2023年第45卷第8期文章目次

2023, 45(8):1-8.

[摘要](7131) [HTML](0) [PDF 7.89 M](257)

摘要:
针对空中平台末端防御系统对来袭导弹威胁感知的高实时性和高准确性需求,文中提出一种基于多源威胁信息的机载末端导弹融合与识别方法。首先构建高实时、快速关联融合算法模型,并根据被动传感器融合结果引导雷达探测,获取导弹距离与速度信息,给出准确、可靠的导弹运动态势,在此基础上,根据Dempster-Shafer(D-S)证据理论对目标属性进行综合识别,构建包含状态与属性的导弹完整航迹信息,支撑机载末端防御决策。通过仿真实验验证表明,所提出的方法能够实时生成导弹感知综合态势画面,并具有较好的导弹识别性能。

2 基于RFS 多目标跟踪理论的传感器调度方法

安　雷，李召瑞，吉　兵，郭　靖

2023, 45(8):9-19.

[摘要](6885) [HTML](0) [PDF 9.43 M](197)

摘要:
针对多传感器多目标跟踪中存在的目标漏检和杂波干扰问题,提出了一种基于随机有限多目标跟踪理论的传感器调度方法。首先依据部分可观马尔科夫决策过程和随机有限集建立调度模型,对多目标运动状态和传感器辐射代价进行数学描述,并基于跟踪精度和辐射代价的平衡创建优化函数。随后,采取高斯混合概率假设密度平滑滤波算法估计目标状态,以最优子模式分配距离为指标,实现多目标长时跟踪精度的预测。使用辐射度影响指标量化辐射代价,设置辐射告警作用距离限制代价累积,并利用隐马尔科夫模型滤波算法实现长时辐射代价预测。最后,以长时跟踪精度和辐射代价的预测为决策依据,结合最小工作时长,制定了传感器调度方法及实现流程。通过仿真验证,所提调度方法在多指标平衡优化方面具有明显优势,实现了杂波环境下多传感器多目标跟踪的合理调度。

3 信号级协同多雷达组网搜索资源分配方法

姚辉伟，李　坤，崔新风，聂孝亮

2023, 45(8):20-28.

[摘要](7060) [HTML](0) [PDF 10.85 M](178)

摘要:
信号级协同雷达组网在对抗条件下发挥着越来越重要的作用。针对三部雷达信号级协同搜索场景下有限雷达资源的分配问题,从单部雷达资源分配策略出发,确定了信号级协同搜索资源分配的时空约束条件,分析了三部雷达满足信号级协同搜索约束的几何构型及其判定方法,推导了每种几何构型下的协同搜索区域面积计算方法,建立了协同搜索优化模型及基于遗传算法的协同资源分配流程,最后设置典型场景进行了仿真。仿真结果表明,雷达性能越好,分配给协同辐射的雷达资源越少,对实际的雷达信号级协同搜索应用具有指导意义。

4 一种舰载雷达目标自动起始方法

侯纪业，刘长江

2023, 45(8):29-32.

[摘要](7307) [HTML](0) [PDF 3.21 M](154)

摘要:
舰载雷达由于工作环境的特殊性,近海地杂波、海杂波、气象杂波对目标的检测和跟踪影响很大,如何在各种干扰、杂波中将真实目标检测出来并实现快速有效的起始跟踪,一直是舰载雷达长期面临的问题。文中提出了一种基于点迹预处理的似然比起始方法,通过对雷达点迹进行预处理,获得目标点迹的置信度,利用似然比算法对目标进行起始处理。仿真试验结果表明,该方法在维持真实航迹高起始率的同时,降低了杂波等虚假航迹的起始,有效提高了舰载雷达在干扰、杂波环境中的起始性能。

5 联合SVM与AHP的PolSAR图像滑坡自动检测方法

张浩波，牛朝阳，刘　伟，李　陶，高欧阳，李润生

2023, 45(8):33-41.

[摘要](7205) [HTML](0) [PDF 28.93 M](277)

摘要:
针对复杂背景下单时相极化合成孔径雷达(PolSAR)图像滑坡泥石流毁损区检测正确率低、虚警多的问题,提出一种联合支持向量机(SVM)与层次分析法(AHP)的滑坡泥石流毁损区自动检测方法。首先,为充分利用极化信息,基于相干矩阵的九个元素构建特征向量并进行SVM 地物分类,初步提取出区域分类结果;其次,基于归一化极化散射功率、同极化相关系数和雷达植被指数构建因素集合,并采用AHP 方法优化评价因素权重,改善评分标准,更准确地判定滑坡泥石流毁损区的表面散射特性;最后,通过逻辑“与”运算将二者结果结合起来,实现了准确检测滑坡泥石流毁损区域并有效降低虚警的目的。利用2015 年深圳地区和2018 年日本北海道伊布里地区的ALOS-2/ PALSAR-2 数据进行了滑坡泥石流毁损区检测实验。实验结果表明,所提方法相比现有方法显著抑制林地、耕地等目标的虚警率,且在这两个滑坡案例中的滑坡目标检测正确率分别提升了约6%和2%。

6 SAR带宽与合成孔径时间设计

朱　晓，郑晓东，李震宇，庄　龙，章　宏

2023, 45(8):42-47.

[摘要](7246) [HTML](0) [PDF 6.72 M](158)

摘要:
高空高速平台合成孔径雷达(SAR)成像具有大俯冲大前斜的复杂几何构型,给成像参数特别是信号带宽与合成孔径时间的设计带来较大难度。文中在建立通用的SAR 成像几何模型的基础上,分析了斜平面与地平面分辨椭圆的映射关系,从而将参数设计问题转化为一个单变量最优化问题,得出了从地平面分辨率指标出发,设计斜平面信号带宽与回波采集时间的数学表示,理论分析和仿真实验证实了所提方法的有效性。

7 基于改进聚类分析与网格搜索优化的雷电定位算法研究

唐生昊，贺敬安，王　军，盛海彦，胡馨月，许文奕

2023, 45(8):48-57.

[摘要](7055) [HTML](0) [PDF 7.22 M](160)

摘要:
为了提高雷电定位精度与算法模型性能,在定位计算中引入了改进的聚类分析算法,评估了不同算法在国家雷电监测网中的性能。仿真结果表明,具有噪声的基于自适应密度的空间聚类(ADBSCAN)能根据实际定位结果间聚合程度自适应确定邻域参数,实际应用效果最好。最后提出了一套基于改进ADBSCAN聚类分析与网格搜索优化的雷电定位算法(ADGLLA)。在相同回击数量的条件下,ADG-LLA相较于国家雷电监测网得到了更多的定位结果,闪电回击数据利用率从42.78%提高至56.37%,且定位效果较好,精确度更高,平均定位误差也比国家雷电监测网降低了30.78%。文中设计的雷电定位算法能有效识别噪声数据,克服了传统迭代算法计算量大且易于陷入局部最优等缺点,可稳定并精确求解出雷击点。

8 宽带数字阵列带内特性提取及补偿

杨　磊，于大群，李晨枫

2023, 45(8):58-64.

[摘要](7189) [HTML](0) [PDF 11.77 M](162)

摘要:
宽带数字相控阵是目前军用雷达重点研究方向,均衡、补偿是实现高性能宽带数字相控阵的关键技术之一。文中给出了典型宽带数字阵收发链路数学模型以及补偿参数的计算方法,提出了中场和子阵远场两种宽带数字阵列宽带特性的测试方法,并对两种方法测试结果进行了对比分析;结合通道带内特性实测结果,进一步分析了在模拟通道幅度和相位动态变化情况下子阵合成后带内特性变化;最后对中场法提取数据的补偿效果进行测试验证。法向指向时,带内幅度起伏由补偿前约±2dB 补偿到了±0.15dB,带内相位起伏由补偿前约±15°补偿到了±4.5°;扫描30°时,幅度起伏约±0.15dB,相位起伏约±5°,稍高于法向,补偿效果良好,验证了测试及补偿方法的有效性。

9 基于模式5系统的扩频调制解调技术研究

欧阳超，付志波，宋玉龄，孙盛喜

2023, 45(8):65-68.

[摘要](7305) [HTML](0) [PDF 3.27 M](125)

摘要:
模式5是西方体制Mark XIIA敌我识别(IFF)系统的一种新模式,具有识别概率高、抗干扰能力强等特点。文中介绍了模式5使用的Walsh 扩频和预编码最小频移键控(MSK)调制技术,通过分析其调制后信号的频谱特性和时域相关特性得出模式5扩频调制技术的优势。针对模式5 信号接收处理,提出了最佳相干和非相干解调解扩算法,并结合其信号特性分析得出,非相干解调解扩算法更适用于模式5突发通信系统。通过对两种算法进行仿真,结果表明非相干算法性能仅比最佳相干算法差1dB左右,因此工程实现中可采用该非相干解调解扩算法。

10 基于多普勒中心频率估计值的RFrFT-RD成像算法研究

王振力，韩彦明，兰浩良，马如坡，钱汉伟

2023, 45(8):69-73.

[摘要](7005) [HTML](0) [PDF 4.69 M](148)

摘要:
针对多普勒中心频率估计值对合成孔径雷达(SAR)成像信号能量聚焦性能的影响,文中首先确立距离向分数阶傅里叶变换(FrFT)域能量聚焦轴,然后推导分析距离向分数阶傅里叶变换域能量聚焦轴与多普勒中心频率的关系式,接着构建距离向FrFT域成像算法(RFrFT-RD),最后利用星载SAR实测数据进行地物目标成像。实验结果表明,当多普勒中心频率估计值误差由0逐步增大到5%时,所提RFrFT-RD算法具有较好的成像性能稳定性。与传统的距离多普勒(RD)算法相比,所提算法距离向分辨率绝对值平均提高约7.69m,而距离向峰值旁瓣比(PSLR)平均降低约1.88dB,距离向积分旁瓣比(ISLR)平均降低约2.89dB。

11 未知环境下激光雷达非平稳数据隔离方法

邢国军，刘梧林

2023, 45(8):74-82.

[摘要](6901) [HTML](0) [PDF 14.51 M](152)

摘要:
激光信道的随机性较强,对环境影响因素变化较敏感,导致激光雷达回波传输中存在一定的噪声,形成了包含不平稳数据的未知环境。为此,提出一种激光雷达非平稳数据隔离方法,及时隔离未知环境中的相关数据,保证输出传输质量。将干扰下的激光雷达回波信号分割为多个不同的子集,降维和去噪处理激光雷达回波数据。以互信息获取和与最相关的变量为脉冲能量,获取回波信号特征变量,以此为依据利用支持向量数据描述(SVDD)方法检测非平稳数据。利用颜色-时序标记对象(CTMO)模型在全部回波数据与非平稳数据之间建立影响关系,利用该关系实现激光雷达非平稳数据隔离。实验结果表明,所提方法可以准确检测激光雷达非平稳扫描点、离群值和局部异常值三种数据,最高计算时间为25s;颗粒物激光雷达接收机非平稳数据噪声基底与实际频谱变化基本一致,保留了传输数据的细节特征;数据传输过程中的最高时间负载增量为4.8%,可有效隔离非平稳数据。

12 基于相关处理的非合作信号增强技术

何　莉，高希光，陈　宝

2023, 45(8):83-86.

[摘要](7036) [HTML](0) [PDF 6.10 M](151)

摘要:
面对低截获概率雷达、超视距侦察等高灵敏度接收需求,现代电子侦察设备需要完成对弱小信号的检测处理。大型侦察设备可以采用相控阵技术,通过模拟或数字波束合成来提高系统灵敏度,但是随之带来了系统大小、重量和功耗(SWaP)的急剧增加,无法满足对于SWaP 要求十分苛刻的应用场合。相关处理技术作为一种信号增强手段,无需信号先验知识,十分适合非合作信号的侦察接收。文中首先分析了相关处理技术的算法原理,比较了自相关和互相关两种方法的信噪比提升性能,最后通过计算机仿真和工程实践验证了该技术的有效性。当输入信号信噪比为-7 dB 时,通过互相关方法可以提高信号处理增益20 dB,说明相关处理方法在非合作信号增强接收领域具有一定意义。

13 一种低副瓣馈电网络的设计

奚松涛，张　园

2023, 45(8):87-90.

[摘要](7072) [HTML](0) [PDF 6.57 M](124)

摘要:
文中设计了一种低副瓣馈电网络。该馈电网络采用带状线多层板层压结构,在馈电网络上增加了百叶窗式缺陷地设计,通过改变缺陷地的数量改变相应端口的输出幅度和相位,使其与理论值的偏差变小,从而使得包含该馈电网络的天线阵列更容易实现低副瓣的性能。文中就百叶窗式缺陷地对馈电网络中功分器各端口幅度和相位的影响进行了分析并设计了16通道的馈电网络。通过对网络上百叶窗式缺陷地的调节,馈电网络的幅度偏差从原始的±0.45dB 降低到±0.2dB,相位偏差由±8°降低到±2.5°,天线副瓣由-24.2 dB降低到-28.1dB,满足了天线的使用要求。

14 晶圆级异构集成毫米波收发组件测试技术

张兆华，张明辉，崔　凯，胡永芳

2023, 45(8):91-96.

[摘要](6909) [HTML](0) [PDF 18.32 M](49181)

摘要:
晶圆级封装技术能够大幅压缩前端收发组件的体积和重量,实现有源相控阵雷达的小型化,也带来诸如热管理、通道隔离、信号串扰、可返修性、可测试性等方面的技术挑战。由于引入了较多的先进工艺步骤和复杂的封装架构,如何对其进行测试以保证成品率、降低成本成为行业关注的技术难题。文中介绍了毫米波晶圆级异构集成封装工艺技术,并针对典型晶圆级封装组件的集成方案和测试流程对测试技术需求和面临的技术挑战进行了深入分析,对产品测试过程中涉及的晶圆级探针分层测试、治具测试和空口(OTA)测试三个关键技术进行梳理和总结,对后续射频晶圆级3D封装组件/模块的测试具有重要的借鉴和参考价值。

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