当前目录
- 2022年 第20卷 第6期
- 出刊日期:2022-12-30
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。
- 深度学习在雷达目标检测中的应用综述
- 施端阳, 林强, 胡冰, 张馨予
- 2022 Vol.20(6):589-605[摘要](267)[PDF](153)[HTML]
- 基于CIA的雷达互补稀疏频率序列集设计
- 洪升, 付勇强, 李铭晖, 张妤歆
- 2022 Vol.20(6):606-613[摘要](143)[PDF](53)[HTML]
- 基于窗口参数估计的距离扩展目标CFAR检测
- 郑志杰, 万显荣, 胡仕波, 谢德强, 童云
- 2022 Vol.20(6):614-622[摘要](137)[PDF](54)[HTML]
- W波段小型化低交叉极化片上天线
- 张涛, 杨海滨, 卢启军, 尹湘坤, 刘阳, 朱樟明
- 2022 Vol.20(6):623-628[摘要](121)[PDF](46)[HTML]
- 联合三阶Keystone变换与相关函数的机动目标补偿算法
- 郭晓乐, 武正翔, 王善松, 张科, 杨雪亚
- 2022 Vol.20(6):629-634[摘要](131)[PDF](51)[HTML]
- 基于密集连接卷积网络的雷达辐射源信号分选
- 齐美彬, 程佩琳, 靳学明, 张什永, 项厚宏
- 2022 Vol.20(6):635-642[摘要](146)[PDF](48)[HTML]
- TOPSIS融合极化信息的复杂背景下滑坡检测方法
- 高欧阳, 牛朝阳, 刘伟, 张浩波, 邹玮琦, 张雅歌
- 2022 Vol.20(6):643-650[摘要](127)[PDF](44)[HTML]
- 机载柱形共形阵低空风切变风速估计方法
- 李海, 毕金枝, 孟凡旺, 郑蕾
- 2022 Vol.20(6):651-657[摘要](117)[PDF](35)[HTML]
- 基于外测观测的再入飞行转弯方向辨识方法
- 淡鹏, 王丹, 李恒年
- 2022 Vol.20(6):658-662[摘要](126)[PDF](42)[HTML]
- 一体化信号相位连续性对模糊函数的影响
- 刘耀文, 饶烜, 朱炳祺
- 2022 Vol.20(6):663-670[摘要](125)[PDF](32)[HTML]
- X波段双偏振气象雷达差分相位质量控制
- 徐星,闫贺,周晔,汪玲, 孙小航, 李益兵, 朱岱寅
- 2022 Vol.20(6):671-677[摘要](123)[PDF](43)[HTML]
- 自注意双路径RNN用于汽车雷达干扰抑制
- 文豪,高勇
- 2022 Vol.20(6):678-687[摘要](122)[PDF](36)[HTML]
- 一种特征点和曲线相似度的目标识别方法
- 魏明山, 朱明明, 刘光花, 刘兆鹏
- 2022 Vol.20(6):688-696[摘要](122)[PDF](37)[HTML]
- 基于ResNet车载雷达干扰分类研究
- 蒋留兵, 申杰琦, 车俐
- 2022 Vol.20(6):697-704[摘要](115)[PDF](55)[HTML]
- 基于电磁计算的非平整表层回波抑制方法
- 黄雅文, 何志华, 刘涛, 陈诚, 余安喜, 黄春琳
- 2022 Vol.20(6):705-712[摘要](113)[PDF](34)[HTML]
- 深度学习在雷达目标检测中的应用综述
- 施端阳, 林强, 胡冰, 张馨予
- 雷达目标检测技术能够判断回波信号中目标存在与否,并提取目标位置信息。随着雷达图像质量的提升和人工智能技术的发展,利用雷达图像数据通过深度学习方法实现雷达目标检测功能成为一种新的思路。该文首先从雷达目标检测原理入手,对传统和现代两类检测方法进行了梳理,分析了各类检测方法的特点及适用性。然后针对现代雷达回波信号复杂性增大导致传统检测方法统计建模难的问题和机器学习方法特征提取难度大的问题,对深度学习目标检测方法进行了归纳,主要从深度学习算法、雷达回波图像数据类型和应用场景三个方面进行总结。最后分析了深度学习在雷达目标检测应用中面临的挑战,展望了未来的发展趋势。
- 2022  Vol.  20(6):    589-605
    [摘要](267)     [PDF](153) - 基于CIA的雷达互补稀疏频率序列集设计
- 洪升, 付勇强, 李铭晖, 张妤歆
- 互补序列集(Complementary Sets of Sequences, CSS)具备良好的自相关性能,但在频谱受限的条件下,自相关性能恶化,因此有必要对频谱受限的CSS,即互补稀疏频率(Complementary Sparse Frequency, CSF)序列集,进行优化设计。本文以加权积分旁瓣电平(Weighted Integral Sidelobe Level, WISL)表征序列集的自相关性能,以频率阻带内的能量(Energy in the Frequency Stopband, EFS)表征序列集的稀疏频谱性能;并将二者的加权和作为目标函数,以序列集为优化变量,在恒模的约束下,建立联合优化问题。针对该优化问题,采用循环迭代算法(Cyclic Iterative Algorithm, CIA)求解,引入辅助变量,将辅助变量和序列集变量迭代求解。由于在每次迭代过程中都可求得序列集的恒模闭式解,相比于其他的CSF序列集优化算法,CIA收敛速度快,所设计CSF序列集的相关特性和频谱特性好,且可抑制指定范围内的自相关旁瓣。仿真结果验证了所提算法的有效性和优异性。
- 2022  Vol.  20(6):    606-613
    [摘要](143)     [PDF](53) - 基于窗口参数估计的距离扩展目标CFAR检测
- 郑志杰, 万显荣, 胡仕波, 谢德强, 童云
- 雷达在探测目标时,若目标尺寸远大于雷达的距离分辨率,会在距离维上呈现出距离扩展目标特性,采用传统的点目标检测方法因无法利用全部能量而造成检测性能下降。本文针对距离扩展目标检测问题,以外辐射源雷达为背景,首先建立了外辐射源雷达距离扩展目标回波模型,提出了基于最大广义信噪比准则的距离扩展窗口参数估计方法来预估距离扩展目标的位置与宽度;为进一步判断窗口内是否为目标,研究了距离扩展窗口内的模糊恒虚警率(CFAR)检测算法,仿真比较了基于不同积累准则对各类起伏目标的模糊CFAR检测性能,并与传统的二进制积累CFAR比较,表明在均匀噪声环境和多目标环境下,基于模糊代数积积累的模糊CFAR检测性能均最优。最后结合外辐射源雷达舰船目标探测实验的实测数据处理结果,证明了基于模糊代数积积累的模糊CFAR具有最优的检测性能。
- 2022  Vol.  20(6):    614-622
    [摘要](137)     [PDF](54) - W波段小型化低交叉极化片上天线
- 张涛, 杨海滨, 卢启军, 尹湘坤, 刘阳, 朱樟明
- 针对W波段毫米波片上雷达系统的小型化、高集成度、低功耗应用,本文基于0.13 μm Bi-CMOS工艺提出了一种工作在94 GHz的小型化新型短路微带片上天线。该天线基于传统四分之一波长短路微带天线(Shorted Patch Antenna, SPA)结构,通过引入对称反向接地的寄生SPA,显著降低了天线H面的交叉极化。同时寄生SPA引入了新的谐振点,有效提高了天线的带宽。为了实现小型化的应用,本文通过引入容性加载,进一步减小了片上天线的尺寸。天线馈电采用共面集成波导(CPW)直接馈电形式,以便于毫米波GSG探针平台的测试。仿真结果显示,天线增益约为-3.2 dBi,-10 dB相对带宽为4.4%,E面、H面交叉极化分别为53.7 dB和28 dB,辐射效率大于10%。与传统四分之一波长短路微带天线相比,提出的天线-10 dB相对带宽提高了2.5%,H面交叉极化降低了16.5 dB,天线尺寸缩小了32.5%。
- 2022  Vol.  20(6):    623-628
    [摘要](121)     [PDF](46) - 联合三阶Keystone变换与相关函数的机动目标补偿算法
- 郭晓乐, 武正翔, 王善松, 张科, 杨雪亚
- 在机载脉冲多普勒雷达中,针对高机动目标的运动补偿问题,本文提出了一种基于联合三阶Keystone变换、相关函数与尺度变换的距离维和多普勒维走动校正方法。首先对回波信号进行传统的脉冲压缩处理,接着对慢时间维进行三阶Keystone变换处理并构造自相关函数,进行慢时间变量的相参积累,从而补偿掉机动目标引起的所有距离走动现象;之后对自相关函数的慢时间变量进行尺度变换,并对尺度变换后的信号针对时延和慢时间进行二维FFT变换,从而消除掉目标的多普勒散焦现象,得到目标聚焦峰值点,顺利地进行目标检测。仿真实验验证了方法的有效性。
- 2022  Vol.  20(6):    629-634
    [摘要](131)     [PDF](51) - 基于密集连接卷积网络的雷达辐射源信号分选
- 齐美彬, 程佩琳, 靳学明, 张什永, 项厚宏
- 针对现代战场电磁环境下复杂调制雷达信号分选准确率低的问题,本文提出一种基于密集连接卷积网络(Densely Connected Convolutional Networks, DenseNet)的雷达辐射源信号分选算法。该算法采用脉冲描述字(Pulse Description Word, PDW)参数与脉内参数相结合作为分选特征,并对特征参数进行差值预处理生成训练数据,使用一维DenseNet网络进行分选。采用本文预处理方法可以有效提取特征间的相关性差异,同时弥补脉间参数PDW对脉内调制信息的缺失。实验结果表明,该方法能有效实现复杂雷达辐射源信号的分选,在0 dB的信噪比下可以达到98%以上的分选准确率。
- 2022  Vol.  20(6):    635-642
    [摘要](146)     [PDF](48) - TOPSIS融合极化信息的复杂背景下滑坡检测方法
- 高欧阳, 牛朝阳, 刘伟, 张浩波, 邹玮琦, 张雅歌
- 如何在具有多种地物类型的复杂背景下准确地识别滑坡区域,同时较好地抑制其他地物造成的虚警,是基于极化合成孔径雷达(PolSAR)数据进行滑坡检测的关键问题。针对此问题,提出一种利用优劣解距离法(TOPSIS)融合极化信息的滑坡检测方法。首先通过Yamaguchi分解、H/A/α分解和相关系数计算得到8个极化特征参数,然后对这些参数进行归一化和同趋势化处理,同时利用层次分析法(AHP)优化设计TOPSIS的权重,在此基础上精确计算每个像素与滑坡的相似度,经阈值分割和形态学处理得到疑似滑坡区域;进一步采用滑坡前、后单极化数据的相干图来剔除疑似滑坡区域中的虚警,有效实现精准检测复杂背景下滑坡区域的目的。实验以深圳“12·20”滑坡和日本北海道“9·6”滑坡为例,结果表明,与现有方法相比,本文方法在有效抑制虚警率的情况下将滑坡检测正确率提升了10%以上。
- 2022  Vol.  20(6):    643-650
    [摘要](127)     [PDF](44) - 机载柱形共形阵低空风切变风速估计方法
- 李海, 毕金枝, 孟凡旺, 郑蕾
- 针对机载柱形共形阵气象雷达在探测低空风切变时,有用信号会受到强地杂波影响的问题,提出了一种机载柱形共形阵体制下的低空风切变风速估计方法。该方法首先从柱形共形阵特殊阵列流型引起杂波抑制困难的本质原因出发,利用空域角频率补偿法对各个距离单元的回波数据进行补偿,获得多个独立同分布(Independent and Identically Distributed, IID)的样本后估计杂波协方差矩阵,然后构造适用于低空风切变目标的空时自适应(Space-Time Adaptive Processing, STAP)处理器,在自适应抑制地杂波的同时积累风切变信号,最终实现风场速度的精确估计。仿真结果表明,该方法可有效实现地杂波的抑制并精确地估计风速。
- 2022  Vol.  20(6):    651-657
    [摘要](117)     [PDF](35) - 基于外测观测的再入飞行转弯方向辨识方法
- 淡鹏, 王丹, 李恒年
- 针对航天器再入返回过程中无遥测数据、仅外测观测下的飞行转弯方向实时辨识问题,分析了航天器再入飞行时的主要受力情况,给出了一种采用非动力学建模及UKF滤波框架的航天器再入飞行速度估计算法。在此基础上提出了一种使用前后时刻速度或速度增量在轨道面的法线分量判断单点转弯方向的方法,并通过多点滑窗统计方法实时给出了转弯方向的辨识结果,减少了误判的几率。实验结果表明此转弯方向辨识算法是可行的,研究结果对再入飞行弹道计算及转弯方向估计有一定的参考意义。
- 2022  Vol.  20(6):    658-662
    [摘要](126)     [PDF](42) - 一体化信号相位连续性对模糊函数的影响
- 刘耀文, 饶烜, 朱炳祺
- 雷达通信一体化波形需要携带通信数据,而通信数据会使一体化波形改变,使其模糊函数的性能变差,给目标运动参数估计带来困难。本文通过理论分析和仿真实验验证了通信数据对连续相位调制的MSK-LFM一体化信号和非连续相位调制的DS-CSS一体化信号模糊函数的影响。结果表明,MSK-LFM和DS-CSS的模糊函数均受到通信数据的影响,而MSK-LFM的模糊函数具有更低的旁瓣,遮挡效应更小;MSK-LFM和DS-CSS的零多普勒截线同时受通信数据影响,但MSK-LFM一体化信号的零多普勒截线具有更低的旁瓣,对通信数据不太敏感;MSK-LFM和DS-CSS的零延时截线都不受通信数据影响。综上所述,当通信数据采用连续相位调制时,有助于雷达通信一体化信号得到性能更好的模糊函数,提高目标运动参数估计的精度。
- 2022  Vol.  20(6):    663-670
    [摘要](125)     [PDF](32) - X波段双偏振气象雷达差分相位质量控制
- 徐星,闫贺,周晔,汪玲, 孙小航, 李益兵, 朱岱寅
- 气象雷达差分相位的质量控制是通信和遥感遇到的一个基本问题。前向散射引起的差分相位估计的准确性对于测量降水量,反射率的衰减订正具有重要意义,尤其对于X波段的双偏振雷达。而后向差分相位的值则包含了非瑞利散射和降水微物理等有价值的信息,因此需要准确地分离出前向散射引起的差分相位和后向差分相位。但在雷达射线传播路径中可能会存在其他非气象目标的干扰或受到周围某单频点电磁波的干扰,导致接收到的电磁波存在噪声因素,从而使测量得到的总差分相位值不准确,因此还需要考虑对接收得到的差分相位先进行质量控制。本文基于X波段双线偏振多普勒天气雷达,提出了对测量得到的差分相位进行质量控制的方法,有效地减少噪声的影响,再利用处理得到的总差分相位分离前向散射引起的差分相位和后向差分相位。结果表明,该方法可以有效地对非降水回波干扰引起数据的大振幅进行平滑,分离得到的前向散射相位满足理论规律。
- 2022  Vol.  20(6):    671-677
    [摘要](123)     [PDF](43) - 自注意双路径RNN用于汽车雷达干扰抑制
- 文豪,高勇
- 雷达是自动驾驶的重要组成部分,通过雷达的发射和接收信号我们可以估计目标距离和速度。随着雷达的广泛使用,不同车辆安装的雷达之间会产生相互干扰,导致本底噪声升高,严重影响目标的可检测性。近年来研究者们开始用深度学习方法来抑制雷达干扰,目前常用的方法大多是基于频域或时频域,但基于深度学习的语音分离方向的研究已证明基于时域的方法相对于其他方法的优越性。然而传统的循环神经网络(Recurrent Neural Network,RNN)对长序列信号建模十分困难,因此本文使用了自注意双路径循环神经网络(Dual-Path Recurrent Neural Network with Self Attention, DPRNN-SelfAttention),用于在深层结构中对长序列进行建模。DPRNN-SelfAttention将长序列输入拆分为更小的块,并迭代地应用块内和块间操作处理整个序列的信息,其中输入长度与每次操作中原始序列长度的平方根成正比。实验结果表明,本文方法可以抑制多个干扰,并能估计抑制干扰后的目标幅度和相位。
- 2022  Vol.  20(6):    678-687
    [摘要](122)     [PDF](36) - 一种特征点和曲线相似度的目标识别方法
- 魏明山, 朱明明, 刘光花, 刘兆鹏
- 本文以5型常用火箭为研究对象,针对当前雷达散射截面(RCS)特征识别存在的问题,基于全空域RCS仿真库和连续RCS测量信息,开展了特征点和曲线相似度的识别方法研究。利用仿真数据和测量数据,对双频段特征点识别能力进行了评估,在4.5 dB阈值下的识别能力可达100%。研究了曲线相似度比较方法,采用动态时间规划实现了RCS曲线的相似性度量,取得较好的应用效果。提出了新的基于曲线相似度的RCS目标识别方法,该方法对于提高雷达目标识别能力具有借鉴意义。
- 2022  Vol.  20(6):    688-696
    [摘要](122)     [PDF](37) - 基于ResNet车载雷达干扰分类研究
- 蒋留兵, 申杰琦, 车俐
- 随着自动驾驶技术的发展,毫米波雷达成为自动驾驶的一个关键传感器,由于汽车雷达数目增加,雷达与雷达间相互干扰是不可避免的问题,为了减轻雷达间的相互干扰,识别车辆中雷达发射的信号类型是很有必要的。针对不同干扰信号类型,本文提出了一种基于残差神经网络的车载雷达干扰分类的方法,首先建立不同类型的干扰数据模型,生成大量的干扰数据,然后应用残差神经网络对不同类型的干扰进行分类。结果显示,该网络不仅收敛速度快,而且在干扰分类方面取得了很好的效果。
- 2022  Vol.  20(6):    697-704
    [摘要](115)     [PDF](55) - 基于电磁计算的非平整表层回波抑制方法
- 黄雅文, 何志华, 刘涛, 陈诚, 余安喜, 黄春琳
- 全息穿透成像雷达对介质表面不平整较为敏感,特别是对于高程差与波长相比拟的介质而言,介质表层反射的回波将掩埋目标回波或形成虚假目标,影响对埋藏目标的准确探测。针对该现象,本文提出了一种基于电磁计算的非平整表层回波抑制方法,该方法根据介质表面高程,利用电磁计算方法拟合非平整表层回波,经过幅度和相位适应校准后,再与包含表层影响的实测回波数据对消,实现非平整表层回波抑制,进而实现有效成像。实验结果验证了本文方法的有效性。
- 2022  Vol.  20(6):    705-712
    [摘要](113)     [PDF](34)