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  • 主管单位:中国电子科技集团公司
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  • 主  编:朱庆明
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  • 2021年 第19卷 第1期
  • 出刊日期:2021-02-28
本刊系中国电子学会雷达分会和中国电子科技集团公司第三十八研究所合办的学术性刊物,同时作为中国电子学会雷达分会会刊。目前为双月刊,中文核心期刊和中国科技核心期刊。 本刊自2003年创刊以来就树立了“紧跟国外雷达前沿科技,引领国内雷达...[详细]

2021年第19卷第1期

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    • 一种高精度窄带相推测距方法
      吴剑旗, 朱子平
      本文通过研究雷达回波信号特性,分析窄带信号相位信息,利用常规处理获得的速度和距离粗估计值辅助相推测速测距实现解模糊,获得高精度的速度值和距离变化值。采用游标测距方式实现窄带雷达跟踪目标距离估计,并通过宽窄带结合或包络估计距离样本处理等方式提高基准距离精度,从而利用窄带相推测距技术实现目标距离高精度测量。该方法在窄带跟踪雷达适用性强,对提高低频段雷达距离测量精度效果明显,在米波雷达试验中表明其相对精度比传统包络测距精度提高两个数量级。
      2021,19(1):    1-6    [摘要](32)    [PDF]((32)
    • 组网协同探测闭环与预案的设计
      丁建江
      针对预警装备组网协同探测资源管控闭环与预案设计技术难题,本文在深刻理解组网协同探测“预案+控制+融合”技术机理与“预案+闭环”制胜机理的基础上,聚焦人机深度交互与人机智能融合技术研究,新建了协同探测人在回路的DPFEE与人机智能融合闭环模型,提出了协同探测管控闭环与预案工程化设计的方法、流程和要求,为解决协同闭环难构与预案难用现实难题提供了技术指导,为研制与运用具有“节点灵活+智能融控”技术体制特点的雷达组网协同探测群奠定了基础。
      2021,19(1):    7-13    [摘要](26)    [PDF]((26)
    • 嫦娥五号探月雷达的数据处理方法研究
      刘海,岳云鹏,韩峰,孟旭,周斌,方广有
      探月雷达对于认识月球和开发月球资源具有重要意义,我国发射的嫦娥五号探测器已于2020年12月1日在月球表面着陆,圆满完成了嫦娥三期工程“采样返回”任务。根据嫦娥五号的任务安排,月壤结构仪在月表采集的雷达数据传回地表后,需要准时对月壤钻头下方2m深度范围内的月壤结构和可能存在的月岩进行高分辨率成像,为后续月壤钻取任务提供关键的信息支持。本文研究了复杂电磁环境下嫦娥五号探月数据的杂波去除方法,通过速度谱分析法反演月壤分层结构的介电常数,并开发了基于矢量格林函数的频率域快速逆时偏移成像算法。仿真和地面验证试验结果表明:利用速度谱分析方法获取的月壤分层结构介电常数和厚度误差在12%以内,可为逆时偏移成像提供精准的初始模型;研发的频率域逆时偏移算法,可在快速获取月壤中月岩的高分辨率成像结果,为后续月壤采样任务提供准确的信息支持。研究成果为嫦娥五号月壤钻取任务的顺利实施提供了支撑,并将有助于嫦娥五号探月雷达数据的精细化处理,从而深化月壤起源和演化机理的认识。
      2021,19(1):    14-22    [摘要](25)    [PDF]((25)
    • 月球轨道交会对接微波雷达系统设计
      孙武, 贺中琴, 姚元福, 王一格
      针对月球轨道自主交会对接任务特点,设计一种测距、测速、测角、通信一体化的先进交会对接微波雷达系统。该雷达系统采用高速伪码延时测距、双程相干多普勒测速及相位干涉仪测角体制完成测量功能,采用QPSK调制与RS编码完成扩频通信功能,具有测量通信一体化、测量参数全、测量精度高、小型化低功耗、使用方便可靠等特点。经实际在轨验证,该雷达系统首次实现了月球轨道无人交会对接全程高精度多元信息测量及可靠双向通信,综合技术达到国际先进水平。
      2021,19(1):    23-27    [摘要](23)    [PDF]((23)
    • 交会对接微波雷达高精度测角算法
      徐秋锋, 邓晓东, 孙 武, 柯腾伦
      交会对接微波雷达需要完成100km至20m距离范围内、(±60°)×(±60°)宽视场范围内的角度测量,且测角精度要求在0.05°以内。针对兼具远近距离和宽视场测角需求,本文提出一种十形干涉仪几何对消测角算法。针对远距离测角精度无法满足精度要求的问题,采用基于当前统计模型的自适应Kalman滤波算法来提高测角精度。模拟试验、暗室试验和外场挂飞试验表明:干涉仪几何对消测角算法有效、可行,Kalman滤波后的角度测量结果优于高精度交会对接任务需求,已成功应用于月球轨道交会对接。
      2021,19(1):    28-34    [摘要](17)    [PDF]((17)
    • 一种新体制的高频地波雷达设计与实现
      杨钊, 吴雄斌, 张兰
      传统高频地波雷达接收机与天线阵列由长电缆连接,存在成本高、架设难、不易维护等问题。本文提出了一种新体制的高频地波雷达系统,该系统将多通道接收机分为多个装配在接收机天线附近的独立的单通道接收单元,接收单元与天线之间采用短电缆连接模式,各个接收单元之间通过GPS/北斗进行时钟同步,通过无线方式进行参数配置和数据传输。在完成单通道接收单元设计与实现后,通过闭环实验和海边现场实验对整个新系统进行了检测,得到了稳定的海洋回波,证明了新体制雷达系统的可行性。
      2021,19(1):    35-39    [摘要](22)    [PDF]((22)
    • 穿墙雷达多维参数人体姿态识别方法
      毛强,晋良念,刘庆华
      现有的人体姿态识别方案大多数是从单一的角度来考察人体的姿态特征,但是仅采用距离像很难体现人体关节的位置信息,仅提取微多普勒特征有时会覆盖掉径向速度不明显的特征。为此,本文首先利用慢时间距离像和慢时间微多普勒谱图构建出人体姿态的三维张量数据集,扩展了人体姿态的特征维度,然后采用改进型瓶颈残差模块构成的神经网络提高了人体姿态的识别率。实验结果表明,通过对4名受试者的8种姿态进行训练和测试,该网络对人体姿态的三维张量数据集的识别率可达97.78%,相比于单一特征数据集的识别率提高了4%~7%。
      2021,19(1):    40-47    [摘要](55)    [PDF]((55)
    • 基于特征辅助的滑窗式全局最优关联算法
      陈姝, 关欣,胡玉新
      针对卫星电子信息的数据特点与传统关联算法中存在的误关联、杂波干扰大等现象,提出一种基于特征参数辅助的滑窗式全局最优辐射源关联算法。该算法利用运动与特征参数信息综合计算观测与目标间的关联度,构建关联模型,求解全局最优的航迹关联关系,并采用滑窗处理技术对航迹进行连续监测与维持,对错漏航迹进行修正。仿真实验表明,算法可满足多源卫星电子对近距离交叉目标、存在非共同观测目标和杂波密集环境下多目标的有效跟踪,且性能优于传统关联算法。
      2021,19(1):    48-54    [摘要](14)    [PDF]((14)
    • 多源场景下的无源雷达联合杂波对消技术
      孙正豪,吕晓德, 刘忠胜,刘平羽
      针对基于LTE信号的无源雷达杂波对消,由于存在多个同频基站干扰信号,传统的杂波对消方法,即一一对消,滤波器权值收敛误差大,影响杂波对消性能。本文提出了一种基于联合处理模型的杂波对消算法。该算法将多个同频基站信号作为输入,基于LMS算法同时对消所有信号源的直达波和多径杂波;进而通过分块处理减少了迭代次数,可同时在块内利用FFT快速实现,有效减少了计算复杂度。通过仿真分析,验证了算法能够有效避免收敛误差大的问题,为基于LTE信号的无源雷达信号杂波处理提供了新的途径。
      2021,19(1):    55-62    [摘要](27)    [PDF]((27)
    • 空间目标的雷达定轨实时识别问题研究
      黄晓斌, 张燕, 肖锐, 石斌斌
      反导预警雷达在弹道导弹探测模式下可观测到许多低轨卫星,由于作战使命的定位,这些观测数据被直接丢弃,导致其作战效能没有被充分发挥。为进一步挖掘反导预警雷达在日常值班状态下的空间目标监视潜能,本文针对反导预警雷达的工作特点,首先阐述了基于轨道根数的空间目标识别的基本数学原理,其中包括坐标转换、轨道确定和轨道匹配等核心处理步骤;其次描述了算法的程序设计思路,并依此研制了空间目标实时识别软件。仿真和实测数据验证了本文空间目标识别算法的有效性,所研制的空间目标实时识别软件可以辅助雷达操作员进行空间目标识别工作。
      2021,19(1):    63-68    [摘要](16)    [PDF]((16)
    • UFMC-MIMO系统中一种干扰消除算法
      王丹, 杨恒, 石贝贝
      通用滤波多载波(UFMC)作为5G最具潜力的候选波形之一,它的优势在于比正交频分复用(OFDM)具有更低的带外泄露,且发送时不需要添加循环前缀(CP),还能与多输入多输出(MIMO)系统良好地兼容。然而现有对UFMC的研究多数停留在单输入单输出(SISO)系统,已不能满足5G及未来通信系统的需要,因此对UFMC-MIMO系统的研究具有重要意义。本文提出一种利用Walsh码设计的特殊训练结构对UFMC-MIMO系统进行定时同步的算法,首先对各信道进行定时同步,再对经过定时同步后的信号作频偏估计得到各发送天线与接收天线的频偏估计值,最后在时域对信号进行频偏补偿,从而达到降低或消除定时频偏对信号传输的影响。本文基于2×2的UFMCMIMO系统进行仿真,结果表明该算法能够有效降低信号误符号率和显著提升系统的抗干扰性能。
      2021,19(1):    69-73    [摘要](15)    [PDF]((15)
    • 基于实测地形的米波雷达测高方法
      谢腾飞, 杨雪亚, 朱伟
      基于二次雷达高度信息对地形参数进行优化的合成导向矢量算法对米波雷达测高具有较高的精度,但在没有二次雷达信息的情况下,测高精度较低。鉴于此,本文提出了一种基于实测地形的测高方法,首先对目标方位的地形起伏进行遍历,通过球面模型计算得到对应的反射点距离,将其与真实反射点距离差值最小的位置作为真实的反射点位置,然后将其距离和地形高度用于合成导向矢量算法测高,文中并给出了减小运算时间的优化算法流程,实测数据验证了该方法的有效性。
      2021,19(1):    74-78    [摘要](13)    [PDF]((13)
    • 基于FGG NUFFT的穿墙成像雷达快速BP算法
      李家强, 陈焱博, 徐才秀, 陈金立, 刘然, 朱艳萍
      针对穿墙成像雷达后向投影(Back Projection,BP)算法存在计算复杂度较高、内存需求较大等问题,本文提出了一种基于快速高斯网格化的非均匀快速傅里叶变换(Fast Gaussian Gridding Nonuniform Fast Fourier Transform,FGG NUFFT)成像算法,该算法能够有效加速BP算法。对经过联合熵值法抑制墙体杂波后得到的目标回波数据,首先将BP算法中像素点幅值与高斯核函数反卷积消除高斯平滑的影响,然后对均匀数据进行快速傅里叶变换,最后对得到的数据进行卷积运算实现对数据均匀平滑输出。该方法预先划分网格并存储系数,避免了重复运算。通过对基于时域有限差分法(Finite Different-Time Domain,FDTD)的仿真软件GprMax2D/3D所获得的穿墙雷达数据进行处理,仿真实验证明该方法在保证成像质量的情况下,有效降低计算复杂度与内存需求。
      2021,19(1):    79-85    [摘要](15)    [PDF]((15)
    • 基于神经网络与时域校验的信号分选方法
      刘峻臣, 胡进
      针对现有雷达信号预分选方法对参数捷变雷达信号分选准确率不高的技术难题,提出了一种基于深度学习算法的全连接神经网络与时域校验的雷达信号预分选方法。该方法首先提取雷达数据库中已知雷达信号的载频、脉宽和脉内调制信息作为单脉冲分选特征,使用全连接神经网络完成单脉冲的识别。为了避免神经网络将未在雷达数据库中的信号(未知雷达信号)识别为已知雷达信号,在神经网络的输出层中加入置信度神经元生成置信指数,将置信指数低于阈值的判定为未知雷达信号进行剔除。最后根据分选结果调用雷达数据库中对应的时域信息(脉冲重复间隔),进行时域校验,完成雷达信号预分选。仿真结果表明,该方法在不同信噪比环境下对参数捷变雷达信号有较高的分选准确率,并且能有效剔除未知雷达信号。
      2021,19(1):    86-91    [摘要](36)    [PDF]((36)
    • LFM-PC复合调制信号优化设计算法
      李晨, 张劲东,丁逊, 尚东东
      针对相位编码(Phase Coded,PC)信号在高速运动平台和高速目标探测中运用存在多普勒敏感问题,研究了一种基于线性调频(Linear Frequency Modulation, LFM)信号和相位编码信号复合调制的宽多普勒容限信号形式——LFM-PC复合调制信号。本文推导了LFM-PC信号的模糊函数,在多普勒容限内以最小归一化积分旁瓣为准则建立了信号优化设计模型,提出了基于交替方向乘子法(Alternating Direction Method of Multipliers,ADMM)的低复杂度信号优化算法。仿真结果表明,基于此算法优化设计的LFM-PC信号具有宽多普勒容限的同时降低了归一化旁瓣,并且此优化算法具有收敛速度快、运算量低的特点。
      2021,19(1):    92-98    [摘要](12)    [PDF]((12)
    • 一种机载PD雷达交互多模型滤波方法
      马娟, 范玉珠, 李乐
      机载雷达在运动平台上探测目标,探测数据描述的是平台和目标的相对位置。目标的机动状态不明,且探测数据和目标真实位置之间是非线性关系,导致机载雷达的航迹滤波难度大,滤波器精度和稳定性差。本方法中先进行数据预处理,量测误差在天线坐标系下获得,目标状态方程和量测方程在固定坐标中心的直角坐标系下建立,量测误差协方差矩阵由量测误差和位置进行无偏转换获得;采用交互多模型滤波器,模型集由匀速直线运动模型、当前统计模型和角速度未知的匀速转弯运动模型组成;非线性模型迭代由容积卡尔曼滤波实现,各模型的初始概率和模型参数基于速度和径向速度进行预估。仿真实验表明该方法提高了机载PD雷达的航迹情报质量,尤其提高了机动目标跟踪的精度和稳定性。
      2021,19(1):    99-103    [摘要](15)    [PDF]((15)
    • 基于混合变量规划的雷达最优搜索方法
      陶庆, 张劲东, 邱旦峰
      针对预警机所提供引导信息下相控阵雷达进行快速搜索,以3倍均方差法为依据来划分初始搜索空域并对其进行波位编排,根据先验信息得到目标在各个波位的出现概率。考虑到雷达对各个波位的照射顺序,以最小化目标平均发现时间为目的,建立基于混合变量规划的相控阵雷达搜索资源最优分配模型。使用拉格朗日乘子法对模型进行求解,可同时得到最优搜索顺序以及最优搜索数据率。仿真实验表明,该方法可以迅速准确地搜索到目标,提高雷达的搜索效率。
      2021,19(1):    104-110    [摘要](13)    [PDF]((13)
    • 微波光子技术在制导领域中的应用研究
      尚震, 马晓华
      精确制导技术是精确制导武器的核心技术。为了实现精确目标打击,制导系统必须具有高分辨能力和抗干扰能力。目前的制导技术发展趋势可以总结为更高更宽,高是指更高的工作频率,宽是指更宽的工作带宽。但是电子技术的瓶颈逐渐显现,尤其在信号产生方面,这从源头上限制了雷达制导性能的提升。利用微波光子技术实现微波信号的产生与处理,实现大带宽的任意波形信号,可有效解决电子瓶颈问题。微波光子雷达同时具有光子和微波技术的优势,因此研究基于微波光子的新型制导技术具有先进性和挑战性,且具有很强的应用背景。
      2021,19(1):    111-116    [摘要](17)    [PDF]((17)

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