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  • 主管单位:中国电子科技集团公司
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  • 2020年 第18卷 第3期
  • 出刊日期:2020-06-30
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]

2020年第18卷第3期

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    • 基于BMP及CMR的抗主瓣干扰算法研究
      张萌, 胡敏, 宋万杰, 张子敬
      瓣干扰算法。通过分析阻塞矩阵预处理后数据特征值的变化情况,修正预处理导致的过处理现象,从而重构协方差矩阵,该算法适用于阻塞矩阵预处理导致的自由度损失的情况,能够解决由于预处理导致的主瓣波峰偏移等失真问题,同时算法复杂度较低。该算法最大的优点是当采样快拍包含目标信号时,其抗干扰性能较好,快拍敏感度相比常规的波束保形方法更低,经实测数据验证,结果显示出该算法的优越性。
      2020,18(3):    233-238    [摘要](15)    [PDF]((15)
    • 一种多普勒盲区下的航迹片段关联方法
      韩伟, 陈传生, 李志淮
      在多目标跟踪过程中,机载预警雷达固有的多普勒盲区容易引起目标航迹中断和重起批,形成大量航迹片段,从而增加雷达情报分析的难度。基于此,提出了一种改进的多普勒盲区下的航迹片段关联方法。在传统基于二维分配的关联方法基础上,将多普勒盲区和目标类别信息并入到航迹片段关联的各个环节。预处理阶段采用盲区滤波算法对“老”航迹进行预测,粗关联阶段增加径向速度作为关联信息,二维分配阶段,利用目标类别信息修正分配代价函数。仿真结果表明:在复杂多目标环境且存在多普勒盲区的条件下,该方法航迹中断数较传统方法有明显下降,航迹寿命有明显提升。
      2020,18(3):    239-246    [摘要](14)    [PDF]((14)
    • 基于扩频的汽车雷达后向散射通信系统研究
      黄壮, 夏伟杰, 余思伟, 李典
      汽车雷达是自动驾驶车辆不可或缺的传感器。随着智能交通技术和车路协同技术的发展,通过后向散射通信技术,为前向防撞雷达增加路旁交通标志的标签识别功能将具有重要的应用价值。本文针对标签后向散射信号能量弱,易受车辆目标回波、杂波和噪声的影响,在传统汽车防撞雷达的基础上提出一种基于扩频编码的调频连续波雷达后向散射通信系统。系统将直接序列扩频技术引入到标签的后向散射调制中,利用接收解扩处理产生的扩频增益增强标签后向散射信号,从而达到标签目标检测和信息提取的目的。仿真结果表明,该系统能够区分车辆和标签目标,准确识别标签信息。扩频编码技术的引入大大降低了系统误码率,提高了系统稳定性和可靠性。
      2020,18(3):    247-253    [摘要](7)    [PDF]((7)
    • 基于CLEAN思想的互补码信号脉冲压缩算法
      潘孟冠, 胡金龙, 陈伯孝, 刘剑锋, 苏泳涛
      互补码信号具有理想的零旁瓣非周期自相关函数,特别适用于高频地波雷达。然而高频地波雷达常采用高占空比波形,近距离目标回波遮挡严重,遮挡时原互补码不再互补,脉压旁瓣很高。针对这一问题,提出基于CLEAN算法思想的互补码脉冲压缩方法,该算法利用互补码的子码互补特性,在不同遮挡程度使用不同长度的子码作为脉压系数;同时,引入了CLEAN算法的思想,由远距离段至近距离段依次进行脉压和CLEAN操作,在保留互补码零旁瓣特性的同时消除了不同子码段之间的相关性造成的距离栅瓣。多目标环境下的计算机仿真实验表明,这种算法在距离盲区内保持了互补码的零旁瓣特性,且无距离栅瓣。
      2020,18(3):    254-261    [摘要](12)    [PDF]((12)
    • 基于混沌遗传算法的宽零陷波束赋形方法
      周强锋
      针对传统自适应波束形成技术形成的零陷较窄,可能引起无法准确对准干扰方向而产生抑制失效的问题,提出了一种基于混沌遗传算法(Chaos-Genetic Algorithm,CGA)的宽零陷波束赋形方法。该方法通过建立宽零陷波束赋形数学模型,采用融合混沌技术的遗传算法进行优化;利用混沌序列初始化粒子位置,并在遗传交叉算子中引入变尺度混沌扰动项,增强种群多样性和跳出局部最优的能力,实现全局和局部搜索能力的提高,有效提高收敛精度和加快收敛速度。仿真结果验证了采用新方法能够在预定位置形成较深的宽零陷,具有较好的稳健性。
      2020,18(3):    262-266    [摘要](9)    [PDF]((9)
    • 认知天波雷达环境感知波形设计算法研究
      李擎宇, 陈建文, 鲍拯
      基于目标和环境先验信息优化设计发射波形可以提高雷达目标回波信干噪比(SINR)。首先给出了认知天波超视距雷达(CSWOTHR)发射波形自适应设计机制,完善了系统架构设计,为减弱同频干扰对目标检测的影响,在基于知识辅助自适应环境感知波形 (KB-AESBW) 设计算法的基础上,提出了一种改进的基于灰色马尔科夫组合模型的自适应环境感知波形(GM-AESBW)设计算法。通过GM-AESBW算法,CSWOTHR实现了对环境感知一次、预测多次的功能,具有更好的环境匹配能力,且鲁棒性强,降低了系统对外部环境的依赖。理论分析与仿真实验验证了GM-AESBW算法的有效性。
      2020,18(3):    267-273    [摘要](6)    [PDF]((6)
    • 低慢小目标监视技术现状及发展
      王健
      本文首先阐述了低慢小目标特性,包括其外形特性、速度特性、红外特性,分析现有低慢小监视技术能力,问题具体表现为目标雷达截面积小导致回波弱、目标速度低导致杂波和干扰混叠严重、热量辐射小导致红外特性不明显等;然后,分析了未来技术发展方向,指出多元传感器协同探测、数据融合、综合识别的可行性,并仿真证明了提升雷达探测识别能力的方法。结果证明,采用“宽带多普勒处理”方式可有效提升改善因子,而基于窄带时、频域相结合的目标分类识别方法有望解决目标分类识别问题。
      2020,18(3):    274-278    [摘要](11)    [PDF]((11)
    • 基于GM-PHD的目标空间分布感知算法
      柳毅, 张淑芳, 索继东
      对边扫描边跟踪的认知雷达,目标的空间分布特性是实现对雷达信号控制的重要依据之一。本文介绍了一种基于高斯混合概率假设密度(GM-PHD)滤波算法的目标空间分布感知方法,利用该算法,可同时实现多目标高虚警环境下的目标数目和目标空间位置以及运动状态的估计。该算法实际是一种对标准GM-PHD滤波器的改进算法,能在新生目标强度未知的情况下完成对新生目标的检测跟踪。实验表明该算法不仅能在未知新生目标强度的情况下检测并跟踪新生目标,且在新生目标速度较大的情况下,该算法对新生目标的检测性能优于标准GM-PHD滤波器。
      2020,18(3):    279-286    [摘要](9)    [PDF]((9)
    • 基于ICNN和IGAN的SAR目标识别方法
      仓明杰, 喻玲娟, 谢晓春
      近年来,卷积神经网络(CNN)已广泛应用于合成孔径雷达(SAR)目标识别。由于SAR目标的训练数据集通常较小,基于CNN的SAR图像目标识别容易产生过拟合问题。生成对抗网络(GAN)是一种无监督训练网络,通过生成器和鉴别器两者之间的博弈,使生成的图像难以被鉴别器鉴别出真假。本文提出一种基于改进的卷积神经网络(ICNN)和改进的生成对抗网络(IGAN)的SAR目标识别方法,即先用训练样本对IGAN进行无监督预训练,再用训练好的IGAN鉴别器参数初始化ICNN,然后用训练样本对ICNN微调,最后用训练好的ICNN对测试样本进行分类。MSTAR实验结果表明,提出的方法不仅能够在训练样本数降至原样本数30%的情况下获得高达96.37%的识别率,而且该方法比直接采用ICNN的方法具有更强的抗噪声能力。
      2020,18(3):    287-294    [摘要](8)    [PDF]((8)
    • 对STAP技术的移频灵巧噪声干扰研究
      秦兆锐, 董春曦
      空时自适应处理(STAP)技术具有优越的杂波抑制性能和抗干扰能力,对其开展干扰研究十分必要。首先介绍了STAP的基本原理,然后基于周期方波卷积干扰和移频干扰的原理和特点,提出了一种移频灵巧噪声干扰新方法,并阐述了该方法对目标检测的干扰作用机理。该方法先将截获的雷达信号移频处理,再与周期方波卷积,并对周期方波的各项参数进行调整,可产生不同的干扰效果。理论分析表明:该方法可产生大量的数量可控、位置可调、幅度可变的假目标信号,根据假目标数量的不同,可分别实现欺骗干扰和压制干扰,能够构造非均匀环境,大大降低STAP处理器的性能。最后通过Matlab仿真验证了理论分析的正确性和干扰方法的有效性。
      2020,18(3):    295-300    [摘要](8)    [PDF]((8)
    • 低空小型无人机贝叶斯学习超分辨ISAR成像
      刘明昊, 徐久, 赵付成龙, 程凯飞, 杨磊
      本文针对低空小型无人机在雷达探测中散射截面积小、相干积累时间短等问题,提出一种基于贝叶斯统计机器学习的逆合成孔径雷达超分辨成像方法。利用无人机相对空域背景的稀疏性先验知识引入重尾的拉普拉斯先验概率分布,并基于观测系统噪声高斯分布假设建立贝叶斯后验推理模型。针对先验分布的非共轭性,引入分层贝叶斯模型。最后应用变分贝叶斯期望最大算法,解析求解目标后向散射系数后验概率密度函数,并校正目标非系统性平动误差及其造成的成像散焦。与传统方法相比,该方法能够有效解决无人机目标雷达散射截面积较小带来的成像信噪比低以及相干积累时间较短带来的成像分辨率低等问题。仿真实验结果证明了本文所提方法的有效性和优越性。
      2020,18(3):    301-307    [摘要](12)    [PDF]((12)
    • 机载预警雷达最小可检测速度试飞方法
      王怀军, 刘波, 陈春晖, 吴洪, 贾军帅
      最小可检测速度是机载预警雷达的一项重要战术指标,直接影响雷达低速目标检测和跟踪,应尽可能采用实际飞行试验方式进行检验。针对机载预警雷达最小可检测速度试飞问题,本文首先分析了雷达杂波频谱,进而明确了主杂波谱宽对速度盲区和最小可检测速度的影响关系。在此基础上,开展了最小可检测速度试飞航线设计,提出了平行航线和垂直航线两种方案,配试飞机与预警机分别按相互平行和垂直航线进行飞行,使得目标能够穿越雷达速度盲区,从而检验出雷达最小可检测速度。最后,给出了相关的仿真实验结果。
      2020,18(3):    308-312    [摘要](6)    [PDF]((6)
    • MIMO雷达中OFD-LFM-PC波形空时优化设计
      洪升, 董延焘, 艾煜, 赵志欣
      MIMO雷达中传统正交频分线性调频( OFD-LFM)波形的空域合成信号存在较高的自相关栅瓣。为了解决这一问题,本文在OFD-LFM波形上调制相位编码序列,构造新的正交频分线性调频相位编码(OFD-LFM-PC)波形以消除空域合成信号自相关栅瓣。由于相位编码的调制,使得OFD-LFM-PC波形空域合成信号的自相关栅瓣消除但整体旁瓣水平有所升高,同时,发射功率方向图非全向。为此,基于OFD-LFM-PC波形的时域特性和空域特性分析,本文建立了空时特性优化模型,对调制的相位编码矩阵和载波频率编码序列进行联合优化,并提出了一种嵌套遗传算法的粒子群算法求解该优化问题。仿真结果表明,所优化设计的OFD-LFM-PC波形能够保证发射功率方向图的全向性,并且空域合成信号具有良好的自相关性能。
      2020,18(3):    313-320    [摘要](6)    [PDF]((6)
    • 弹道导弹群目标跟踪分裂算法研究
      靳俊峰, 曾怡, 廖圣龙
      对武器系统来说,越早完成弹道导弹群目标分裂跟踪,准备时间就越充分;但另一方面如果群目标分裂过早,在跟踪过程中极易发生混批、错批等问题。本文提出了弹道导弹群目标跟踪分裂算法:首先分析群目标形成与跟踪策略,论述了IMM-UKF滤波框架,然后对群目标分裂算法进行了数学建模,分析了影响群目标分裂性能的各种因素,最后采用Pareto改进方法解决了多目标规划问题求解。仿真结果表明,该算法能够达到群目标尽早分裂与群内目标关联稳定度之间的平衡。
      2020,18(3):    321-326    [摘要](8)    [PDF]((8)
    • 基于Deeplabv3网络的飞机目标微动信号分离
      卢廷, 付耀文, 张文鹏, 杨威
      针对空中飞机目标的微多普勒效应提出一种基于时频图与深度神经网络分离直升机、螺旋桨和喷气式三类飞机旋转部件和机身的方法。本文从飞机目标时频图像素差异着手,根据深度学习语义分割网络提取飞机目标时频掩膜图,将掩膜图与飞机目标多分量时频矩阵进行乘法拟合,实现三类飞机目标多分量信号分离。通过建立的仿真数据集进行多组实验,结果表明对飞机目标多分量信号,深度学习语义分割网络提取时频掩膜的方法能够很好地分离机身和旋转部件信号,并起到抑制杂波的效果。
      2020,18(3):    327-334    [摘要](7)    [PDF]((7)
    • 某型空管雷达信号分析及其参数优化
      赵志国, 丁原, 王雨, 房子成, 金颖涛
      为揭示某型新引进S波段空中交通管制一次雷达信号处理技术的新特点,基于理论和实际测试,详细分析了该型空管雷达的信号时序及其信号处理方法。结果表明,该型雷达根据精细的信号时序设计,严格管理雷达探测时间资源,并从目标和接收信道两个方面保持探测性能稳定;基于新的一次混频和开放的软件化设计理念,实现信号的接收与处理,且增加了数字波束选择方法;使用正切型非线性调频信号降低压缩后的距离旁瓣,并根据回波强度自适应消除旁瓣导致的虚警。最后,根据该型空管雷达的新特点,给出了参数优化的一般方法。相关结论对雷达操作使用和空管雷达论证等具有参考意义。
      2020,18(3):    335-339    [摘要](10)    [PDF]((10)
    • 一种射频数字一体化宽带收发模块设计
      范欢欢, 伍小保, 孙维佳
      针对中大型机载有源相控阵雷达系统的需求,提出一种射频数字一体化高集成宽带收发模块的设计方案。相比于传统雷达收发系统的射频、数字部分独立设计的方式,本设计将射频前端电路与数字收发电路集成在一个标准6U ASAAC插件内,以提高集成度、降低功耗。该模块可以实现2GHz以上瞬时带宽的宽带激励信号产生和宽带信号采集。本文先详细介绍了一体化收发模块的硬件组成和设计原理,其次介绍了FPGA软件设计思想,最后给出该模块的硬件测试和数据分析结果。
      2020,18(3):    340-344    [摘要](9)    [PDF]((9)
    • 机载SAR图像解译系统设计研究
      项海兵, 吴涛, 张玉营, 盛佳佳
      针对机载SAR系统应用的海量SAR图像数据的存储管理、态势显示和快速解译等需求,本文提出了一种基于客户端/服务器端(C/S)架构的机载SAR图像解译系统的解决方案。本文介绍了该方案的系统软件架构和硬件架构,重点阐述多源异构海量数据管理、基于OSGEarth的地图和图像叠加显示、基于金字塔的大图像显示、基于深度学习的目标自动检测等关键技术;描述了数据管理、SAR图像显示和SAR图像目标检测识别等功能,其中海量数据的有序管理和查询功能,有效解决海量数据存储管理问题;SAR图像数据的地图叠加显示功能,为图像解译奠定基础;基于深度学习的智能检测识别等功能,满足SAR图像实时快速解译需求。
      2020,18(3):    345-350    [摘要](6)    [PDF]((6)

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