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  • 主管单位:中国电子科技集团公司
  • 主办单位:中国电子科技集团公司第三十八研究所 中国电子学会无线电定位技术分会
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  • 2019年 第17卷 第4期
  • 出刊日期:2019-08-30
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...[详细]

2019年第17卷第4期

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    • 双基地雷达抗无源箔条干扰性能分析
      宫健,高乾,郭艺夺
      随着军事电子技术的不断发展,雷达干扰和抗干扰的斗争愈演愈烈。为研究无源干扰条件下双基地雷达的作战效能问题,采用定量方法从双基地雷达方程与箔条干扰原理出发,分析了双基地雷达在有无箔条干扰下的探测能力,推导了收发天线不同极化方式下箔条截面积的精确表达式,提出了箔条干扰下的目标探测判决式,然后在区域网格剖分搜索算法的基础上定义了探测区面积的计算方法,最后对无源箔条干扰下双基地雷达的干扰暴露区进行了仿真,并得出了干扰暴露区面积。
      2019,17(4):    355-359    [摘要](28)    [PDF](24)
    • 基于改进小波降噪的雷达一维距离像识别
      郭小康,简涛,董云龙
      针对低信噪比下雷达目标一维距离像质量不高、影响目标识别率的问题,将小波阈值降噪的方法应用到雷达目标一维距离像识别研究中,设计了一种新的小波阈值函数,提出了基于小波阈值降噪的雷达一维距离像识别的方法。利用仿真数据进行实验验证,以LVQ(Learning Vector Quantization)神经网络作为分类识别器,进行目标的分类识别研究。结果表明,将小波阈值降噪用于雷达目标一维距离像识别,在低信噪比时能够有效地降低噪声,提高距离像的质量,从而提高目标一维距离像识别率,同时实验也验证了所提出的新阈值函数相较于原阈值函数能更加有效地降低噪声,提高识别率。
      2019,17(4):    360-364    [摘要](21)    [PDF](9)
    • SAR微动目标检测及其参数估计方法
      李昌利,胡丽娜
      针对机载合成孔径雷达(SAR)系统在环境变化比较剧烈或者载机飞行不稳时噪声较大的问题,提出了基于信号时频分析和逆Radon变换的微动目标检测与参数估计方法。首先对振动目标回波信号作DPCA处理;然后对其进行时频分析,提取微动目标的微多普勒特征;最后对时频分析后的信号进行逆Radon变换,估计振动目标参数。干涉信号的微多普勒频率表现为正弦函数的形式,逆Radon变换对正弦信号聚焦但对噪声不聚焦,整个系统所需回波信噪比使用时频分析时低得多。仿真实验验证了算法的有效性。
      2019,17(4):    365-370    [摘要](28)    [PDF](19)
    • 交替迭代最小化稀疏穿墙成像快速算法
      晋良念,蒋佳琪
      针对墙后目标成像分辨率与成像速度不能同时有效满足的问题,提出一种参数交替迭代最小化框架的墙后隐藏目标稀疏成像快速算法。首先,该算法利用稀疏信号贝叶斯模型的最大后验估计准则得到包含参数与成像体散射系数矢量的目标函数,然后在优化最小化框架(MM)下求解出对应的最优化函数,最后利用目标函数对应的优化函数对成像体散射系数、噪声功率和超参数进行交替迭代求解。仿真和实验结果表明,该方法对墙后点目标以及扩展目标进行高质量成像,并且大大提高算法速度。
      2019,17(4):    371-378    [摘要](19)    [PDF](12)
    • 基于预警机引导信息的雷达最优搜索算法
      黄佳沁,贺丰收,缪礼锋
      针对预警机引导信息下相控阵雷达的最优搜索问题进行了研究。从预警机引导战斗机雷达搜索的角度出发,将搜索目标进行分类,根据实际作战需求加入搜索约束条件,完善现有的雷达最优搜索模型,提出两步优化策略来解决不同搜索阶段的优化问题;采用凸优化的手段对搜索模型进行求解,提出拉格朗日结合障碍法的方法来实现搜索数据率的快速优化,解决了雷达最优搜索多约束、多目标优化实时求解的问题,具有较高的工程应用价值;最后通过仿真验证了拉格朗日结合障碍法进行优化模型求解的有效性以及最优搜索模型的合理性。
      2019,17(4):    379-388    [摘要](18)    [PDF](24)
    • 距离模糊下天空双基地预警雷达杂波抑制方法
      王悦,袁俊泉,黄忠言,陈阿磊,温建雄
      天空双基地预警雷达杂波具有严重的非平稳性,同时存在距离模糊,使得杂波抑制变得困难。针对考虑距离模糊时天空双基地预警雷达杂波抑制问题,基于子孔径平滑处理和重构杂波协方差矩阵的思想,提出了一种非平稳杂波抑制方法。首先对某一距离环杂波数据进行子孔径平滑处理,估计出子孔径下的杂波协方差矩阵;然后计算该距离环功率谱并作为幅度值,重构模糊距离环的杂波数据和协方差矩阵;最后利用重构数据对距离模糊杂波进行空时自适应处理。仿真结果验证了所提方法的有效性。
      2019,17(4):    389-395    [摘要](16)    [PDF](12)
    • 机载预警雷达KA-STAP杂波抑制方法研究
      刘宝泉,刘春静,代泽洋
      提出了一种机载预警雷达杂波抑制方法。该方法针对非均匀环境空时样本不足导致空时二维自适应信号处理(STAP)性能受限的问题,采用同一平台获取的相同频段、分布近似的历史数据,参与构建了空时二维自适应信号处理(STAP)的协方差矩阵,开展杂波抑制效果评估。基于实际数据的杂波抑制结果表明,可以有效提高杂波背景下目标信杂噪比,在强杂波区的杂波抑制得益明显,在弱杂波区杂波抑制性能不恶化。最后,针对该方法的工程应用提出了系统设计考虑,为机载预警雷达反杂波提供了新的思路。
      2019,17(4):    396-400    [摘要](16)    [PDF](12)
    • 基于粒子群优化的极化SAR定标算法
      贺雨露,代大海,庞礴,邢世其
      极化合成孔径雷达(SAR)的精确定标对于极化数据的终端应用至关重要。提出了一种基于粒子群优化的极化SAR定标算法,由于在估计误差参数过程中没有作任何的近似,相比于经典的极化定标算法,该方法即使在串扰参数较高时仍能保持很高的精确度。为了验证算法的有效性,分别使用仿真数据和真实的机载极化SAR数据来模拟极化失真数据,并采用多种极化定标方法对失真数据进行校准,校准结果证明了所提方法对极化误差参数有着更加稳定精确的估计。
      2019,17(4):    401-408    [摘要](22)    [PDF](12)
    • 基于异常单元删除的改进CFAR检测器
      刘恒燕,熊伟,宋杰,周凯,梁晓军,李启超
      雷达在大入射余角海杂波下进行检测时易受到功率突然增大的杂波异常单元影响,虚警率及误检率较高。为解决此问题,提出具有杂波抑制模块与恒虚警模块的二级检测器。杂波抑制模块通过参考单元的协方差矩阵构造正定矩阵,求解其矩阵范数用以估计杂波功率水平,根据功率水平设置一个动态门限,剔除异常单元后的杂波作为待检测信号输入恒虚警模块,恒虚警模块使用基于有序数据可变性的自动删除平均(ACCA-ODV-)CFAR检测器来改进传统变化指数恒虚警(VI-CFAR)检测器。仿真结果表明,新检测器在均匀杂波环境中检测性能与单元平均恒虚警(CA-CFAR)检测器几乎相同,在多目标环境中检测性能远远优于最大选择恒虚警(GO-CFAR)检测器、最小选择恒虚警(SO-CFAR)检测器、CA-CFAR检测器及VI-CFAR检测器,在杂波边缘环境中虚警控制能力仅次于VI-CFAR检测器与GO-CFAR检测器。综合考虑实测数据中各个检测器的检测结果,改进后的检测器在高分辨率大入射余角情况下具有最优的检测性能。
      2019,17(4):    409-414    [摘要](16)    [PDF](10)
    • 认知雷达二维自适应抗干扰捷变波形设计
      张杰,陈婉迎,吴悦
      针对认知雷达具备环境感知的特点,研究了基于干扰先验信息的认知雷达二维自适应抗干扰捷变波形设计方法。首先从模糊函数角度出发,研究发射端抗干扰二维调制优化准则和数学模型。其次设计降维策略,将复杂的高维优化问题拆解为多个低维度子优化问题。接着采用Lagrange乘子法及交替迭代法对模型进行求解,达到二维调制下抑制干扰及旁瓣的效果。最后通过仿真验证算法的可行性。仿真结果表明,所提算法能够从二维的角度对干扰信号进行抑制,提高了雷达系统的自由度。
      2019,17(4):    415-420    [摘要](16)    [PDF](11)
    • 一种基于稀疏降维的STAP方法
      胡进峰,李健萍,林涛
      目前降维的空时自适应处理(STAP)运算量大,并且辅助通道选取比较固定。针对该问题,提出了一种基于稀疏降维的STAP方法。该方法首先用传统的方法选择与待检测角度-多普勒通道邻近的多个通道作为辅助通道,实现初步降维。然后,基于天波雷达的海杂波信号具有低秩特点,提出进一步用稀疏滤波优选训练样本的方法,该方法基于稀疏正则化原理,寻找稀疏的滤波权向量,从而自适应地选择性能更好的辅助通道。对天波雷达实测数据的处理结果表明,与已有的降维STAP相比,所提方法的杂波抑制性能提高了6.17dB。
      2019,17(4):    421-425    [摘要](11)    [PDF](4)
    • 单频网外辐射源雷达定位算法分析
      李晓波,王兆伟,谢佳,周翔
      单频网外辐射源雷达存在测量-发射站关联模糊的问题,在进行目标定位时必须考虑测量-发射站关联解模糊问题。基于此,建立了单频网外辐射源雷达系统测量-发射站关联模型,推导了三维TOA定位方法以及估计目标高度的二维TOA定位方法原理,给出了相应算法的GDOP定位精度分析,并通过一个三发单收的外辐射源定位模型仿真验证,分析了不同算法对定位精度以及对测量-发射站关联的影响。结果表明,采用估计目标高度的二维TOA定位方法能够提高单频网外辐射源雷达测量-发射站关联概率。
      2019,17(4):    426-432    [摘要](11)    [PDF](9)
    • 基于改进ViBe的穿墙雷达动目标检测算法
      郑志鹏,刘庆华,晋良念
      针对穿墙雷达接收到的回波信号较弱,成像中的耦合信号有所增强,传统动目标检测算法不能完全消除检测后图像中虚警现象的问题,提出一种改进的动态阈值ViBe检测算法,使其能适应穿墙雷达图像动目标像素值变化问题;采用三帧差,消除由墙体和天线耦合等强杂波导致的“鬼影”现象,并利用目标的扩展特性,采取保留连通域的方法,消除了图像中的孤立噪点。实验结果表明,该方法可以有效消除室内强杂波引起的虚警现象,准确、实时地提供目标的位置信息,并具有一定的鲁棒性。
      2019,17(4):    433-439    [摘要](13)    [PDF](6)
    • 扩展导体目标RCS快速计算的超宽带特征基函数法
      刘捷,朱振波,贺昌辉,洪亮
      用超宽带特征基函数法(UCBFM)分析扩展多导体目标的宽带散射特性。该方法保留了传统的特征基函数法(CBFM)可加速求解矩量法(MoM)中矩阵方程的优点,同时可通过将在最高频率点提取的超宽带特征基函数(UCBF),运用于其他频率点构建MoM减阶矩阵,实现快速频率扫描。相比于传统的CBFM,UCBFM因为不需要在每个频率点重复计算特征基函数(CBF),故可大大减少计算时间。该方法提供了一种快速分析目标宽带散射特性的解决途径。仿真计算了2×2导体球和3×1立方导体的扩展多导体宽带RCS频率响应,数值结果验证了该方法在此类问题求解中的有效性。
      2019,17(4):    440-443    [摘要](19)    [PDF](11)
    • 频率捷变相控阵雷达最大似然测角方法
      剡熠琛,赵永波
      频率捷变相控阵雷达的脉冲回波之间互不相关,且信噪比起伏严重,多次快拍数据不便积累,因此角度估计性能较差。鉴于此,分析研究了频率捷变相控阵雷达多次不相关快拍数据的积累方式,提出了频率捷变相控阵雷达最大似然测角方法。该方法通过对多次快拍的角度信息进行最优加权,将多次快拍数据有效积累起来,避免了频率捷变相控阵雷达因各快拍之间信噪比起伏而带来的性能损失,可明显提高测角精度,计算机仿真证明了该方法的正确性和有效性。
      2019,17(4):    444-448    [摘要](15)    [PDF](11)
    • 基于FPGA的多波束相参积累的快速实现
      曹贺磊,董勇伟,李毅之
      在雷达信号处理中,Keystone变换常常用于校正回波信号长时间相参积累过程中出现的距离走动,以提高信噪比。常规的插值做法运算负担重,资源占用多,当需要对多波束并行处理时,难以进行工程实现。使用非均匀快速傅里叶变换(Non-Uniform Fast Fourier Transform,NUFFT)来实现对多波束信号的相参积累,可以明显减少运算量,提高检测效果。同时,提出一种新的现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)实现方式,通过改写旋转因子,利用两级快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)来实现NUFFT,提高运算速度的同时又减少了存储量。此方法已经在FPGA中实现,并应用于雷达中。
      2019,17(4):    449-454    [摘要](19)    [PDF](12)
    • 从杨氏双缝干涉实验解释交叉眼干扰原理
      石荣,杜宇
      对单脉冲雷达实施的交叉眼干扰是一种重要的雷达角度欺骗手段,但是对这一干扰样式的传统理论分析与数学公式表达不仅繁杂,而且也没有揭示出其所具有的本质物理意义。针对这一问题,借鉴历史上物理光学中经典的杨氏双缝干涉实验,通过类比分析展示了雷达对抗中的交叉眼干扰与双缝相干光干涉成像的众多相似之处,详细分析了交叉眼干扰中两个相干干扰信号在单脉冲雷达天线处形成的干涉条纹对雷达测角处理的和差信号所造成的影响,形象地揭示了交叉眼干扰起效的原因与相关影响因素,并通过仿真对上述类比与理论分析结果进行了有效验证。从而为后续的干扰样式优化和工程实现因素控制的进一步研究提供了新的方法与手段,具有重要的理论意义和实用价值。
      2019,17(4):    455-460    [摘要](16)    [PDF](12)
    • 一种天基预警雷达目标运动参数估计方法
      周亮,袁俊泉,王万田,郑岱堃
      天基预警雷达系统中,由于卫星平台和目标间存在高速径向运动,回波信号会产生距离徙动和多普勒走动,导致FFT相参积累增益降低,不利于微弱目标检测。为了提高检测性能,需要准确估计出目标的运动参数,并对回波信号进行运动补偿。首先建立了目标回波模型,分析了回波距离徙动和多普勒走动特性;其次利用Keystone变换校正回波距离徙动,并通过对多普勒模糊数的广义最大似然估计和MTD处理估计出目标的径向速度;然后对校正后的回波信号在方位向作延迟自相关处理,再利用FFT和Jacobson校正算法估计出目标的径向加速度;最后通过仿真实验验证了本文算法的有效性。
      2019,17(4):    461-466    [摘要](24)    [PDF](14)
    • 一种双高斯模型滤波器的研究与应用
      吴晓燕,屈凯峰,张晓飞
      在天气雷达信号处理阶段,地物杂波的存在是影响数据质量的最大问题,因此,识别并剔除地物回波是天气雷达信号处理系统的一个重要内容。首先简要介绍了IIR椭圆地物杂波滤波器的原理;其次介绍了结合杂波识别(CMD)算法的自适应高斯频域滤波器(GMAP)的滤波算法和双高斯滤波器(BGMAP)算法,分析了不同回波情况下GMAP滤波器和BGMAP滤波器的滤波效果和运行时间比较;最后根据实际雷达回波信号,分析了IIR椭圆地物杂波滤波器与GMAP滤波器的杂波抑制性能,对两种滤波器结果进行了分析和比较。结果表明,BGMAP滤波器的杂波抑制性优于GMAP滤波器和IIR椭圆滤波器,然而处理时间较长,适合对回波数据的分析,实时处理时使用GMAP滤波器能满足实时处理的要求。
      2019,17(4):    467-472    [摘要](20)    [PDF](15)

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