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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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  • 2020年 第18卷 第6期
  • 出刊日期:2020-12-30
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...[详细]

2020年第18卷第6期

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    • 一种大基线分布雷达近场相参探测技术
      吴剑旗, 戴晓霖, 杨利民, 杨 超, 杨生忠, 王启超, 孙 斌
      大基线分布式孔径雷达探测近场目标时,由于各孔径对目标的观测角差异较大,雷达接收到的目标散射回波间的相参性差,难以对回波进行相参积累。本文首先研究了目标回波相参性与回波角度和雷达距离分辨率之间的关系;随后,在大基线分布式孔径雷达近场下,通过分辨单元精细刻画,将大散射点目标变为由若干个强散射点组成的“多目标”,进而分别对各强散射点回波进行相参积累;最后,进行仿真分析和试验。结果表明,目标散射回波在大观测角下的相参性得到有效改善,提高了检测信噪比得益,从而验证了本方法的正确性。
      2020,18(6):    579-583    [摘要]()    [PDF](()
    • 基于FMCW雷达的人体复杂动作识别
      丁晨旭, 张远辉, 孙哲涛, 刘 康
      针对利用摄像机进行人体动作识别时易受视距和光线影响等问题,提出一种基于FMCW雷达的人体复杂动作识别方案。首先基于FMCW信号模型对雷达采样数据采用一种以RDM(Range Doppler Map)向速度维投影的方式逐帧构建微多普勒谱图,继而基于微多普勒谱图来提取用于表征整个动作频谱相关信息的8种特征矢量。最后,基于雷达实测数据,以贝叶斯超参数调整优化后的支持向量机作为分类器,分析利用所提取的单特征矢量以及特征矢量组合来进行分类时对分类准确率的影响,用以筛选最优异的特征矢量组合。实验结果表明,从微多普勒谱图中所提取的特征矢量皆可直观地表述整个动作过程的特性,且利用最终筛选得到的最优异的特征矢量组合对已知个体和未知个体的9种动作进行识别,识别准确率分别高达99.07%和96.76%。
      2020,18(6):    584-590    [摘要]()    [PDF](()
    • 基于HRRP序列的空间进动目标参数估计方法
      查 林, 陈大庆, 吴 鹏
      空间目标的微动特征可以用来识别空间目标并估计目标参数。在空间进动锥体目标参数估计过程中,针对缺少目标结构参数等先验信息以及部分参数存在耦合问题,本文提出一种基于高分辨距离测量以实现进动参数和形状参数估计的新方法。该方法首先利用弹头目标的径向长度序列的极值信息估计出进动参数和形状参数的耦合结果,然后再根据径向长度序列构造一个辅助函数来实现进动参数和形状参数解耦。最后利用电磁仿真数据实验验证了该方法的有效性和适应性。
      2020,18(6):    591-598    [摘要]()    [PDF](()
    • 基于MM算法的脉冲串模糊函数设计方法
      徐乃清, 张劲东, 李 晨, 丁 逊
      针对离散相位调制脉冲串信号的模糊函数优化问题,提出了一种基于MM算法的波形设计方法。MM算法是一种求解最优化问题的迭代算法,通过重复“构造辅助函数-求解辅助函数最优值”的过程,可以逐步逼近原问题的全局最优解。本文首先将脉冲串模糊函数设计问题建模为带约束四次型最优化问题,然后根据泰勒展开,给出了位于原函数上界的辅助函数的构造方法。其中,辅助函数的形式为带约束二次型最优化问题,可通过交替方向乘子法(ADMM)求解。最后通过计算机仿真说明了该方法的有效性。
      2020,18(6):    599-604    [摘要]()    [PDF](()
    • 外测数据误差的高精度估计与分离方法
      刘利军, 涂国勇, 朱时银, 李 曦
      航天发射场火箭外弹道数据预处理主要完成原始测量数据随机误差和系统误差的修正,是后续进行航迹融合和目标识别的基础。为解决传统最小二乘方法难以对测量数据随机误差进行高精度估计的难题,本文提出利用小波变换的多层分解与重构技术对测量数据的随机误差进行统计和消除;并针对复杂模型下测量数据系统误差难以分离的难题,采用模型辨识和回归分析理论对系统误差进行模型分析和诊断的方法。仿真和实际应用证明新算法简单适用,可有效解决传统方法难于对测元误差进行准确修正的问题,大大提高参与融合求解的测元数据质量和弹道解算精度,在靶场外测数据预处理方面具有良好的应用前景。
      2020,18(6):    605-610    [摘要]()    [PDF](()
    • 基于K-均值聚类的SVD杂波抑制算法
      黄凤青, 郑 霖, 杨 超, 刘争红, 邓小芳, 扶 明
      针对强地物静止杂波及慢速杂波严重环境下,慢速运动目标被淹没其中而无法有效检测的问题,本文设计了一种基于K-均值聚类的SVD杂波抑制方法。该方法对回波信号矩阵进行奇异值分解,依据回波信号特性,得到相应的奇异值谱分布,以及奇异向量的空间相关性和平均多普勒频率三个统计量特征,然后基于这些特征采用K-均值聚类算法对各奇异分量进行聚类,无需人为设定阈值参数估计杂波基,可以自适应确定杂波子空间所对应的奇异向量,最后通过正交子空间投影来抑制回波信号中的杂波成分。实验结果表明,该方法在低信杂比条件下相比于传统子空间方法,能够得到较好杂波抑制效果。
      2020,18(6):    611-617    [摘要]()    [PDF](()
    • 基于混合核深度适配网络的HRRP目标识别
      王国帅, 汪文英, 魏 耀, 郑玄玄, 雷志勇
      为了改善基于卷积神经网络(CNN)的雷达目标识别模型的泛化能力,本文将深度适配网络(DAN)方法引入到高分辨一维距离像(HRRP)目标识别中。为了进一步提高DAN方法的性能,创新性地提出了混合核函数MMD代替传统DAN中的多核MMD,设计了基于混合核函数的MMD损失函数。本文使用服从瑞利分布的海杂波来干扰目标域数据。网络模型中使用一维CNN提取特征,使用混合核函数DAN来减少源域和目标域间特征分布的差异。实验表明,相对常规迁移学习方法和DAN方法, 在海杂波影响下该方法可将目标域数据识别率提高15%左右,显著提高了模型的泛化性能和鲁棒性。
      2020,18(6):    618-624    [摘要]()    [PDF](()
    • 机载SAR多模式统一化成像处理技术研究
      韦 维, 朱岱寅, 吴 迪
      合成孔径雷达(SAR)技术能够实现感兴趣区域(ROI)的多模式成像与超高分辨观测。然而,超高分辨成像因多脉冲长时间相干积累而面临方位频谱混叠问题,且对于斜视情况下的凝视和滑动聚束模式,传统频域成像算法难以实现统一化处理。据此,本文提出了一种SAR多模式统一化成像处理算法。首先,采用线性距离走动校正削弱斜视数据的两维耦合。然后,结合基于方位Deramp技术的混叠频谱重建方法与方位重采样,实现混叠信号的恢复及聚焦深度问题的解决。最后,利用扩展的距离徙动算法进一步完成ROI精聚焦。本文所提算法能够对斜视的凝视和滑动聚束数据进行统一化的成像处理。基于点目标仿真与机载SAR多模式实测数据处理结果,验证了所提方法的有效性。
      2020,18(6):    625-632    [摘要]()    [PDF](()
    • 基于截断核范数正则化的协方差矩阵估计
      李 明, 孙国皓, 何子述
      非均匀杂波环境导致机载雷达用于协方差矩阵估计的样本不足。本文提出了一种基于截断核范数正则化(Truncated Nuclear Norm Regularization, TNNR)的协方差矩阵估计算法以满足小样本条件下机载雷达空时自适应处理(Space Time Adaptive Processing, STAP)应用。本文利用TNNR确保所估计杂波协方差矩阵(Clutter Covariance Matrix, CCM)的低秩特性,并将NP-hard问题转换为凸优化问题。不同于常规的秩最小化算法,如核范数松弛方法,本文所提出的TNNR算法仅最小化与矩阵的秩无关的较小奇异值的和,可以更加准确地约束矩阵的秩。在此基础上本文还利用CCM的块Toeplitz结构先验信息,可确保在连续域上进行信号建模,有效避免网格点失配问题。仿真结果表明本文所提出的算法在小样本条件下可更加准确地估计CCM且STAP性能更优。
      2020,18(6):    633-639    [摘要]()    [PDF](()
    • 基于伪装结构兼容设计的目标RCS仿真分析
      李玉鹏, 苏荣华, 王吉远, 杨元友, 吴华杰, 王雪明
      伪装遮障是掩盖工程施工活动的有效措施,支撑骨架一般采用轻钢结构,其金属材质与外部构型,在雷达侦察下,会形成强散射暴露工程位置。本文针对伪装与结构的兼容设计,在满足结构稳定性和伪装隐蔽性的同时,通过对比同等遮障面积下不同钢柱截面的用钢量,得出优先采用方形截面柱以提高经济性的结论。同时,对大跨度遮障柱网的布局给出合理建议。随后,利用电大尺寸仿真,分类计算了多种仿形屋面结构随雷达威胁方向变化的远场RCS值,分析了多种起伏特征对结构RCS的影响规律,研究结果表明,根据地势的不同,对屋面设置特定方向的起伏能有效规避强散射的形成,可为防雷达伪装遮障的方案制定提供设计依据。
      2020,18(6):    640-644    [摘要]()    [PDF](()
    • 一种改进的SAR与可见光图像融合算法
      张 瑞, 董张玉
      针对现有SAR与可见光遥感影像融合算法的计算复杂度较高,细节信息保留较差等问题,提出了一种NSST-IHS结合自适应PCNN改进的融合算法。该方法先利用IHS 变换提取可见光图像的亮度分量I,并将得到的亮度分量I与SAR图像分别进行NSST变换;然后,针对低频子带分量采用方向信息即空间频率和平均梯度自适应调整PCNN的外部刺激与链接强度;高频子带分量上运用改进的拉普拉斯能量和(SML)的融合规则;最后,运用逆 NSST变换和逆IHS变换得到最终融合图像。实验表明,本文算法所得融合图像比传统算法在视觉效果方面提升明显,光谱信息及线性结构特征得到更多保留、各类评价指标上比传统算法要更好。
      2020,18(6):    645-650    [摘要]()    [PDF](()
    • 无源雷达直达波参数估计方法研究
      苏汉宁, 鲍庆龙, 王 森, 孙玉朋
      无源探测作为一种经济安全的被动探测手段近年来获得学术界的广泛关注,在非合作外辐射无源雷达系统中,准确快速地估计直达波的参数是无源探测的前提。本文以基于非合作chirp雷达的无源雷达系统为平台,围绕直达波参数估计问题展开研究。对于工程上常见的时频混叠,且时间不同步的多分量chirp信号,提出一种基于分数阶傅里叶域滤波的chirp信号参数估计方法。该方法根据时频域滤波的原理,首先通过分数阶傅里叶变换估计chirp分量的调频斜率;然后通过逆分数阶傅里叶变换将多分量chirp信号分离为若干个单分量chirp信号,并在时域估计每个chirp分量的脉冲宽度;最后构造dechirp滤波器,对分离后的chirp分量进行解线性调频,估计每个chirp分量的中心频率。仿真实验证明,本方法相较于时频图像的方法,具有更高的估计精度和计算效率,而且本方法可以实时处理,易于工程化实现。
      2020,18(6):    651-657    [摘要]()    [PDF](()
    • 基于目标稀疏性的雷达距离超分辨
      陈希信, 张庆海
      雷达目标在观测空间中通常是稀疏的。当雷达发射线性调频信号时,目标回波的匹配滤波实际上是频域去斜脉压,回波信号在频域去斜后变成复正弦波。基于目标稀疏性和去斜回波的复正弦形式,可以构造多目标频域去斜回波的距离维稀疏信号模型,然后利用凸优化方法求解目标的距离,同时实现雷达距离超分辨。本文提出了一种基于目标稀疏性和频域去斜的距离超分辨方法,理论分析和仿真实验表明,该方法的距离分辨率超过了常规脉冲压缩技术,从而实现了雷达距离超分辨。
      2020,18(6):    658-660    [摘要]()    [PDF](()
    • 一种基于异地处理的抵近探测雷达系统
      马红星
      文章提出了一种通过增加转发站,实现定向远距离目标探测的新体制雷达。该体制雷达由发射站、转发站和接收站三部分组成。探测过程中,通过转发站抵近目标的方式实现远距离目标探测。发射站发射正交波形探测信号覆盖目标区域,转发站抵近目标区域,对目标散射信号进行接收并错频回传,接收站接收回传信号,实现目标探测。基于探测信号的正交性,该雷达利用单通道转发站即可实现远距离目标探测。单通道转发站使得雷达具备远距离探测能力的同时,符合抵近探测所需的简单化、轻量化的需求。文章对该体制雷达的工作原理进行了理论论证和数值仿真分析。
      2020,18(6):    661-666    [摘要]()    [PDF](()
    • 基于深度学习的雷达目标检测技术
      刘军伟, 李 川, 聂熠文, 崔国龙, 汪育苗, 徐瑞昆
      根据纽曼-皮尔逊准则,恒虚警方法(CFAR)在虚警率10-6、检测概率90%的条件下,可检测目标的信噪比需大于12.8dB。由于可用于参考的环境单元有限且实际环境中杂波分布差异性大,特别是隐身、低慢小等目标的能量强度值很难达到检测门限的要求。本文基于深度学习方法,利用含杂波/噪声/干扰的目标距离多普勒(RD)域图像与相应理想情况下的目标RD图作为网络训练数据集,网络中的生成模型向判决模型提供抑制处理后的RD图,根据判决模型反馈来调整杂波抑制处理参数。这一动态对抗博弈的过程最终优化所得的生成模型将有效学习环境中杂波/噪声/干扰的特性并将其过滤。通过杂波、噪声和干扰环境下的实验证明,本文方法可以在RD域有效抑制杂波,增强目标信息,具备在实际杂波抑制场景下的可行性。
      2020,18(6):    667-671    [摘要]()    [PDF](()
    • 基于俯仰维信息的机载气象雷达目标检测
      王 宇, 吴 迪, 朱岱寅, 孟凡旺
      机载气象雷达系统能够在飞行中实现对气象目标的探测。然而,近地气象目标易受到强地杂波干扰,从而导致目标信息的缺失和检测虚警。为了实现地杂波背景中气象目标的准确检测,本文提出了一种基于俯仰通道干涉相位的空域气象目标检测技术。首先利用俯仰双通道系统获取雷达回波数据,经过多视处理后生成干涉相位图,对干涉相位图进行干涉相位补偿后得到待检测的干涉相位数据;然后将干涉相位作为检验统计量,解析高斯杂波背景下地杂波与气象目标的干涉相位统计特性;最后嵌入该统计特性至恒虚警率检测器中,实现气象目标的鲁棒检测。多组仿真与实测数据处理结果表明,相较于其他气象目标检测方法,所提方法具有更高的检测概率和更好的鲁棒性。
      2020,18(6):    672-681    [摘要]()    [PDF](()
    • 基于Grubbs法则的改进CAG-CFAR检测器
      肖春生, 周 围, 朱 勇
      针对传统恒虚警检测器在多目标情况下出现性能下降的问题,提出了一种基于格拉布斯(Grubbs)法则的改进CAG-CFAR检测器,即CAGp-CFAR检测器。该方法利用Grubbs法则实现对参考窗中奇异值、干扰目标的有效剔除,极大地降低了多目标环境中均值类恒虚警检测器的“遮盖效应”,在多目标环境下具备良好的应用潜力。考虑到CAG-CFAR检测器进行野值剔除时对样本概率密度函数存在一定限制,本文算法进一步对CAG-CFAR检测器的复杂结构进行了合理简化,具备更强的工程应用价值。仿真结果表明该方法在各类典型杂波背景中都具备良好的检测性能。
      2020,18(6):    682-688    [摘要]()    [PDF](()
    • 突防过程中反辐射无人机群数量规划研究
      刘 阳, 董文锋, 冷 毅, 刘 锐
      为对反辐射无人机突防过程中数量进行规划研究,将突防分为了突防雷达探测系统和防空火力系统两个过程,分别建立了反辐射无人机群对这两类系统突防的概率模型,并对两种概率的影响因素进行了分析和仿真。按照反辐射无人机与目标的距离,分析出了无人机群的突防顺序及详细过程。最后结合两种概率模型提出了无人机群的数量规划,并得到了无人机群数量对毁伤概率的影响,仿真结果验证了该模型的合理性以及该模型对实战对抗的指导意义。
      2020,18(6):    689-694    [摘要]()    [PDF](()

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