析(PCA)降维算法处理融合后的数据,最后输入到DeepLabV3 网络结构中训练。利用该方法对白湖农场地区高分三号全极化SAR 数据进行验证,对比融合前后的分类结果,提出的算法在分类精度上有明显的提升,证明了该方法的有效性。

8 异类传感器协同探测跟踪技术研究

王志坚

2023, 45(4):55-59.

[摘要](4959) [HTML](0) [PDF 4.97 M](169)

摘要:
低小慢消费级无人机的非法滥用,对社会公共安全带来了安全隐患和威胁。文中提出综合的探测和跟踪方法,该方法结合无线电侦测、雷达、光电和声学等传感器各自探测的优势,协同探测来袭无人机目标,互相补盲,并将信息进行融合,形成高质量的目标航迹,提高系统的探测跟踪能力和探测精度,为后续处置设备提供高质量的目标拦截打击引导数据。

9 基于混合范数稀疏约束的ISAR高分辨成像算法

宋代悦，陈倩倩，李晨琦

2023, 45(4):60-65.

[摘要](4912) [HTML](0) [PDF 8.85 M](111)

摘要:
基于逆合成孔径雷达(ISAR)信号的稀疏性,提出了一种基于混合范数稀疏约束的ISAR高分辨成像算法。该方法通过利用压缩感知理论建立了一个基于l2,0混合范数稀疏约束下的最优化ISAR信号模型,通过求解该最优化模型实现短相干积累时间下ISAR图像的高分辨重建。该模型利用了l2,0混合范数的优势,运算时可实现更快收敛,大大提高了模型求解的运算速度;同时,该最优化模型在求解时采用了共轭梯度下降法和快速傅里叶变换操作,提高了算法的求解运算效率。仿真和实测数据都验证了方法的有效性。

10 海上反突防作战中雷达应用模式研究

马咏雪，邢文革，沈学勇，李　归，薛　慧

2023, 45(4):66-74.

[摘要](4910) [HTML](0) [PDF 8.38 M](162)

摘要:
未来战争中,海上威胁目标、作战环境和作战样式将呈现新的重要变化,突防和反突防作战样式也将随之发生改变,对舰载雷达探测提出了新的要求。文中主要针对舰载雷达在海上反突防作战中的应用模式展开论述研究,首先介绍了飞机、导弹、无人机等海上威胁目标,归纳了针对海上威胁目标采用的海上反突防作战手段,然后梳理了不同突防手段中雷达的应用模式,详细论述了不同作战应用下针对不同目标的雷达应用模式,最后展望了舰载雷达的发展趋势。

11 基于序贯波形的DRFM干扰机行为参数测试技术

胡婉婉，张劲东，王超宇，柏　磊

2023, 45(4):75-80.

[摘要](4917) [HTML](0) [PDF 4.09 M](118)

摘要:
有源干扰机的行为参数测试是雷达抗干扰技术的前提和基础,具有重要的研究价值。针对数字射频存储器(DRFM)干扰机行为参数测试问题,文中设计了一种基于序贯波形的DRFM干扰机行为参数测试方案。该方案针对干扰机信道化、瞄频、转发、分选以及策略方式设计了行为参数集合,并根据行为参数对干扰机干扰能力进行了划分,同时提出了一种基于序贯波形的DRFM干扰机行为参数测试方法,该方法基于层次分析法(AHP)和逼近理想解的排序方法(TOPSIS)进行干扰能力识别。仿真结果表明,在干噪比为2dB时,干扰机行为的识别正确率达到90%以上。

12 一种基于BGA技术的X波段射频接口设计

杜　柏，阮文州

2023, 45(4):81-85.

[摘要](4990) [HTML](0) [PDF 10.58 M](163)

摘要:
文中设计了一种高隔离度、低插损的小型化射频接口技术。该射频接口工作于X波段,采用球栅阵列(BGA)技术代替传统的电连接器作为射频模块的对外接口,通过电路基板内部的传输路径及垂直过渡将射频模块内部的信号传输至接口。对该接口技术的可行性进行了分析,通过仿真计算确定了接口电路的关键参数,并设计了测试夹具,对该接口技术的射频性能进行了测试。测试结果表明,在8 GHz~12 GHz 的频率范围内,该射频接口技术的驻波小于1.2,插入损耗小于0.1dB,端口间的隔离度小于-80dB。根据此结构设计了一款X波段TR组件并加工试验件进行测试,测试结果满足设计要求。

13 一种基于辅助变频技术的低噪声光电振荡器

郭雪锋，方立军，柳　勇，马　骏，张　焱

2023, 45(4):86-90.

[摘要](5020) [HTML](0) [PDF 10.79 M](183)

摘要:
微波光电振荡器是一种新颖的、有发展前途的高质量微波信号源。光电振荡器高频、多模振荡的工作特性要求环路中必须使用窄带滤波器,其相对带宽限制了环路中的光纤长度,制约了通过增加光纤长度降低相位噪声的方法。文中创新性地提出了一种辅助变频技术,通过降低滤波频率拓展滤波器相对带宽,同时能够对消变频振荡器的相位噪声。应用此技术的光电振荡器理论上突破了光纤长度限制,具有更低的相噪。通过实验对比光电振荡器采用该技术前后的相位噪声特性,结果表明,辅助变频技术使光电振荡器的光纤长度提高了一个数量级,明显降低了相位噪声。

14 基于Leap Motion的手势识别及在大型结构件虚拟安装中的应用

黄山河，陈鹏飞，杨　涛，何培垒，巩　鑫

2023, 45(4):91-96.

[摘要](4808) [HTML](0) [PDF 12.07 M](185)

摘要:
体感控制器Leap Motion因其追踪精度高、手势交互性好的优点被广泛运用于各类虚拟安装。将Leap Motion手势识别应用于高集成度大型结构件的高精度虚拟安装,可实现虚拟手对安装过程的交互控制。设计了一种基于加权卡方距离的模糊K最近邻结点(KNN)分类方法实现虚拟手势分类,根据手势特征的重要性赋予不同权值,可进一步提高分类准确率,测试结果表明改进分类方法识别准确率达到92.7%,比传统分类算法提高5.3%。使用三种手势进行发动机部件的虚拟安装实验,结果表明手势识别在安装过程中取得了良好的效果,可提升现实安装过程的质量和效率,对于提升大型军品的制造和安装水平具有重要意义。

15 认知雷达转向控制系统优化设计研究

张　亮，方　圆，李　明，张懿操

2023, 45(4):97-101.

[摘要](4974) [HTML](0) [PDF 3.88 M](97)

摘要:
神经网络是一种模仿动物神经网络行为特征,进行分布式并行信息处理的算法数学模型。为了能更好地实现对认知雷达转向系统的精确控制,文中将神经网络的概念引入到认知雷达转向控制系统中,提出一种基于神经网络的认知雷达转向控制系统。首先介绍了神经网络的模型算法,然后基于此,对雷达转向系统进行跟踪仿真,进而得到预计的转向控制系统的输入量。最后,结合模型预测控制算法,对转向系统的角度和速度进行精确控制。为了验证理论分析结果,基于MATLAB搭建了认知雷达转向控制系统的仿真模型并进行仿真验证,结果表明,所提出的方法能够对转向系统的角度和速度进行精确控制,转矩脉动减小了56%,超调量减小了61%。

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