2024年第2期文章目次

贲　德

2024, 46(2):1-15.

[摘要](496) [HTML](0) [PDF 26.40 M](156)

摘要:
机载火控雷达是战斗机平台获取信息的主要传感器,经历了测距机、脉冲雷达、脉冲多普勒雷达、相控阵雷达的发展历程。文中通过对现有战斗机火控雷达现状分析,结合未来战斗机平台作战需求分析等多个角度分析对机载火控雷达的需求和技术牵引,结合射频一体化、分布式探测、智能蒙皮、隐身探测和芯片化等新兴技术,展望未来机载火控雷达发展趋势,为后续机载火控雷达设计与研究提供参考借鉴。

2 多源遥感图像融合语义分割发展现状与展望

何　友，刘　瑜，谭大宁，张一鸣，张财生，孙　顺，丁自然，姜乔文

2024, 46(2):16-24.

[摘要](407) [HTML](0) [PDF 8.88 M](78)

摘要:
遥感图像的语义信息提取正成为城市规划利用、土地覆盖勘察、灾害变化检测以及海上态势感知等研究方向的关键技术之一。文中从由“单源”向“多源”发展的遥感图像智能处理需求出发,首先概述并分析了大数据时代和深度学习背景下的遥感图像语义分割发展现状,主要包括单一来源图像语义分割、多源遥感图像融合语义分割和多源(同质/ 异质)遥感图像变化检测。然后在阐述主要方法的基础上,提炼并总结了多源遥感图像语义分割的关键技术,主要有单源遥感图像快速语义分割、语义信息辅助的多源遥感图像精确配准与融合、基于多源遥感图像的语义信息智能提取。最后,针对多源遥感图像在轨处理需求,概括出高分辨率多源遥感图像智能一体化信息提取所面临的技术挑战,并对未来发展趋势进行展望。

3 微波光子信号同步及其在分布式相参雷达中的应用

潘时龙，章志健，王祥传，刘　熙，杨思豪，曹欣荣，王立晗，程　强，马　丛，丁泽勇，郭德明，伍光新

2024, 46(2):25-34.

[摘要](424) [HTML](0) [PDF 12.60 M](91)

摘要:
分布式相参雷达技术通过多节点高性能信号同步实现跨平台的信号级相参融合,可大幅提升雷达探测、跟踪和抗干扰等能力,是雷达领域的重要发展方向之一。随着雷达频率范围的拓展、瞬时带宽的增大和搭载平台的多样化,分布式相参雷达技术对节点间信号的时间、空间、频率、相位同步性能提出了越来越高的要求,这使得传统电学信号同步技术面临巨大挑战。文中介绍了分布式相参雷达对信号时、空、频、相同步的性能要求和国内外相关技术的研究进展,重点总结了微波光子同步技术的基本原理和代表性成果;构建了微波光子分布式相参探测原理验证系统,验证了微波光子分布式相参的可行性,为推动分布式相参雷达的前沿发展与工程化应用提供了关键技术支撑。

4 基于空时域滤波的欺骗式干扰抑制技术

邢孟道，胡升晖，林　浩

2024, 46(2):35-41.

[摘要](401) [HTML](0) [PDF 12.23 M](88)

摘要:
基于欺骗式干扰信号在空间上具有很强的方向性,通过利用SAR 信号的角度-多普勒关系,可在多普勒域实现对其有效分解(投影)的特性,提出了一种基于多多普勒约束的空-时联合自适应滤波器,结合多通道SAR(MSAR)系统可实现对欺骗式干扰信号的有效抑制。首先分析和估计有效信号和转发式欺骗干扰(DFI)的时空频谱,然后对斜视MSAR 数据进行处理,利用子空间投影矩阵去除主瓣DFI 并利用多多普勒方向线性约束最小方差(MDD-LCMV)波束成形器实现对旁瓣DFI 的抑制以及信号频谱重建。文中通过点仿真实验验证了所提算法的有效性。

5 MIMO 雷达分组正交波形集优化设计方法

孙进平，刘天趣，乔亚琼，胡卫东

2024, 46(2):42-47.

[摘要](405) [HTML](0) [PDF 7.75 M](39)

摘要:
在现代电子对抗中，数字射频存储(DRFM)设备能够快速截获机载脉冲多普勒雷达信号，能够实现对多输入多输出(MIMO)雷达的干扰。MIMO 雷达可基于多组相互正交的波形集来对抗DRFM 干扰。同时，为最大化MIMO 雷达波形分集增益,每个脉冲内发射的波形也需要正交。为了平衡组内和组间的正交性,文中建立了一种分组正交波形集优化模型，其目标函数为组内和组间相关函数性能评估指标值的加权和；为了求解该优化问题，提出了一种分组正交波形集设计方法。所提方法将原优化问题简化为p-范数优化问题,基于MM 算法导出了最小化目标函数的迭代求解表达式。仿真结果表明,所提方法可通过改变权重系数来灵活平衡MIMO 雷达的干扰抑制性能和距离压缩性能。

6 海上目标无源态势感知技术试验研究

张财生，刘　瑜，宋　杰，孙　顺，王　聪，何　友

2024, 46(2):48-55.

[摘要](378) [HTML](0) [PDF 18.59 M](65)

摘要:
对海上目标全天时全天候的准确态势感知是维护国家海洋权益和保障海上安全的关键。针对现有无线电侦测、光电探测等无源探测技术在探测目标类型和多目标探测能力方面和有源雷达在抗干扰和隐蔽性方面的局限,以海面上的各种船舶为目标,开展了基于脉冲雷达信号的海上目标无源感知技术试验研究,给出了无源态势感知系统探测目标的基本原理,结合外场实测数据完成了直达波脉冲信号参数的测量、天线扫描特性分析和数据预处理、脉冲积累与动目标显示处理、恒虚警检测和显示校正等方面的问题,并利用船舶自动识别系统信息对试验处理结果进行了检验分析,验证了基于脉冲雷达信号的海上目标无源态势感知技术的可行性和有效性。

7 机载火控软件化雷达关键技术研究

姜　明，汤　俊，谭湘林，杨雁麟

2024, 46(2):56-61.

[摘要](402) [HTML](0) [PDF 10.10 M](83)

摘要:
分析了机载火控雷达的固有特点、发展趋势以及从“数字化”走向“软件化”的迫切需求。首先,从总体设计、基础软硬件、组件化开发、集成与验证等方面梳理了软件化雷达技术体系。针对机载火控雷达强实时、嵌入式等特性,研究了本领域软件化雷达亟需解决的关键技术,主要包括:开放式系统架构、轻量化/ 低时延中间件、组件的抽象与划分原则、高效组件开发机制、基于模型驱动的组件集成开发环境等。然后,从实时性、重构性、软件解耦等方面介绍了机载火控软件化雷达的验证思路。最后,针对我国尚未装备完全符合开放式架构规定的机载火控软件化雷达的现状,指出了重点需要关注和解决的若干问题。

8 基于多阶差分损失全卷积网络的航迹融合算法

云　涛，潘　泉，杨继龙，郝宇航，白向龙

2024, 46(2):62-69.

[摘要](389) [HTML](0) [PDF 7.86 M](40)

摘要:
针对传统的航迹融合算法高度依赖先验信息的问题,文中提出了一种基于多阶差分损失全卷积网络的航迹融合算法。融合中心首先对各局部航迹进行时空配准和航迹关联;然后通过全卷积结构设计,避免了传统卷积神经网络模型中由于全连接层的使用导致参数量大、训练难度大的问题;最后通过计算航迹及其一、二阶差分的加权损失,实现了更高精度的融合结果。消融实验表明文中提出的航迹融合算法模型小、收敛性强、精度高、运算时间适中。仿真实验表明,文中算法不需要先验信息,当噪声参数无法准确估计时,算法融合精度优于方差加权融合算法和扩维卡尔曼滤波融合算法。实验结果证实了所提算法的有效性和可行性。

9 一种机载组网雷达协同目标检测算法

李洁玉，丛潇雨，郭山红，盛卫星

2024, 46(2):70-77.

[摘要](372) [HTML](0) [PDF 8.30 M](41)

摘要:
多机协同的机载雷达组网联合目标探测可有效提高复杂电磁干扰环境下对隐身弱目标的探测能力。文中针对机载雷达组网探测时空间配准误差大、协同探测难以实现的难题,提出了一种基于轨迹空间配准的协同目标检测算法,通过雷达间少量距离-多普勒域数据及低检测门限下目标轨迹域数据的交互,采用极大似然估计广义似然比检测器对目标进行联合恒虚警检测(CFAR),并通过轨迹域空间配准与CFAR 的迭代计算,实现配准精度和目标联合检测性能的双提升。数值仿真实验的结果表明,在四部雷达组网工作时,在相参积累后信噪比9 dB、虚警概率10-4的典型场景下,经过迭代处理,空间配准精度可达到一个距离-多普勒分辨单元;对目标的检测概率由单部雷达的28. 5%提高到四部雷达协同下的83. 67%。

10 一种基于模糊融合规则的CFAR 检测器

张正文，熊小泽，廖桂生，巩朋成，朱鑫潮

2024, 46(2):78-85.

[摘要](395) [HTML](0) [PDF 7.93 M](35)

摘要:
针对单元平均恒虚警检测器(CA-CFAR)在多目标干扰和杂波边缘效应下的性能局限，提出了基于子参考窗口中最小选择单元的恒定虚警检测器(MCA-CFAR)。通过选择子参考单元中的最小单元格，显著提升了检测器的性能，并在瑞利分布背景下详细推导了检测概率、虚警率和检测阈值。为进一步优化性能,设计了模糊逻辑融合检测器(FUMCACFAR)，它利用两个传感器计算空间隶属函数值，并通过代数和、代数积、MAX、MIN 四种规则进行融合，实现了平滑输出,减少了目标信息的丢失。仿真实验表明,基于代数和融合的FUMCA-CFAR 检测器在均匀和非均匀背景下均展现出优异的检测性能和抗干扰能力。

11 机载一维相扫雷达空域稳定算法研究

刘心成，张林让，张　涛

2024, 46(2):86-94.

[摘要](388) [HTML](0) [PDF 8.17 M](36)

摘要:
传统上机载雷达是采用硬件稳定平台保持天线扫描空域稳定的,如今采用数据处理方法保持扫描空域电子稳定的研究正在引领发展趋势。文中针对机载平台运动引起天线波束指向角的改变以及由此带来的探测精度下降甚至目标丢失的问题,系统地探讨了一维相扫机载雷达保持扫描空域稳定的波束控制方法,建立了机载运动平台下指向角变换的数学模型,推导出由于平台运动引起的波束指向角变换公式,设计了一维相扫移相码的计算方法,通过仿真验证了计算精度、计算时间、波束指向精度和移相器位数选取等关键技术指标。结果表明空域稳定算法有效可靠,为机载相控阵雷达波束控制设计提供了通用化的设计思路,具有较大的工程意义和实用价值。

12 一种基于TRT-SKT-HAF 的变加速目标快速相参积累算法

陈　锴，乔　良，李　明，陈洪猛

2024, 46(2):95-102.

[摘要](385) [HTML](0) [PDF 16.19 M](40)

摘要:
在雷达高速机动目标的检测中,目标的运动特性会带来距离走动和多普勒徙动现象,不利于后续进行相参积累。传统算法为解决目标运动造成的影响,需要对目标的运动参数进行搜索,加大了计算量。针对上述问题,文中提出了一种基于慢时间序列反转变换(TRT)-二阶keystone 变换(SKT)-高阶模糊函数(HAF)的变加速目标快速相参积累算法。该算法通过TRT 和SKT 校正距离走动,利用HAF 估计目标加速度并构建相位补偿函数以校正多普勒徙动。与广义Radon-Fourier 变换相比,所提方法无需进行任何参数搜索,计算复杂度减少了3 个数量级。仿真结果表明,所提方法在检测门限上相比于Radon 分数阶模糊函数算法降低了5 dB,在低信噪比下有更好的检测性能。

13 脉冲多普勒雷达重频参数的一种序贯估计方法

尚文秀，袁　硕，拓世英，刘章孟

2024, 46(2):103-111.

[摘要](379) [HTML](0) [PDF 7.25 M](33)

摘要:
针对逐脉冲序贯重频参数估计的场景,引入了评估变量控制对脉冲的缓存,对受漏脉冲和干扰脉冲等数据噪声污染的脉冲列进行了较高精度的参数估计;进一步对缓存区间内的脉冲采用试探整除的方法,对脉冲多普勒雷达截获脉冲列中重频切换的跳变时刻进行了跟踪检测。仿真实验验证了文中所提的重频参数序贯估计方法相较于传统重频参数估计方法在序贯估计场景下的有效性和优越性。

14 一种捷变频雷达距离速度超分辨-恒虚警-自适应重构参数估计算法

邓玉成，王　峰，汪　浩，王晶晶

2024, 46(2):112-117.

[摘要](386) [HTML](0) [PDF 5.34 M](32)

摘要:
针对捷变频雷达目标参数估计与强欺骗干扰抑制问题,提出了一种适用于距离-速度维稀疏处理模型的超分辨-恒虚警(CFAR)-自适应重构算法,实现了目标搜索、距离-速度参数估计及欺骗干扰抑制。基于量化格点的距离-速度超分辨谱实现了目标距离-速度参数与字典元素的匹配,并采用CFAR 算法对距离速度平面进行二维搜索,以实现目标检测与距离速度参数估计。采用自适应重构对消方法从观测向量矩阵中减去已估计目标分量,迭代过程中更新二维谱噪声子空间维度,循环采用距离-速度谱、CFAR 及自适应对消实现剩余目标估计。通过每次迭代过程中的多目标估计与对消,解决了强欺骗干扰情况下的弱目标参数估计问题。该方法为捷变频雷达距离速度维稀疏表示欠定方程数学模型提供了另一种求解途径。

15 基于一维距离像的抗干扰方法研究

郝晓军，赵宏宇，李廷鹏，陆科宇

2024, 46(2):118-122.

[摘要](378) [HTML](0) [PDF 8.72 M](43)

摘要:
雷达探测领域,各种虚假目标的主动干扰对单体雷达目标探测带来了极大挑战。为了提高单体雷达的抗干扰性能,文中基于宽带雷达目标回波数据,计算了多角度一维距离像,并作为标签训练数据,引进成熟的卷积神经映射网络,通过大量虚假目标与真实目标回波的训练调参,成功构建雷达目标识别网络,可以从雷达接收机大量各类型中频回波数据中提取真实雷达目标。文中的雷达特征数据是通过CST 软件进行三维目标建模仿真计算得到的,为了提高网络识别的鲁棒性,在仿真雷达目标回波样本的基础上增加了微小的扰动,雷达目标提取网络可以依据训练数据的增大而使得雷达目标探测更加准确。

16 一种高多普勒容限的抗间歇采样转发干扰波形设计算法

李绽蕾，何金阳，程子扬，何子述

2024, 46(2):123-130.

[摘要](400) [HTML](0) [PDF 14.32 M](45)

摘要:
间歇采样转发干扰(ISRJ)是一种能有效欺骗相干雷达的有源干扰,尤其针对线性调频雷达,回波信号经过脉冲压缩能够产生一系列的虚假目标。为对抗这类干扰,同时考虑到动目标场景下对波形的高多普勒容限要求,文中首先提出了一种基于模糊函数理论的波形设计方法。然后,在提前认知干扰信号的基础上,以理想化设计波形的相关函数为目标建立了优化模型,并考虑了波形的恒模约束。由于所形成的问题是个非凸问题,因此提出了一种交替循环算法迭代求解该问题。最后,通过仿真验证了所提方法的有效性,所设计波形具有较高的多普勒容限,同时能够有效对抗ISRJ 干扰,当干扰认知存在一定偏差时文中方法具有稳健性。

17 基于强化学习的多雷达抗干扰算法研究

智永锋，邱璐莹，张　龙，高红岗，师浩博

2024, 46(2):131-137.

[摘要](387) [HTML](0) [PDF 7.24 M](32)

摘要:
针对多雷达系统在受到环境的扫频干扰下无法工作的问题,研究了基于深度强化学习的多雷达共存抗干扰算法。文中将环境划分为多个子频段,对干扰占用频段过程进行建模,用马尔可夫模型对多雷达系统进行建模;对双深度Q 网络(Double DQN)强化学习算法进行改进,与门控单元循环神经网络相结合,使之能处理依赖于长时间序列的干扰问题;提出了基于门控循环记忆的深度确定性策略强化学习算法,针对Double DQN 强化学习中的网络臃肿和行动集合较大的问题进行了改进,采用直接输出行动策略,有效降低了网络复杂度。实验仿真结果表明,在多雷达存在的情况,该算法通过避开存在干扰的频点,不仅能够有效降低来自外界的干扰,还能减少己方雷达相互之间的干扰。

18 基于改进YOLOv5 卷积神经网络的SAR 图像目标识别

曾祥书，黄一飞，蒋忠进

2024, 46(2):138-145.

[摘要](389) [HTML](0) [PDF 35.81 M](56)

摘要:
提出一种改进YOLOv5 网络,并将其用于SAR 图像目标识别。为了优化网络性能,文中进行了三个方面的改进:使用宽度比和高度比作为标注框之间的距离度量,并采用k-means 聚类方法生成先验锚点框,作为预测框优化时的框尺寸初始值;改进框回归损失函数,引入Scylla 交并比来代替竞争性交并比,以提高对密集分布目标的定位精度;改进置信度损失函数,使用焦点损失来替代二元交叉熵,以提高在复杂背景下的目标识别精度。基于MSAR 数据集,选择了YOLOv3、常规YOLOv5 作为对比网络,进行了大量的SAR 图像目标识别实验。实验结果表明,相比两种对比网络,改进YOLOv5 网络对各种目标均具有更高的识别准确率、召回率和F1 值,以及更高的综合指标平均精度值和平均精度均值。

19 基于电磁计算的同时极化雷达成像仿真

陈　云，张云华，李　东

2024, 46(2):146-154.

[摘要](395) [HTML](0) [PDF 17.38 M](59)

摘要:
雷达信号的电磁(EM)仿真对新体制雷达技术的研究具有重要价值。文中针对新体制同时极化雷达(SPR)回波信号开展EM 仿真,提出了快速仿真方法,并在此基础上进行了高分辨雷达成像。首先,利用FEKO 构建了雷达目标在4π空间里所有入射角度下的宽带全极化EM 散射数据库;接着,在推导SPR 目标回波信号模型的基础上,基于优化最小化方法以最小化互补积分旁瓣电平为准则设计了H、V 发射通道的正交互补序列波形。最后,根据实际雷达对目标的视角和频率范围以调用数据库的方式“装配”得到相应的雷达回波信号。为了进一步验证所提方法,该文以F22 模型为例开展了SPR 成像仿真实验,并通过Pauli 分解分析了幅相误差对目标极化散射特性测量的影响。

20 面向多波段合成孔径雷达天线的大型超宽带拼装式天线罩设计方法

杨飞龙，朱金彪，刘玉泉，汤洪彪，潘　洁

2024, 46(2):155-159.

[摘要](384) [HTML](0) [PDF 9.01 M](36)

摘要:
针对特定布局的P 波段到Ka 波段的多波段合成孔径雷达天线的复杂构型,提出了一种大型超宽带拼装式天线罩的设计方法,能够满足多个不同频段天线大倾角内入射的宽频段高效透波。根据多波段合成孔径雷达天线的不同分布位置和频段,设计相应的不同介电常数组合的多层天线罩结构作为透波区域,并将其拼装为完整的大型天线罩构型。针对原定布局的多波段合成孔径雷达天线在相应工作状态下进行激励,对根据该方法制造的天线罩的透射系数进行测试,结果表明天线罩能够在超宽频带内高效透波,满足实际要求,实现了该布局下的多波段合成孔径雷达天线的大型超宽带拼装式天线罩设计。

21 基于特征模理论的机载微带有源二元阵列天线降耦技术

司　伟，韩彦明，韩国栋

2024, 46(2):160-167.

[摘要](412) [HTML](0) [PDF 15.43 M](39)

摘要:
针对机载微带有源阵列天线单元间的互耦问题,提出了一种基于特征模理论的降耦方法。首先,通过分析天线单元被激励起的特征模式,筛选出工作模式和非工作模式;然后,根据阵列的结构、非工作模式的模式权重系数和特征远场方向图,分析出频带内对互耦贡献大的非工作模式;最后,通过抑制这些模式实现互耦降低,同时减少对工作模式的影响以保证天线性能。设计了频带为2. 19 GHz~2. 32 GHz 的微带天线单元,通过对贴片修形、设置金属柱等措施抑制频带内对互耦贡献大的非工作模式。将改进前后的单元组成微带二元阵进行仿真,结果表明:改进后的二元阵,在整个频带内的S21 降低了3 dB 以上、增益损失可接受、交叉极化得到改善。该方法为机载大型微带有源阵列天线的有效降耦提供了一条新思路。

2024年第2期文章目次

当期目录

年份

刊期

浏览排行

引用排行

下载排行