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  • 2022年 第20卷 第5期
  • 出刊日期:2022-10-30
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,引领国内雷达技术发展”的目标,秉承“凝聚雷达力量,加强国际交流,提高学术水平,促进科技发展”的分会宗旨,主要刊登雷达、电子战、导航、通信等电子系统工程及其基础技术的学术论文。雷达界享有盛誉的王小谟等15位院士组成本刊顾问团;美、英、法、澳、德五国国际雷达会议主席同时担任本刊国际顾问;吴曼青、何友两位院士在内的50多位雷达界知名专家组成本刊编委。 本刊在多次期刊评比中名列前茅,荣获多个奖项:华东地区“优秀期刊奖”、工业和信息化部电子科技期刊“规范化优秀奖”、安徽省综合评比“优秀期刊奖”、安徽省“优秀科技期刊奖”、信息产业部电子科技期刊“编辑质量优秀奖”、首届“安徽省科技期刊编校质量奖”优秀奖等。

2022年第20卷第5期

(下载当期目录)

    • 无人机载PolInSAR城区散射机制初步分析
      吕泽鑫,仇晓兰,丁赤飚
      极化干涉合成孔径雷达(PolInSAR)在城市遥感领域中扮演着重要角色。它能够提高图像的相干性并提高反演结果的精度,所以对于其散射机制的解释往往受到许多研究人员的关注。相关的研究多从极化分解的角度考虑,却少有人从散射中心高度方面进行分析。本文使用Ku波段无人机载极化干涉SAR系统,实现了使用无人机SAR系统对地面进行成像,比较了极化干涉最优分解与Pauli分解作用在不同人造目标时散射中心的关系。我们初步分析了极化干涉SAR的物理意义,并使用C波段的机载极化干涉SAR系统对结论进行验证。
      2022  Vol.  20(5):    475-479    [摘要](94)    [PDF](215)
    • 无人机集群协同搜索跟踪任务规划方法
      张晓杰,郑纪彬,苏涛,刘宏伟,高琦
      无人机集群在目标搜索、定位和跟踪等方面具有巨大的应用潜力,有效的任务规划方案能极大提高无人机集群执行任务的效率。在不确定的动态环境中,任务规划方案需要适应环境的变化,对任务规划的求解效率提出了较高的要求。针对动态环境下的无人机集群协同搜索跟踪任务规划问题,本文将其建模为动态多约束多目标优化问题(DMCMOPs),并提出了基于动态自适应惩罚的动态约束双档案进化算法(DCTAEA),其在收敛性种群更新中引入自适应惩罚函数机制,整合不可行个体的目标函数值和违反约束的惩罚值获得修正的目标函数值,实现有价值不可行解的利用,促使种群进入可行区域并向帕累托前沿面收敛,极大促进了种群的收敛。仿真结果证明,与第二代非支配排序遗传算法(NSGA-II)的动态版本、基于分解的多目标进化算法(MOEA/D)、约束双档案进化算法(CTAEA)和动态双档案进化算法(DTAEA)相比,本文所提算法有效性较显著。
      2022  Vol.  20(5):    480-491    [摘要](78)    [PDF](67)
    • 空间目标雷达轨道改进原理及工程实现
      黄晓斌,张燕,鲁力,肖锐
      空间目标监视雷达是空间监视领域的骨干装备,与常规防空雷达相比,需要增加空间目标轨道确定核心功能,而轨道改进是实现该功能的重要组成模块,轨道改进模块的研制涉及非常复杂的航天动力学知识,这对从事雷达系统设计的非轨道力学专业的研究人员来说带来极大困难。为此,本文以空间目标雷达定轨中的批处理轨道改进计算为例,介绍了它的数学原理,给出了程序设计思路和函数接口实现,并与ODTK软件进行了仿真对比。实验结果验证了软件设计的有效性,表明本文设计的函数接口可以辅助科研人员进行雷达系统设计。
      2022  Vol.  20(5):    492-496    [摘要](66)    [PDF](190)
    • 毫米波FMCW MIMO雷达三维点云成像方法
      晋良念,王燃
      毫米波FMCW MIMO雷达的三维点云成像在自动驾驶、智慧交通、工业和安防等领域的三维环境感知因其独特的优势而受到广泛关注。本文在现有处理框架下提出一种结合渐近最小方差稀疏迭代(SAMV)的高分辨点云成像方法。该方法首先对差拍信号做一维快速傅里叶变换(FFT)获得高分辨距离像,然后对每一个距离单元采用SAMV算法来估计方位角网格和俯仰角网格的功率,最后结合CASO-CFAR检测算法,得到探测区域内目标高分辨的距离、方位角和俯仰角三维信息。仿真和实验结果表明,相比现有结合Capon测角的方法,该方法能在相同雷达条件下角分辨率提高2倍,实现了毫米波雷达高分辨的三维成像。
      2022  Vol.  20(5):    497-506    [摘要](83)    [PDF](147)
    • 基于CSAR图像的目标高度提取方法
      李一石,陈乐平,安道祥,冯东,周智敏
      圆周合成孔径雷达(Circular Synthetic Aperture Radar,CSAR)可以对目标进行360°全方位观测,获得目标全方位散射信息。通过将CSAR成像数据划分成多个子孔径能够直接获取目标高度信息,本文在原有获取目标高度信息的方法基础上,进行了改进和创新,提出了一种新的提取目标高度信息的方法。本文通过对子孔径图像进行高度向投影,在一定程度上提高了计算精度,同时在子孔径选择时,也考虑了子孔径之间的相关性,有效地提高了算法的精确性。最后首次引入自主测量的L波段实测数据对本文所提算法进行验证,证实了该方法的有效性和准确性。
      2022  Vol.  20(5):    507-512    [摘要](51)    [PDF](102)
    • 基于深度学习的ViSAR多运动目标检测
      张笑博,吴迪,朱岱寅
      视频合成孔径雷达(ViSAR)在地面动目标检测和感兴趣区域(ROI)的动态监测方面具有巨大的潜力。对地面运动目标的检测与跟踪一直是ViSAR的研究热点。针对现有基于深度学习的ViSAR动目标检测方法存在的依赖预训练模型,模型迁移难等问题,本文提出了一种基于深度学习与多目标跟踪(MOT)算法的ViSAR动目标阴影检测方法。该方法首先设计了一种从零开始深度学习的网络模型,实现动目标阴影的单帧检测。为了提高检测性能的鲁棒性,采用了基于卡尔曼滤波和逐帧数据关联的多目标跟踪算法跟踪动目标。实测数据处理结果表明该方法具有良好的检测性能。
      2022  Vol.  20(5):    513-519    [摘要](70)    [PDF](179)
    • 某星载SAR天线阵面的游离设计与验证
      董好志,江李加,张雨
      星载SAR在轨展开后天线阵面平面度影响其电性能,其中,热变形是影响阵面平面度的一个重要因素。基于某卫星大口径、长时间工作、高精度天线系统的结构设计要求,提出了天线阵面的游离设计,运用数值仿真方法分析游离设计安装时热变形对天线阵面平面度的影响,并进一步采用非接触式双相机摄影测量系统开展热变形试验。结果表明,天线阵面热变形仿真与试验数据的一致性较好,采用游离设计可有效降低天线阵面的热变形,满足卫星天线系统的结构设计要求。
      2022  Vol.  20(5):    520-523    [摘要](56)    [PDF](43)
    • 阵元失效下基于矩阵重构的MIMO雷达DOA估计
      陈金立,张程,陈宣,李家强
      针对阵元失效下MIMO雷达目标DOA估计性能下降问题,提出一种基于虚拟阵列采样数据矩阵重构的MIMO雷达DOA估计方法。MIMO雷达的阵元失效分为冗余虚拟阵元失效和非冗余虚拟阵元失效两种情况。当冗余虚拟阵元失效时,通过合并空间上位置相同的正常冗余虚拟阵元输出数据以实现信号降维与失效阵元数据填充。当非冗余虚拟阵元失效时,经降维填充后的数据矩阵中仍存在整行缺失数据,根据降维数据矩阵的低秩和稀疏先验,建立带低秩和稀疏约束的矩阵填充模型,并利用ALM-ADMM算法求解来恢复完整的降维数据矩阵。最后利用root-MUSIC算法估计目标DOA。仿真结果表明,本文方法能够有效提高MIMO雷达在阵元失效时的DOA估计精度。
      2022  Vol.  20(5):    524-530    [摘要](67)    [PDF](106)
    • 基于差分进化的随机共振混沌小信号检测
      王海峰,行鸿彦,孙江,苏新
      针对传统随机共振小信号检测无法对多参数进行同步调优的缺陷,本文提出了一种基于变种差分进化算法的随机共振混沌小信号检测方法。利用变种差分进化算法对Duffing振子的随机共振系统参数进行寻优,以系统输出信噪比为寻优问题的目标函数。为了验证算法的可行性,分别进行低频和高频小信号输入的仿真实验,在低频小信号检测实验中,输出信噪比较混沌变步长萤火虫优化算法平均提升1.98dB;高频小信号检测实验中,结合外差式随机共振理论,能够准确恢复出高频小信号对应低频段处的小信号,进一步推导出高频小信号的存在;对实测海杂波数据进行仿真实验,实验结果表明该方法能够有效地检测出淹没在海杂波背景下的混沌小信号。
      2022  Vol.  20(5):    531-538    [摘要](55)    [PDF](146)
    • 基于FSK-PSK复合调制的正交波形设计
      杜盈,张劲东,蒋宜林, 尹明月
      干扰机通过复制和转发部分目标信号产生欺骗干扰,导致雷达跟踪到的是虚假目标而无法锁定真实目标。为对抗欺骗干扰,设计了脉内相位编码(Phase Shift Keying, PSK)、脉间跳频编码(Frequency Shift Keying, FSK)的FSK-PSK正交波形,用0-1离散变量表示跳频和相位进行0-1整数规划,构造增广拉格朗日函数,采用拟牛顿法求解,同时优化跳频和相位。仿真结果表明,FSK-PSK复合调制信号相对于简单的PSK信号具有更好的抗干扰性能,本文设计的FSK-PSK复合调制信号具有良好的正交性,保证各子脉冲的自相关函数具有低副瓣的同时,子脉冲之间的互相关水平也得到抑制。
      2022  Vol.  20(5):    539-548    [摘要](59)    [PDF](121)
    • 基于CEEMD和排列熵的SAR窄带干扰抑制方法
      闵林, 张衡瑞, 吕宗森, 李宁, 赵建辉
      为了有效抑制合成孔径雷达(SAR)系统中常见的窄带干扰(NBI),本文提出一种基于互补集合经验模态分解(CEEMD)和排列熵(PE)的NBI抑制方法。矩峰度系数法用于检测原始回波中是否存在NBI,对包含NBI的回波使用CEEMD将其分解为一系列本征模态函数(IMF)。计算所有IMF排列熵得到全局阈值以区分NBI和有用信号,并使用去除NBI后的IMF分量重建信号以获得良好聚焦的SAR图像。结果表明:所提方法能有效克服经验模态分解(EMD)带来的模态混叠问题,且干扰抑制性能优于传统频域陷波法及基于EMD的NBI抑制方法。
      2022  Vol.  20(5):    549-554    [摘要](67)    [PDF](37)
    • 基于迭代对消的外辐射源雷达目标检测方法
      周子铂, 王彬彬, 张朝伟, 刘建卫, 徐颖鑫, 王志会
      本文介绍一种外辐射源雷达目标检测中的杂波抑制算法,该算法首先将源自轨道卫星的连续波观测信号重构为观测矩阵,并对观测矩阵进行奇异值分解,利用迭代的方式将大奇异值对应的杂波成分逐渐从观测矩阵中减去,进而实现观测信号中强烈杂波的对消。在杂波消除过程中,最佳迭代阶数由熵变的最小值确定。然后对杂波消除之后的观测矩阵进行相干积累进而实现微弱目标检测。最终的仿真实验结果验证了本文所提方法的有效性和鲁棒性,并且本方法相较于经典的扩展相消算法具备更低的计算量。
      2022  Vol.  20(5):    555-564    [摘要](60)    [PDF](328)
    • 基于双流特征融合的FMCW雷达人体连续动作识别
      屈乐乐,张丁元,杨天虹,张丽丽,孙延鹏
      本文提出了一种基于双流特征融合的FMCW雷达人体连续动作识别方法。首先对人体动作雷达回波信号进行预处理得到距离时间域图与微多普勒时频谱图,之后分别对两个不同维度的图像进行主成分分析提取对应特征并选取相同时间段的主成分分析结果进行融合得到双流融合特征,最后将双流融合特征输入到Bi-LSTM网络中训练与测试,网络对每个时间段的输入特征产生与之对应的动作类别输出从而实现连续人体动作识别。实验结果表明,当采用双流融合特征作为Bi-LSTM网络的输入时平均识别准确率要高于只采用距离时间特征或微多普勒特征作为网络输入时的平均识别准确率。
      2022  Vol.  20(5):    565-572    [摘要](47)    [PDF](180)
    • 32通道数字阵列模块PCB散热设计
      王子君,关宏山
      随着高功率高集成数字阵列雷达的不断涌现,数字阵列模块的散热问题日益突出。本文以32通道数字阵列模块PCB为研究对象开展了热设计研究,提出采用一体化液冷冷板和双层凸台的设计思路,通过热仿真手段对数字阵列模块的内部传热过程进行分析。结果表明,数字阵列模块内部所有器件温度均满足指标要求。同时,研究了凸台形式、凸台宽度与器件温度之间的关系,揭示了双层凸台的散热机理。本文提出的设计思路可为多通道数字阵列模块的散热问题提供更高效的解决手段。
      2022  Vol.  20(5):    573-577    [摘要](50)    [PDF](207)
    • 一种改进的道路行车密度峰值模糊聚类算法
      张正文,邓薇,廖桂生,巩朋成,王兆彬
      为解决城市道路中相邻车辆聚类精度低的问题,本文提出了一种改进的密度峰值模糊聚类算法。首先,该算法使用自适应椭圆距离代替欧式距离,并在决策图中引入指数函数曲线选择密度峰值点,以确定初始聚类中心和聚类数目;接着,将初始信息代入模糊C均值(FCM)聚类算法中,经迭代计算取得一次聚类结果;最后,根据雷达数据中同一辆车的数据点速度差值极小、不同车辆的速度差值相对较大这一特征,引入和速度相关的目标函数,并通过迭代计算取得最终的聚类结果,以对一次聚类结果进行修正。根据真实道路测量数据的实验证明,本文提出的聚类算法精度高、鲁棒性好,能正确聚类城市道路中相邻的车辆目标,具有更好的聚类效果。为道路中车辆的跟踪、交通状态预估等处理提供可靠、准确的目标信息,大大减少后续工程的计算量。
      2022  Vol.  20(5):    578-588    [摘要](48)    [PDF](41)

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