2024年第0卷第1期文章目次

2024, 46(1):1-7.

[摘要](7571) [HTML](0) [PDF 7.10 M](107)

摘要:
随着侦察设备与雷达之间的对抗加剧,雷达系统的射频隐身性能直接影响到武器装备的作战能力和生存能力,低截获概率雷达技术逐渐成为研究热点。文中研究了使用信息论在频域上设计低截获概率雷达波形的方法,利用Jaya算法实现了在满足一定的雷达探测性能前提下,最小化截获接收机性能的波形优化设计。考虑到该算法是不受约束的优化过程,利用罚函数将约束条件合并到适应度函数中。仿真结果表明所提方法不受初始值选择的影响,与传统算法在恰当选取初值后的优化效果相当,具有更高的普适性和稳定性。

2 基于压缩感知的被动雷达导引头信源数估计方法

王　资，李槟槟，时满红，赵宏涛，江　平

2024, 46(1):8-15.

[摘要](8099) [HTML](0) [PDF 5.55 M](103)

摘要:
随着雷达反摧毁技术的发展,被动雷达导引头面临着在雷达和诱饵形成的不完全重合信号中进行超分辨测向的挑战,需要单快拍测向技术。现有测向技术大多假设信源数已知,而传统的信源数估计方法在单快拍时性能大幅下降甚至失效。为解决这一问题,提出了一种基于压缩感知的单快拍信源数估计方法。该方法首先将被动雷达导引头阵列测向模型稀疏表示,其次通过子空间算法和压缩感知算法相结合进行降阶和解相干处理,然后提出一种改进的正交匹配追踪算法,研究残差的变化规律,最后构造目标函数估计信源数。仿真实验表明,该方法在单快拍、阵元数少、信号相干的极端情况下估计成功率较高。

3 基于超视距的外辐射源信号提取在被动探测中的应用分析

李圣衍，朱旭东，吴久涛，江　涛

2024, 46(1):16-20.

[摘要](7422) [HTML](0) [PDF 6.79 M](125)

摘要:
目前外辐射源雷达主要以接收辐射源的直达波信号为主,该方式提取的直达波信号信噪比高,利于后续目标信号检测和处理,但需要收发站通视,对直达波天线架高有要求,这极大地限制了该体制的应用。基于此,文中提出在沿海低海拔条件下,利用超视距侦察截获辐射源信号成为非合作探测的基准信号的思路,分析了其探测机理,和理论误差模型,并结合工程实际,提出了可实现的工程样机,分析了性能指标,给出了仿真结果。结果表明该思路可以应用在后续的工程实践上。

4 基于广义S变换的高频地波雷达电离层杂波抑制方法

王千军，李自立

2024, 46(1):21-25.

[摘要](7761) [HTML](0) [PDF 5.81 M](87)

摘要:
为了抑制电离层对高频地波雷达回波的干扰,文中提出了一种基于广义S变换(GST)的时频滤波方法,通过GST将受电离层污染的时域数据转换为时频域进行分析和处理,根据相邻时间窗信号和电离层杂波的相关性不同,依次将时间窗内数据构建Hankel矩阵,再进行子空间滤波,最终达到减轻电离层干扰的目的。通过与传统方法比较及实测数据处理分析,回波频谱中的电离层杂波抑制取得了较好的结果,进而验证了本方法在电离层杂波抑制中的可行性和有效性。

5 基于DSP的快速MUSIC测角算法

金芳晓，崔　伟

2024, 46(1):26-30.

[摘要](7954) [HTML](0) [PDF 3.07 M](98)

摘要:
基于阵列信号处理的MUSIC算法,由于其超高的角分辨率和角精度,受到广泛的关注。但是其高运算复杂度,较大地限制了算法的硬件实现。为此,基于MUSIC算法的基本原理,文中分析了该算法在DSP (TI 1843)硬件系统实现中关键子步骤的运行时长。针对最为耗时和占用内存最大的空间谱构建和谱峰搜索子步骤,分别提出了便于工程实现的简化方法,并通过硬件平台移植验证了算法的可行性,对比发现该方法大大减少了运算时间和内存空间,具有较高实际应用价值。

6 基于极大似然的联合多传感器配准与融合

周学平，谢依妨

2024, 46(1):31-35.

[摘要](8012) [HTML](0) [PDF 4.09 M](107)

摘要:
传感器配准和多源融合是多传感器多目标跟踪系统中面临的两个重要问题。多传感器融合的精度一定程度上与传感器固有系统误差相关,为提高融合精度,需要进行多传感器配准。在多传感器多目标跟踪场景下,文中根据传感器量测噪声特性,通过公式推导实现了一种基于极大似然的联合多传感器配准与融合算法。该算法可同时在采样时刻间对传感器系统偏差和目标融合位置进行估计,并对传感器系统误差进行时间递推。仿真结果表明,文中算法具有较高的估计精度,可同时解决多传感器的配准与融合问题。

7 基于OpenGL着色器和双缓存的雷达航迹高效显示方法

刘建新，明　亮，张　霆，赵立营

2024, 46(1):36-38.

[摘要](7673) [HTML](0) [PDF 2.74 M](103)

摘要:
随着雷达航迹容量与日俱增,雷达显控软件的显示效率成为亟待解决的问题,同时国产化硬件平台也给显示效率带来了更大的挑战。文中提出了一种基于OpenGL着色器的雷达航迹高效显示方法,该方法利用双缓存和着色器技术,充分发挥显卡的并行处理能力,大大提升了显示效率。该方法已在实际项目中得到应用并获得了较好的评价,具有良好的使用效果和推广价值。

8 一种改进的Link16信号检测方法

薛　燕，高春芳，杨　欣

2024, 46(1):39-44.

[摘要](7942) [HTML](0) [PDF 4.04 M](108)

摘要:
直接序列扩频、高速跳频与跳时相结合的技术,造成了对Link16信号的检测具有相当的难度。文中针对突发Link16信号脉冲宽度强规律性,借鉴双滑动窗算法在突发信号检测上的应用,提出了改进后基于相关处理的双滑动窗Link16信号检测方法,该方法可实现复杂电磁环境下对Link16信号的高灵敏度、高概率检测,同时正确估算出脉宽、码速率等参数信息。仿真实验数据验证了理论分析的正确性和所述方法的有效性,相较于其他Link16信号检测方法,改进后的基于相关处理的双滑动窗检测算法明显提高了在低信噪比下对Link16信号的检测能力。

9 水泥路面脱空区域GPR信号的时频域分析

余秋琴，罗婷倚，朱　欣，李有鑫，张　军，刘　斌

2024, 46(1):45-51.

[摘要](7568) [HTML](0) [PDF 14.95 M](94)

摘要:
水泥路面脱空是导致路面板块断裂的主要因素,若能及早确定脱空区域的范围,则可为水泥路面结构安全性的力学分析提供依据。以水泥路面脱空病害为研究对象,采用正演模拟方法研究了不同脱空形状以及不同填充物质对GPR(探地雷达)响应信号的影响;采用编程软件设计了探地雷达(GPR)信号处理模块,使用连续小波变换(CWT)提取脱空区域的信号特征,对病害区域进行了3D重构;并将上述方法在构建的室内脱空模型上进行了验证。结果表明,设计的后处理软件可实现GPR信号的后处理功能,为正演和反演数据的信号分析提供有效工具;经过CWT处理后的脱空与正常路面的GPR信号在时频域差异明显,CWT图谱能量集中区域可表征脱空的深度和范围,CWT结果还可用于3D可视化分析,为解译脱空区域范围以及判断是否含水提供参考,这为GPR信号解译提供了新的处理手段。

10 信号极化方式对跟踪接收机相位影响研究

林习良，刘明波，庄乾波，徐文章

2024, 46(1):52-57.

[摘要](8049) [HTML](0) [PDF 3.22 M](117)

摘要:
移动卫通站大范围机动时可能会出现跟踪接收机相位漂移问题,这与使用的信号极化方式有关,必需采取相应的相位补偿措施才能保持天线的稳定跟踪。以典型卫通地面站天线馈源网络结构为参考,结合圆极化器工作原理,解析了不同状态下各接收端口输出信号的表达式,并根据单通道单脉冲跟踪接收机工作原理及其相位物理含义,全面研究了和、差信号不同极化组合时相位与极化角的关系,据此进行相位补偿,可有效解决地理位置变化引起的跟踪接收机相位漂移问题,并通过多个应用案例进行了验证。最后给出了信号极化方式选择建议,跟踪圆极化卫星时和、差信号极化方式应相同,跟踪线极化卫星时差信号极化方式应保持不变。

11 几何匹配滤波器及其对间歇采样转发干扰的响应特性

梁　璞，汪　敏，蒋彦雯，范红旗，付　强

2024, 46(1):58-65.

[摘要](7747) [HTML](0) [PDF 5.68 M](95)

摘要:
针对间歇采样转发干扰问题,基于几何代数工具重新审视匹配滤波过程,以投影角余角作为滤波器输出构造了几何匹配滤波器并分析了其对间歇采样直接转发干扰的响应特性。仿真中利用几何匹配滤波器输出对干扰采样占空比进行了估计,为下一步抑制干扰提供了先验知识;通过对比不同参数下几何匹配滤波器与传统匹配滤波器对目标与干扰的输出,说明了几何匹配滤波器对强干扰的优良适应能力以及给目标检测带来的增益,为解决雷达对抗切片转发干扰提供了一种新的几何视角。

12 基于相对拟牛顿法的自卫式欺骗干扰抑制算法

齐美彬，赵　谦，徐　晋，项厚宏，杨艳芳，崔国龙

2024, 46(1):66-73.

[摘要](7548) [HTML](0) [PDF 9.29 M](100)

摘要:
自卫式欺骗干扰与目标信号高度相似,且二者的到达角完全相同,传统的主瓣干扰抑制算法难以对其进行抑制。针对该问题,文中在极化单输入多输出 (PSIMO) 雷达系统下,提出一种基于相对拟牛顿法的盲源分离算法。该算法利用干扰和目标的极化特性差异,通过构建重叠子阵结构计算出联合自相关矩阵,并采用相对拟牛顿法估计出分离矩阵,从而将目标和干扰信号分离在不同的通道上,实现干扰抑制作用。仿真实验结果表明,该算法能够有效抑制自卫式欺骗干扰,且在低信噪比 (SNR) 和密集干扰场景下依然具有良好的干扰抑制性能,当输入SNR为-10 dB 时,输出的目标检测概率仍可以达到51. 6%,拥有较强的鲁棒性。

13 舰用雷达阵面在不同冲击环境下的响应分析

周世新，杨　斌

2024, 46(1):74-78.

[摘要](8268) [HTML](0) [PDF 4.28 M](86)

摘要:
通过理论计算和有限元仿真,研究舰用雷达阵面在不同冲击环境下的响应。文中将冲击载荷作用下舰用雷达阵面的受力模型简化为基础激励的多自由度系统,通过对受力模型的边界模态进行虚拟约束的方法计算了不同冲击环境下的响应。结果表明: 舰用雷达阵面响应基本不受冲击谱参数中谱加速度变化的影响,而谱位移和谱速度对舰用雷达阵面响应影响较大。分析结果可为冲击环境下舰用雷达阵面的响应分析和影响评估提供参考。

14 基于非福斯特电路的缝隙电小天线研究

邱　添，曾庆生，王哲飞，李　宇，田梓睿

2024, 46(1):79-86.

[摘要](7982) [HTML](0) [PDF 19.32 M](146)

摘要:
无源电小天线遵循Bode-Fano约束准则,体积、带宽与效率互相构成约束关系,难以在小型化的同时实现宽频带。而通过非福斯特电路等效的负阻抗元件可以有效抵消电小天线的大电抗,从而突破上述准则的限制,提高天线的辐射性能。文中选用蝶形缝隙天线作为非福斯特电路匹配的对象,将电路焊接在天线的背面进行一体化设计,使有源天线的集成度更高。并通过仿真分析有源蝶形天线一体化后的馈电网络,比较了不同馈电位置与馈电方式对天线性能的影响。最终优化后的有源缝隙天线在250 MHz~850 MHz的工作频段内S11参数均小于-10 dB,在谐振频率达到-24 dB时,相对带宽对比匹配前提升了109%,增益提升了5. 8 dB。对该有源天线进行了加工测试,实测结果与仿真结果基本一致。

15 大型精密测量相控阵雷达天线座力学仿真应用研究

向　熠，徐文华，陈亚峰

2024, 46(1):87-92.

[摘要](7963) [HTML](0) [PDF 18.02 M](113)

摘要:
超大规模雷达天线座结构系统复杂,造价高、研制周期紧张,如何保证天线座结构设计一次成功,满足雷达结构技术要求是天线座研制的难题。文中结合工程研制,从天线座结构系统力学设计,计算模型建模原则、建模方法、轴承等关键部位连接处理、仿真模型简化与等效,有无斜梁结构方案仿真结果比较与选取,以及轨道平面度、辅助支撑力确定到最终结构优化进行了阐述,对大型雷达天线座结构设计具有一定的指导意义。

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