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  • 2019年 第17卷 第1期
  • 出刊日期:2019-02-15
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1期

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    • 时分MIMO滑坡雷达稀疏成像算法
      蒋留兵, 杨中丽, 车俐
      针对现用于成像的MIMO山体滑坡雷达均匀线性阵列数目过多、数据处理复杂度高的问题,引入稀疏阵列时分地基MIMO雷达模型,提出一种基于逆傅里叶变换和混合匹配追踪算法的成像方法。首先通过对雷达回波信号作逆傅里叶变换实现距离向压缩,并进行近似相位补偿,然后采用一种基于时延补偿因子稀疏基的压缩感知算法实现方位向压缩。同时针对多目标成像的伪影点问题,方位向数据压缩引入子空间追踪算法和正交匹配追踪算法的结合算法重构出高分辨率且没有伪影的二维图像。根据真实的山体滑坡监测成像场景参数,通过数值仿真验证了该方法能够在低于传统均匀阵列的天线数目情况下实现目标高质量成像,且具有一定的抗噪性。
      2019,17(1):    1-7    [摘要](12)    [PDF](12)
    • 基于几何距离准则的弹道外推方法
      方睿, 代霞, 靳俊峰
      为提高雷达软件系统弹道导弹弹道外推的精度,提出一种基于三维空间几何距离准则的弹道外推方法。该方法基于在地球惯性坐标系中标准弹道为位于过地球质心的一个二维平面内的椭圆这一事实,首先由拉格朗日数乘法确定椭圆所在的平面,使所有量测点到该平面的几何距离平方和最小,然后用各量测点在平面内的投影点代替原始点迹,在平面内用最小二乘法作平滑,确定椭圆方程,最后取中点进行弹道外推。应用STK软件进行弹道仿真,结果表明这一方法可以明显提高弹道外推的精度。
      2019,17(1):    8-12    [摘要](16)    [PDF](14)
    • 基于离散FRFT的SAR动目标参数估计方法
      顾福飞, 张永亮, 瞿元新, 凌晓冬
      为了有效减少SAR系统的数据量和降低脉冲重复频率,提出了一种基于离散分数阶傅里叶变换(FRFT)的动目标参数估计方法。首先对距离向脉冲压缩之后的数据进行DPCA对消处理,其次利用Hough变换估计目标跨航向维的运动参数并校正距离单元走动,然后基于离散的FRFT变换矩阵构造稀疏基矩阵,建立压缩感知重构模型,通过对模型的优化求解获得FRFT的最优阶数,进而估计动目标沿航迹维的速度和位置。最后,仿真实验验证了所提方法能够有效实现低脉冲重复频率条件下的地面运动目标参数估计。
      2019,17(1):    13-18    [摘要](8)    [PDF](9)
    • 基于协方差匹配SL0算法的MIMO雷达DOA估计
      陈金立, 李巧雅,李家强, 陈宣
      利用加权平滑l0范数(Smoothed l0, SL0)算法估计MIMO雷达目标DOA时,需要把协方差矩阵进行矢量化来获得相应的稀疏重构模型,并利用信号和噪声子空间的正交性来构造加权向量。然而当存在相干信源时,MIMO雷达协方差矩阵的秩将退化,这会使得稀疏重构模型的误差较大以及无法正确区分信号和噪声子空间,导致加权SL0算法的DOA估计性能恶化。针对上述问题提出了一种基于协方差匹配SL0算法的MIMO雷达DOA估计方法。该方法利用协方差匹配准则重构出一个满秩的协方差矩阵,恢复MIMO雷达协方差矩阵的Toeplitz特性,并利用协方差逆矩阵的高阶幂来近似噪声子空间从而计算加权向量。仿真分析表明,该方法能够在无需预知信源数目的情况下有效地完成对相干信号的DOA估计。
      2019,17(1):    19-24    [摘要](8)    [PDF](6)
    • 蝙蝠优化的二维Tsallis熵多阈值SAR图像分割
      张森, 陈继光, 邱丽莉
      针对智能优化SAR图像分割算法存在计算量大、易陷入局部最优、分割精度不够等问题,融合蝙蝠算法和二维Tsallis熵多阈值,提出了一种蝙蝠优化的二维Tsallis熵多阈值SAR图像分割算法。算法利用立方映射均匀化初始蝙蝠种群,引入Levy飞行特征加强算法跳出局部最优能力,使用Powell局部搜索加快算法收敛等3方面改进蝙蝠算法;同时将二维Tsallis熵单阈值分割方法扩展到多阈值分割,建立基于多阈值的选取方法,并结合改进的蝙蝠算法,将二维Tsallis熵多阈值应用于SAR图像分割中。仿真结果表明,与其他智能优化分割算法相比,本分割算法在边缘处理和分割精度上都有明显优势。
      2019,17(1):    25-32    [摘要](10)    [PDF](6)
    • 基于LVQ网络优化的雷达目标识别算法
      郭小康, 简涛, 董云龙
      目标一维距离像在雷达目标识别领域中具有很高的研究价值,神经网络有很强的自适应能力,被广泛应用于目标识别领域中。通过研究分析,将学习向量量化(Learning Vector Quantization, LVQ)神经网络应用于雷达目标一维距离像识别。针对LVQ神经网络对初始连接权值敏感的问题和如何增强网络的分类识别性能,提出利用粒子群优化(Particle Swarm Optimization, PSO)算法对其进行优化。在此基础上提出了基于PSO-LVQ神经网络的雷达目标一维距离像识别新方法。通过3类飞机实测数据实验,验证了PSO算法优化LVQ神经网络初始连接权值的可行性和PSO-LVQ识别算法的有效性。
      2019,17(1):    33-36    [摘要](8)    [PDF](4)
    • 天波雷达电离层相位污染模式认知与分析
      杨如超, 陈建文, 鲍拯
      电离层相位污染模式认知是天波超视距雷达电离层污染校正准确性的基础。由于电离层的复杂性和模式的不准确性,已有算法在实测数据处理中校正效果不佳。为了提高电离层相位污染校正的准确性,对电离层相位污染模式的分类开展研究,给出电离层相位污染统一模型,分析了3种不同模式的电离层相位污染对海杂波回波多普勒谱一阶Bragg峰的影响,仿真分析验证了3种相位污染均使海杂波回波多普勒谱一阶Bragg峰展宽,将纯正弦模式的相位污染进一步细化分类,为电离层相位污染的分类校正方法研究提供参考。
      2019,17(1):    37-43    [摘要](8)    [PDF](10)
    • 基于空时频输出矩阵的盲波束形成算法
      刘骐玮, 马彦恒, 李根, 董健
      针对现有的卷积盲源分离方法(如时频分析方法)在宽带信号的分析中计算量较大的问题,提出一种在分数阶傅里叶域滤波基础上的盲波束形成算法。算法首先对接收到的信号作分数阶傅里叶域的峰值滤波,然后计算空时频输出矩阵,最后提出一种信号来向未知的空间盲波束形成算法。该算法充分利用线性调频信号在分数阶傅里叶域能量聚集的特性提高输出信噪比,并减少了运算量。仿真结果表明,算法能够实现宽带信号的盲源分离,且输出性能较之时频方法有一定提高。
      2019,17(1):    44-48    [摘要](7)    [PDF](4)
    • 舰载ESM多径增批信号识别研究
      张西托, 刘向君, 周建平, 刘强
      多径信号是导致“增批”现象的主要原因之一,受海面反射影响,舰载雷达侦察设备(ESM)更容易接收到多径信号,多径增批信号给信号识别带来了干扰,如果能够从接收信号中挑选出多径增批信号,不仅可以减少信号识别干扰,还可以利用多径增批信号获取目标更多的信息。为了正确识别多径增批信号,选择脉冲初始相位这个脉内指纹特征进行研究,构造了解析信号,利用希尔伯特变换求解解析信号虚部,由解析信号计算脉冲瞬时相位,通过搜索计算疑似多径脉冲配对之间的相位差来识别多径增批信号。仿真实验验证了方法的有效性。
      2019,17(1):    49-52    [摘要](9)    [PDF](7)
    • 一种快速的同时多机动目标参数估计方法
      陈卓, 胡珩,肖赛军
      近年来,对机动目标参数快速估计方法的研究受到了广泛关注。然而,许多已有的参数估计算法存在精度与计算量相矛盾的问题。此外,当同时对多个机动目标参数进行估计时,传统的时频类算法会存在交叉项的干扰。针对上述问题,注意到雷达回波信号的高阶相邻自相关函数 (Higher-Order Adjacent Cross Correlation Function, HACCF)的展开式中,自相关项是与相邻延时无关的常数项,而交叉项则是以相邻延时为变量的函数。基于该特点,提出一种快速的估计多机动目标参数的估计方法。该方法先对信号的HACFF求均值以提取出自相关项,实现对交叉项的有效抑制;在此基础上进一步估计自相关项的频率,从而准确估计出机动目标的加速度等参数。与传统方法相比,该方法有如下优点: 1) 运算量小,能快速估计出机动目标参数; 2) 能同时估计出多个机动目标的参数; 3) 估计精度高。
      2019,17(1):    53-58    [摘要](10)    [PDF](10)
    • 双频雷达动目标近场定位算法
      张曦文, 黄际彦, 王义圆, 周贻能
      利用双频雷达对运动目标进行定位现已受到广泛关注。虽然已有文献对双频雷达进行了一些研究,但这些方法都是基于远场假设的。因此,提出了一种简单的基于菲涅耳模型的利用单站双频雷达进行近场定位的新方法。有别于现有方法需要联合搜索或者需要复杂的矩阵运算,该方法仅使用简单的代数运算就能提供闭式解,可直接应用于低成本的嵌入式设备。此外,推导了单站双频雷达定位问题的克拉美罗下界(CRLB),为性能评估提供了基准。仿真结果验证了该方法的有效性。
      2019,17(1):    59-63    [摘要](11)    [PDF](8)
    • 运动估计误差对同时极化测量影响和分析
      易明宽, 王宇, 洪峻
      同时全极化雷达是面向空中运动目标动态散射矩阵测量的一种全极化雷达,针对同时全极化雷达系统特点,对同时全极化雷达系统中匹配滤波器引入的误差进行了分析,并仿照分时全极化雷达系统模型的发射和接收失真矩阵模型,给出了匹配滤波器引入的失真矩阵及各矩阵元素的物理意义。分析了目标运动估计对目标动态散射矩阵测量的影响机理,提出了运动估计误差矩阵,利用该矩阵对同时全极化雷达测量影响进行了定量仿真分析,从而为同时全极化雷达系统运动估计方法的性能要求提供理论依据。
      2019,17(1):    64-69    [摘要](9)    [PDF](5)
    • 基于OFDM的MIMO-SAR抗多径波形设计
      李毅, 王杰, 梁兴东
      针对雷达多径干扰问题,提出一种基于正交频分复用(OFDM)的多发多收合成孔径雷达(MIMO-SAR)抗多径波形设计方法。该方法基于频率分集原理,设计循环移位OFDM-LFM波形提升OFDM波形有效带宽,并针对该波形设计MIMO平台收发模型,结合多通道正交波形空时编码(STC)方案实现多通道接收信号分离,该波形设计方案对SAR多径干扰抑制有效。该方法可以解决多径干扰导致的目标分辨率低及虚假目标问题,在机载SAR高分辨率成像、车载SAR城市探测与智能驾驶等方面具备广阔应用前景。
      2019,17(1):    70-76    [摘要](9)    [PDF](5)
    • 运动旋转基线单站无源定位CRLB分析
      徐满军, 刘聪锋
      针对仅用相位差变化率进行的单站无源定位,现有文献一般考虑干涉仪基线固定在观测平台上,并随其作某种机动下的定位效果,并未考虑基线自身旋转的情况,因此考虑观测平台机动,干涉仪基线自身旋转的情况,提出了基于运动观测平台旋转基线的无源定位方法,并对观测平台机动过程中基线自身不断旋转情况下的定位原理及其性能进行了分析,推导了该方法定位误差的克拉美罗下限(CRLB),仿真实验结果表明,该方法很好地改善了定位性能。
      2019,17(1):    77-82    [摘要](7)    [PDF](6)
    • 多方位多尺度建筑物布局成像融合方法
      唐茜, 晋良念
      穿墙雷达成像中,建筑物布局成像对墙内隐藏目标探测和提取有重要辅助意义,完整的建筑物布局成像大多在多视角下进行,对此提出一种基于多方位多尺度的多视角建筑物布局成像融合方法。首先由后向投影算法获得各视角墙体成像后,采用多方位二维匹配滤波对各视角图像增强,消除旁瓣、栅瓣的影响。然后结合多尺度变换,即非下采样Contourlet变换分解各个视角的图像,将获得的低频分量和高频分量分别采用相应的融合规则进行融合。最后通过非下采样Contourlet反变换获得最终融合后的建筑物布局图像。仿真实验和实测数据结果证明了该方法的有效性。
      2019,17(1):    83-88    [摘要](9)    [PDF](3)
    • 基于F-CNN的雷达目标辨识算法
      罗恒, 李增辉,李建勋,李小波
      针对雷达真实目标、地杂波和密集假目标的辨识问题,提出了一种基于分解卷积神经网络的雷达目标辨识算法。以深度可分离卷积为基础建立分解卷积神经网络模型。为了减少模型参数,通过减少卷积核数量和全连接层连接节点数量,减少识别特征种类,建立了精简分解卷积神经网络。实测数据的处理结果表明,该算法与现有卷积神经网络方法相比,精简分解卷积神经网络对真实目标样本、地杂波样本和密集假目标样本具有更高的识别正确率,且精简模型参数数量不到现有方法的十分之一。
      2019,17(1):    89-93    [摘要](8)    [PDF](3)
    • 分布式MIMO雷达的目标定位
      王笑宇, 郭强,焦克莹
      针对多输入多输出雷达系统,研究了目标定位问题,并提出基于双基测距的分布式多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output, MIMO)雷达的目标定位算法。首先,通过引入多余参数和这些参数与未知目标定位的关系,将目标定位问题转化为约束二次规划(Quadratically Constrained Quadratic Programming, QCQP)问题,然后,考虑到QCQP问题是非凸和NP-Hard,再将每个非凸约束近似为线性约束,最终QCQP问题就转化为线性约束二次规划(Linearly Constrained Quadratic Programming, LCQP)问题。最后,利用迭代约束权重最小二乘(Iterative Constrained Weighted Least Square, ICWLS)算法求解LCQP问题。实验数据表明,提出的ICWLS算法能够收敛于一个最优值。
      2019,17(1):    94-98    [摘要](10)    [PDF](8)
    • 基于VPX总线的雷达数据处理平台设计
      孙高俊, 丁岐鹃
      雷达数据处理平台是雷达系统的重要组成部分,随着现代相控阵雷达任务对运算处理速度、系统响应时间、总线传输带宽、数据处理能力等需求不断提高,传统雷达数据处理系统已经很难满足技术发展的要求。提出了一种基于VPX总线的雷达数据处理平台设计方案,重点介绍了数据处理平台的组成和各功能模块的设计原理。该数据处理平台具有通用化、模块化、易扩充、可靠性高等特点,经过实际雷达的工程验证,性能优越,稳定可靠。
      2019,17(1):    99-103    [摘要](7)    [PDF](4)
    • 机载振动敏感设备减振设计方法与应用
      李明荣, 彭超, 张亚玎
      针对机载振动敏感设备面临的日益苛刻的振动环境适应性要求,开展减振设计方法和应用的研究。分别对机载振动敏感电子设备的振动环境条件获取方法、振动许用条件的测试手段、减振设计参数的计算方法、减振性能评估的措施进行了详细的探索,解决了减振设计过程中缺少相关设计输入、输出和选型参数的困境。并基于该方法对某机载频率源进行了减振设计的应用,应用结果表明基于该方法设计的减振设计方案,具有很好的减振效果。相比于直接安装,安装隔振器后频率源的振动响应得到了有效的抑制,并且频率源的相噪得到了明显改善。加装隔振器后相噪值均满足设计要求,减振设计达到了预期目标,同时验证了该减振设计方法的可行性。
      2019,17(1):    104-111    [摘要](6)    [PDF](4)
    • 大型相控阵雷达天线骨架外场架设
      查金水, 张根烜, 彭超
      对固定式大型相控阵雷达天线骨架发展趋势及结构形态进行了概述,大型相控阵雷达天线骨架由混凝土结构、钢混结构逐渐向钢结构方向发展,钢结构骨架具有造型多样、组装便利、施工周期短、施工过程绿色环保等突出特点,详细分析了钢结构骨架外场架设影响要素及架设流程,并针对某大型相控阵雷达钢结构天线骨架外型尺寸大、重量重、架设工作幅度大、精度要求高等特点,从吊装单元划分、吊点选择、吊绳布置、全过程仿真分析与核算、精度调整方法、架设工序及人员分配等维度进行了阐述,在保证钢骨架精度指标和外场架设安全性的同时,实现了全组装钢结构的快速架设。
      2019,17(1):    112-118    [摘要](11)    [PDF](5)

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