2023年第5期文章目次

2023, 45(5):1-14.

[摘要](5411) [HTML](0) [PDF 11.80 M](272)

摘要:
综合射频一体化系统的研究起源于20世纪八九十年代,是伴随着联合作战需求和电子器件的发展而发展起来的,尤其适用于舰载、机载等平台。综合射频一体化系统具备功能一体、软硬件通用、高度集成、协同高效等典型特征,既符合平台装备发展的需求,又满足联合作战任务的需求。综合射频一体化系统是当前射频领域的研究重点,也是射频系统未来的发展趋势之一,具有良好的应用前景。文中将从发展历程、系统架构、关键技术及未来发展方向等多个方面对综合射频一体化系统展开全面且深入的研究分析,希望可以为相关研究提供参考。

2 雷达智能博弈抗干扰技术综述与展望

李　康，纠　博，赵　宇，刘宏伟

2023, 45(5):15-26.

[摘要](5171) [HTML](0) [PDF 12.26 M](281)

摘要:
随着认知电子战技术的发展,干扰机电磁对抗能力大幅提升,为有效对抗智能化干扰机,雷达需采取智能博弈抗干扰技术。文中围绕雷达智能博弈抗干扰技术发展现状,从相关理论基础、干扰感知、智能抗干扰策略学习方法、雷达/干扰博弈抗干扰方法梳理相关技术原理和代表性工作,并进一步分析了该领域的发展趋势,为后续理论研究提供必要参考。

3 基于涡旋电磁波的雷达应用研究进展

马　晖，胡敦法，师竹雨，刘宏伟

2023, 45(5):27-41.

[摘要](4862) [HTML](0) [PDF 31.48 M](275)

摘要:
携带轨道角动量的涡旋电磁波,相比于传统平面波有着独特的螺旋相位结构与模态正交特性,因而能获取更多信息,在雷达探测中受到广泛关注。轨道角动量调制带来的升维信息为新体制雷达成像提供了条件;另外,利用涡旋电磁波观测到的旋转多普勒效应,可获得平面波难以探测的垂直于距离向的运动信息,弥补了平面波雷达探测的缺陷。文中首先介绍了涡旋电磁波的基本概念、特点及常见的产生方法;然后,介绍了基于均匀圆阵的涡旋电磁波成像基本原理,简单推导了利用涡旋波进行旋转多普勒检测的基本原理,梳理了涡旋波在雷达成像和旋转多普勒检测两个应用领域的研究进展;最后,对未来的研究趋势进行了展望。

4 基于正交信号的组网雷达目标融合检测与定位方法

孙希平，吴熙芃，张　磊，吴建新

2023, 45(5):42-49.

[摘要](4921) [HTML](0) [PDF 17.78 M](169)

摘要:
针对组网雷达信号级融合问题,文中提出了一种基于正交离散频率编码信号的组网雷达系统目标检测与定位的方法。通过降低第一检测门限,提高低信噪比目标检测概率,并使用卡方检验及多层检测,剔除第一层检测的假目标。文中首先建立了目标雷达散射截面散射一致性回波模型,分析了组网雷达中目标融合所需的距离-角度估计结果建立流程;然后,使用卡方检验及多雷达信号非相参积累检测剔除虚假目标,利用动态规划思想对多帧信号进行积累,进一步提高目标信噪比,剔除假目标;最后,通过仿真实验验证了本文方法的有效性。

5 跟踪信息辅助的扩展目标检测

林知豪，高　畅，王鹏辉，贾天一，刘宏伟

2023, 45(5):50-57.

[摘要](5008) [HTML](0) [PDF 6.09 M](97)

摘要:
雷达带宽增加带来的回波信息增量,能够更准确地辅助环境感知并获取目标信息。但是,雷达带宽的提高通常会造成目标回波在距离维的扩展,进而造成目标回波能量的分散,使单个距离单元的回波信噪比下降,不利于目标的远距离探测。此时,通过融合连续多个距离单元的回波进行检测能够提升目标探测性能。为了更充分地利用目标回波信息设计融合检测器,文中结合认知探测的思想,利用跟踪状态下的目标先验信息设计了跟踪信息辅助的扩展目标检测算法。本算法首先基于扩展目标的跟踪信息预测目标位置及其回波在各距离单元的分布,再基于预测信息设计融合检测器,以此实现从跟踪到检测的闭环,更充分地挖掘和利用了历史目标回波信息。实验表明:所设计的跟踪信息辅助的扩展目标检测算法相较于传统扩展目标检测算法,能够提升目标检测性能,推远雷达对目标的有效跟踪距离。

6 基于二维回波数据的距离-多普勒副瓣快速迭代抑制方法

刘明杰，吴　迪，任凌云，张劲东

2023, 45(5):58-65.

[摘要](4808) [HTML](0) [PDF 19.38 M](358)

摘要:
针对距离-多普勒二维高副瓣严重影响强目标附近弱目标的高精度提取,现有方法对非网格目标提取效果不佳等问题,提出了一种基于二维回波数据的距离-多普勒副瓣快速迭代抑制算法。在迭代最小均方误差框架下,该方法基于网格化后的二维回波数据自适应地为每个距离-多普勒单元估计最佳权矢量,同时将同一距离门不同多普勒单元协方差矩阵的求逆转化为同一距离单元协方差矩阵的求逆,在不牺牲精度和检测性能的条件下大大降低了计算复杂度。仿真和实测数据验证了文中方法的有效性。

7 基于ACCF-LVD-KT的距离扩展目标运动参数估计与HRRP重构方法

李紫京，张启雷，董　臻，于　雷

2023, 45(5):66-73.

[摘要](5057) [HTML](0) [PDF 21.28 M](361)

摘要:
越来越多的空天威胁目标兼具低可观测性和高机动性,因此从低信噪比的距离扩展目标回波中重构高分辨距离像(HRRP)面临很高的技术挑战。文中提出了一种基于相邻互相关-吕分布-Keystone变换的长时间相参积累方法,能够实现变加速运动距离扩展目标的运动参数估计和HRRP重构。首先,利用相邻互相关函数与吕分布实现机动参数估计;然后,根据机动参数估计值进行相位补偿,并联合Keystone变换校正距离徙动;最后,进行相参积累并实现HRRP重构。仿真实验和实测数据处理结果表明:该方法能够实现运动参数估计与HRRP稳健重构。此外,该方法避免了高维参数搜索,计算效率高,具有良好的工程应用前景。

8 米波极化敏感阵列的实值MUSIC测高方法

王国铉，郑桂妹，陈　晨，王鸿帧

2023, 45(5):74-79.

[摘要](4885) [HTML](0) [PDF 6.31 M](106)

摘要:
为获得更高的相干信号角度估计精度,并提高算法可实现性,在极化敏感阵列的基础上,文中提出了一种米波极化敏感阵列的实值多重信号分类测高方法。该方法首先采用矩阵重构的方法消除多径相干信号的影响;其次,利用酉变换对接收数据进行实值处理使其变为实数数据,并利用奇异值技术降低接收数据维度及噪声对接收数据的影响;然后,通过对特征值分解获得的噪声子空间矩阵进行空间谱估计获得目标仰角;最后,利用几何关系获得目标高度。由于该方法完全用实值运算来表述,因而可以显著降低计算复杂度。仿真结果表明:该方法测高精度更高,更利于工程实现。

9 机载非合作双基地雷达杂波仿真与分析

王婷婷，王肖霞，宋　杰

2023, 45(5):80-86.

[摘要](4916) [HTML](0) [PDF 20.25 M](318)

摘要:
利用脉冲雷达信号作为辐射源的机载非合作双基地雷达系统相对于传统机载非合作双基地雷达系统更具优势,但同时也面临杂波对目标检测造成影响的问题。首先,针对固定雷达发射站作为辐射源的机载非合作双基地雷达杂波进行研究,建立杂波几何模型;然后,分析了正侧视阵、斜视阵、前视阵三种阵面构型条件下杂波的空时二维特性;最后,介绍空时自适应处理(STAP)算法,通过信杂噪比改善因子仿真验证了STAP方法抑制杂波的可行性,为之后的机载非合作双基地雷达目标检测提供了前提。

10 基于副瓣相消的稳态视觉诱发电位识别

王剑书，尹奎英，尹锦荣，牛　畅，黄照悠

2023, 45(5):87-91.

[摘要](4910) [HTML](0) [PDF 5.42 M](92)

摘要:
稳态视觉诱发电位(SSVEP)技术是脑机接口的重要部分,当脑电图信号在强干扰与低信噪比环境时识别率较低。针对该问题,文中提出一种基于副瓣相消(SLC)与典型相关分析(CCA)的SSVEP识别方法。首先,利用希尔伯特变换将全部通道的脑电信号转换为解析信号;然后,将枕区的多个通道设为主瓣通道,其他含SSVEP较弱的多个通道设为副瓣通道,利用副瓣相消技术抑制主瓣通道脑电信号的干扰;最后,根据不同刺激图像的闪烁频率构造复数域单频率信号模板,利用CCA求解不同模板的最大典型相关系数,并根据其最大值确定SSVEP的分类结果。实测实验中,分别在环境安静状态与较大外界干扰状态下进行了多次试验,结果表明SLC处理对SSVEP的频谱增益有较大提升,相较于传统CCA方法,分类识别率更高,证明了本文方法的有效性和良好性能。

11 基于矩阵束的嵌套MIMO雷达快速DOA估计方法

杨清亮，王鸿帧，陈　晨，张宇乐

2023, 45(5):92-99.

[摘要](4891) [HTML](0) [PDF 7.89 M](87)

摘要:
对于非相干信源,在低信噪比和少快拍数条件下,针对单基地嵌套多输入多输出(MIMO)雷达利用旋转不变子空间(ESPRIT)算法进行波达方向(DOA)估计时精度不高的问题,提出了基于矩阵束的快速DOA估计方法。首先,将单基地嵌套MIMO雷达接收数据协方差矩阵向量化,并对其中重复数据进行冗余平均处理得到“和差联合阵列”虚拟接收数据;然后,对该单快拍的等效均匀线阵接收信号矢量构造矩阵束;最后,利用前向或前后向矩阵束算法来估计目标角度。文中所提算法具有更高的DOA估计精度和更低的算法复杂度,且在低信噪比和少快拍数条件下仍能有效估计目标角度。仿真实验与总体最小二乘ESPRIT算法进行对比,验证了所提算法的有效性和优越性。

12 基于可解释性可追溯置信规则推理的雷达效能评估

戚宗锋，肖　靖，常雷雷

2023, 45(5):100-105.

[摘要](4910) [HTML](0) [PDF 3.61 M](109)

摘要:
雷达作为一种主要的侦察监视装备,在复杂电磁环境实战化条件下发挥重要作用。文中提出一种基于置信规则推理的雷达效能评估方法。该方法是一种白箱方法,在效能评估过程中全程解析可见,具有良好的可解释性。同时基于解析步骤可以计算各能力/指标对雷达效能评估结果的贡献度,该过程具有良好的可追溯性,可用于识别关键能力/指标。面向某型雷达开展示例分析,结果表明文中提出的方法可以较好地完成可解释性可追溯雷达效能评估,并可用于支撑下一步雷达效能提升。

13 基于置信规则库的太空态势感知装备体系贡献度评估

肖　靖，常雷雷，刘增文，余　炜

2023, 45(5):106-111.

[摘要](4874) [HTML](0) [PDF 5.03 M](84)

摘要:
科学有效地评估装备的体系贡献度,是有效支撑装备体系建设的前提和基础。文中在构建太空态势感知装备体系结构的基础上,提出了评估指标体系和评估模型,并采用基于置信规则库的求解方法,以地基雷达典型探测装备为例,分析了三型不同探测体制雷达装备的体系贡献度。最终得出体系整体效能评估结果,证明了文中所提方法对科学规划装备体系具有一定的指导意义。

14 基于加权广义匹配滤波联合SVDD的FOD检测算法

卢　宁

2023, 45(5):112-119.

[摘要](4960) [HTML](0) [PDF 10.64 M](164)

摘要:
利用毫米波雷达进行机场跑道异物(FOD)检测是当前民航安全领域的一种流行解决方案。由于非均匀杂波的存在,传统基于恒虚警率的检测方法存在虚警率过高、检测性能较差的问题。文中提出一种加权广义匹配滤波(WGMF)联合支撑向量数据描述(SVDD)的FOD检测方法。首先,利用WGMF对雷达记录的FOD回波数据进行预处理,实现杂波抑制的同时降低虚警概率;然后,对回波数据提取双谱特征,实现数据由原始回波域向差异性更大的特征域的转变;最后,利用SVDD一类分类器实现FOD检测。在某机场跑道真实场景开展验证实验,结果表明所提方法能够有效降低虚警概率,提升检测性能。

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