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  • 2024年 第22卷 第4期
  • 出刊日期:2024-08-30
本刊系中国电子学会雷达分会会刊,由中国电子科技集团公司第三十八研究所主办,入选中文核心期刊、中国科技核心期刊、《世界期刊影响力指数(WJCI)报告》。 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。

2024年第22卷第4期

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    • 空天基合成孔径雷达多域抗干扰技术综述
      江 凯
      合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)是现代雷达技术发展的主要成就之一,具有全天候、全天时、高分辨率的特性,广泛应用于空基及天基各类平台。现代战场电磁环境日趋恶劣,电子战装备可以在多维度产生高强度、多样式和有针对性的电子干扰,极大制约了SAR作战效能的发挥,如何提高SAR抗干扰能力已成为当前国内外该领域研究热点。本文探讨了SAR常规抗干扰思路和优缺点,并以雷达信号发射和信号接收两个方面为主线,围绕空域、时域、频域、能量域、极化域以及数据处理域等多域,结合仿真和试验数据分析了典型空天基SAR抗干扰方法的实施效果,最后分析其未来的发展趋势,为以后的相关技术研究提供参考。
      2024  Vol.  22(4):    355-368    [摘要](285)    [PDF](161)
    • SAR干扰技术综述
      胡泽宾
      合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)是一种全天时全天候并具备高分辨率的成像设备,在军用民用领域均有重要的应用价值。SAR在军事上被广泛地应用于发现各类战略性目标,如坦克、部队、巡逻艇、敌方武器系统部署以及其他重要的战略物资。在民用领域,SAR被用于地形测绘、预防各种天气现象如冰雹、洪水、干旱、飓风等。SAR技术的不断进步为重要军事目标的防御工作带来了极大的挑战,如何对SAR进行有效干扰,降低SAR对军事目标的检测与识别性能,从而保障军事目标能安全、高效地进行军事任务,仍是一个亟待解决的难题。本文阐述了对SAR干扰技术的发展现状,分析了现阶段SAR干扰技术的挑战与难点,并对其发展趋势进行了展望,以期为相关领域的研究人员提供有益参考。
      2024  Vol.  22(4):    369-376    [摘要](211)    [PDF](156)
    • 多阶段联合的SAR图像灵巧压制干扰检测方法
      张皓宇, 全斯农, 田元荣, 邢世其, 朱 海
      合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)灵巧压制干扰将普通噪声干扰和转发式干扰技术相结合,不仅对干扰功率要求变低,还能够灵活控制干扰区域的形状、位置、能量和面积等,这对SAR图像解译的准确性造成较大影响。针对灵巧压制干扰形态多变、干扰特征鉴别性能受限,导致干扰难以被感知和检测的问题,本文提出一种多阶段联合的压制干扰检测方法。首先在分析灵巧压制干扰特性的基础上提取适用于干扰检测的灰度、尺寸和Gabor纹理等关键特征;然后采用分阶段处理方法提高检测效率,实现对不同面积、不同形状压制干扰的有效检测。实验结果表明,与改进CFAR算法、PCA等方法相比,关键特征组合能够提高干扰检测精度,分阶段方法能够提高干扰检测效率。
      2024  Vol.  22(4):    377-384    [摘要](210)    [PDF](140)
    • 干扰位置可控的SAR散射波干扰方法
      陈长风, 陈思阳, 董阳阳, 张 扬, 张钰清, 邹 猛, 王玉叶
      当前对SAR的散射波干扰产生的虚假图像位置较为固定,且受侦察参数误差和环境影响会出现一定偏移,难以准确覆盖在目标区域之上,针对这一难题,本文提出了一种对SAR的散射波干扰进行位置调制,产生位置可控的假目标的方法,此方法结合SAR成像的距离向和方位向两个维度的位置参数进行调制,实验结果表明,与传统对SAR的散射波干扰相比,本文方法产生的干扰图像可以精准覆盖在目标区域之上,使雷达端的成像结果中对真实目标和干扰图像的识别结果被混淆。
      2024  Vol.  22(4):    385-390    [摘要](190)    [PDF](119)
    • SAR射频干扰区域⁃强度特征提取与联合评估网络
      张 驰, 安洪阳, 娄明悦, 李中余, 武俊杰, 杨建宇
      由于射频信号的广泛存在,合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)在成像的过程中容易受到各类射频干扰(Radio Frequency Interference, RFI)的影响,这会导致获得的SAR图像质量下降,从而对后续的信息提取和目标识别等过程产生很大的影响。因此,衡量SAR图像受射频干扰的影响程度就尤为重要。然而,现有评估方法的鲁棒性通常较低,并且在评估时未考虑SAR图像受RFI影响的区域大小,因此本文提出了干扰区域?强度特征提取与联合评估网络。所提出的网络包含两个模块,干扰强度特征提取模块用于提取输入SAR图像中的干扰强度信息,干扰区域特征提取模块则侧重于干扰区域大小与边界信息的获取。由于SAR图像的尺寸一般比较大,因此本文在干扰强度特征提取模块中采用了多级残差和多层特征融合结构,用于加强模型的特征提取和复用能力;同时在干扰区域特征提取模块中侧重于保留最关键的区域边界特征。此外,本文还建立了SAR受RFI影响的图片数据集用于评估所提出网络的效果。对比实验的结果表明,本文所提出的网络评估结果优于其他现有方法,能够衡量SAR图像受RFI的影响程度,同时具有较高的准确性。
      2024  Vol.  22(4):    391-399    [摘要](183)    [PDF](121)
    • 基于截断核范数和PM算子的稀疏面阵角度估计算法
      龙伟军, 徐艺卓, 郭宇轩, 杜 川
      与均匀阵列相比,稀疏阵列可以使天线阵列成本降低,减少数据处理,同时带来更大的阵列孔径提高信号解析能力,在信号处理中有着广泛的应用。但是由于其排布的不规则性,计算量较大,二维面阵合成协方差矩阵存在空洞,对角度估计的准确性造成负面影响,增强了系统对噪声的敏感度。为了克服这些问题,本文提出了一种新的角度估计方法,采用截断核范数以降低噪声的影响,并通过范数优化提升信号的稀疏表示,利用交替方向乘子法(Alternating Direction Method of Multipliers,ADMM)算法构造子问题恢复出完整的阵列信号。随后采用子阵划分技术和基于最小二乘的传播算子模型(Propagator Method, PM)对恢复的信号处理,精确估计信号源的方位和俯仰角。仿真结果表明,所提出的角度估计算法在角度精度和时间复杂度方面具有优越性。
      2024  Vol.  22(4):    400-409    [摘要](195)    [PDF](150)
    • 基于遗传算法的机载中重频高效多维优化
      牛利民, 范明意, 刘 扬, 张卫清, 杨广玉, 朱宣城, 王 飞
      机载脉冲多普勒(PD)雷达的重频组设计是雷达总体设计的基础,直接影响雷达的性能和应用场景。在中重频组设计过程中,必须考虑多维度参数的优化,由于可调整参数多,会导致潜在组合数膨胀严重,对计算资源和时间提出了极大的挑战。传统的优化方法,即便在限定参数范围后,仍面临穷举组合数庞大的问题。此外,机载雷达系统设计周期通常较短,模式需求多变,需要在较短时间内完成方案前期参数的选择和初步优化,便于开展后续设计。本文提出了一种基于遗传算法的高效多维优化方法,不仅增加了优化维度以更好满足工程需求,同时显著提升了优化效率。通过应用实例验证了所提方法的有效性,对机载PD雷达总体设计论证具有重要价值。
      2024  Vol.  22(4):    410-415    [摘要](248)    [PDF](121)
    • 改进三维最大类间方差的SAR图像海陆分割算法
      李雨轩, 刘 峥, 冉 磊
      合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)是一种在气象条件较差的条件下工作的高分辨率成像雷达。无论在民用还是军事领域,用合成孔径雷达进行海上舰船图像目标检测都能起到关键作用。海陆分割作为一种SAR图像预处理的手段,可以为后续的目标检测、识别与跟踪技术研究奠定良好的基础。本文对包含较复杂岛岸背景的SAR图像的海陆分割算法进行研究,在传统三维最大类间方差算法的基础上提出一种改进的SAR图像海陆分割算法,将原有算法第三维度邻域中值改为Prewitt算子的梯度运算,Prewitt算子适合处理灰度渐变复杂的图像,SAR图像能够更好地进行图像分割。考虑到维度上增加一维会使得算法效率降低,运用分解的思想,将三维最大类间方差拆分成3个一维最大类间方差算法。通过两组SAR图像进行实验,结果表明本文提出的改进三维最大类间方差算法具有可行性,并且在海陆分割效果方面优于一维、二维最大类间方差算法,在运算复杂度方面优于传统的三维最大类间方差算法。
      2024  Vol.  22(4):    416-426    [摘要](192)    [PDF](166)
    • 基于深度展开网络的SFGPR压缩感知成像方法
      孙延鹏, 尹鑫戊, 屈乐乐
      针对频率步进探地雷达(SFGPR)传统压缩感知成像方法中参数选取敏感、成像精度较低的问题,提出一种基于深度展开网络的SFGPR压缩感知成像方法。该方法首先将快速迭代收缩阈值算法的迭代过程映射到深度网络架构中,然后加入卷积神经网络模块作为成像区域的稀疏表示及其逆过程,需要手动调整的参数设置为可学习的网络参数,最后使用经过杂波抑制的降采样回波数据对网络进行训练和测试。仿真和实测数据处理结果表明该方法能够在无需人工调优参数的情况下,提高地下目标的成像精度。
      2024  Vol.  22(4):    427-433    [摘要](234)    [PDF](113)
    • 基于椭球模型的斜视星载SAR距离模糊仿真
      蔡佳睿, 吕继宇
      距离模糊比是星载SAR图像的一项重要指标,与正侧视成像相比,大斜视成像星地几何关系更为复杂,传统距离模糊计算与仿真中将地球视为球体的假设会对计算结果造成较大偏差,不能准确评估SAR图像质量。本文采用更为准确的地球椭球模型代替球体模型,并提出了一种基于斜视天线坐标系的模糊区计算方法,利用此方法对距离模糊比沿距离向测绘带的变化进行仿真,同时对距离模糊比沿方位向的空变性也进行研究。本文研究成果对星载SAR系统设计具有重要参考价值。
      2024  Vol.  22(4):    434-442    [摘要](188)    [PDF](152)
    • 基于元知识转移的认知雷达波形设计
      王兴家, 王 彬, 刘岳巍, 晏学成, 丁 峰
      认知雷达在实际应用中常常需要应对多样性的任务需求,传统的雷达系统往往是针对单一任务进行设计和优化。然而,现实场景中的雷达应用往往需要同时满足多个任务的需求。本文提出了一种多任务雷达波形设计方法,能够根据环境先验知识同时使用多个优化准则进行发射波形的设计。与此同时,引入了基于元知识迁移(Meta?Knowledge Transfer,MKT)的协方差矩阵自适应进化策略算法,通过使用更通用的MKT方法在有限的雷达资源下求解多个雷达任务。该方法通过转移雷达任务求解过程中产生的元知识,来提高每个雷达任务的求解效率。通过仿真实验验证了所提出的求解多任务雷达发射波形算法的可行性。相较于使用进化算法分别求解单一的雷达任务,避免了每个任务都需要从头开始学习优化策略,节省大量的计算资源和时间,加快了最优发射波形的求解速度。
      2024  Vol.  22(4):    443-453    [摘要](186)    [PDF](114)
    • 雷达高度表延时多普勒匹配定位网络
      刘 丛, 鲁彦希, 刘高正, 谭龙龙, 李 芳, 杨 磊
      由合成孔径雷达高度表获得的延迟多普勒图像(Delay Doppler Map, DDM)因具有近垂直耦合的特点,易造成相邻地形DDM相似度高,进而导致图像匹配成功率低。针对该问题,本文提出了一种雷达高度表延时多普勒匹配定位网络(Delay Doppler Map Matching and Positioning Network, DDM?MPN),首次通过对DDM实测基准图像对进行匹配,实现飞行器的实时位置定位。首先,该方法采用浅层卷积神经网络架构,在保持较高匹配成功率的基础上降低了模型的复杂度和参数量,有效地节约了资源成本;其次,在传统图像匹配网络的基础上加入了坐标定位模块,使网络在完成图像匹配的同时实现对飞行器当前位置的三维坐标定位;最后,该方法通过对三元组损失函数、中心损失函数、交叉熵损失函数以加权的方式对网络参数进行协同优化,提高了匹配成功率和定位精度。模拟仿真实验的测试结果表明:沿航向水平面平均定位误差在30 m左右,垂直航向平均定位误差在60 m左右,三维总体平均定位误差在70 m左右,匹配成功率达到80%以上,在GPS拒止的情况下,该自主定位精度对大型飞行平台是可用的。
      2024  Vol.  22(4):    454-463    [摘要](202)    [PDF](128)
    • 车载机动式测控站结构设计
      关宏山, 朱志远, 时海涛
      高机动性是电子装备提高战场生存能力的重要手段,本文针对新型机动测控站高机动性以及机动中工作的需求,提出了一种高度集成的一车一站车载机动式测控站,对其从整车布局、人机工程、热设计等多角度进行了论述,其共形相控阵天线阵面的设计理念既保证了系统空域的覆盖,也可以为内部工作人员创造优良的工作环境,通过专业软件对系统天线舱的力、热、磁、噪声等性能的分析评估,证明相关设计可以满足要求,其设计思路可为后续类似系统的研制提供借鉴。
      2024  Vol.  22(4):    464-468    [摘要](179)    [PDF](107)

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