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  • 2021年 第19卷 第3期
  • 出刊日期:2021-6-28
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。

2021年第19卷第3期

(下载当期目录)

    • 数字阵列雷达发射多波束的若干关键技术
      鲁加国
      面向新一代多功能相控阵雷达对天线发射多波束技术的急需,本文在分析了雷达发射多波束特点的基础上,讨论了发射多波束技术在对地多功能监视雷达、防空反导多功能雷达和侦干探通多功能系统等领域的典型应用;梳理并总结了雷达发射多波束技术的研究历程和发展趋势;提出了单元级数字阵列雷达发射多波束的技术架构和实现方式,分析研究了单元级数字阵列多功能雷达实现发射多波束所涉及的波束带宽积提升、多路相位同步、分布式相参频率源、高效率实现和雷达资源的管理和控制等关键技术,为单元级数字阵列发射多波束的深入研究提供了技术路径。
      2021  Vol.  19(3):    233-240    [摘要](129)    [PDF](77)
    • 基于GF-3照射的星机双基SAR成像及试验验证
      武俊杰,孙稚超,杨建宇,吕争,李东涛,缪昱宣,陈天夫,左伟华,李财品,海宇,安洪阳,李中余,赵良波,张庆君,庄超然
      星机双基地合成孔径雷达(SAR)利用卫星发射、机载接收实现对地海面目标的高分辨成像,具有可成像范围广、隐蔽性好、抗干扰能力强等优点,且可以实现前视、斜视、侧视等多种模式的成像,提供更加丰富的地物信息,具有十分广阔的民用和军事应用前景。针对星机双基SAR,本文首先分析了成像性能与处理方案。随后,描述了基于高分三号SAR卫星照射的星机双基SAR成像试验构型与收发系统组成。最后,给出了星机双基SAR试验的成像结果,并结合成像区域的光学图像分析了系统成像性能。
      2021  Vol.  19(3):    241-247    [摘要](106)    [PDF](46)
    • 机载双频曲线SAR系统与试验
      陈乐平,安道祥,周智敏,葛蓓蓓,李建鹏,李一石
      曲线合成孔径雷达(SAR)是一种孔径流形特殊的成像雷达,其所搭载平台通过作曲线运动,能观测到目标更多的方位散射信息、获取更高的空间分辨率,同时还具备一定的三维成像能力。随着成像技术的不断发展,机载曲线SAR在重点区域侦测相关任务中呈现广阔的应用前景。本文主要介绍了研究团队近年研制的机载双频曲线SAR系统,以及于2020年9月在陕西开展的一系列机载双频曲线SAR飞行试验。该系统能同时完成Ku波段三通道以及L波段双通道全极化数据采集工作,文中对曲线SAR中的高分辨成像、子孔径关联三维特征提取、曲线孔径干涉处理以及动目标跟踪检测等处理应用进行了介绍,并给出了实测数据处理结果,验证了系统性能和其可靠性。
      2021  Vol.  19(3):    248-257    [摘要](95)    [PDF](55)
    • 一种雷达智能抗干扰评估仿真系统
      彭志刚, 李宝鹏, 李大龙, 高伟亮
      抗干扰性能是决定雷达作战效能发挥的重要因素,传统的雷达抗干扰性能评估仿真体系不健全,技术方法单一,智能化程度低,可视性差。基于现代雷达智能抗干扰工作体系,设计实现了基于干扰信号感知的雷达智能抗干扰评估仿真系统。系统分为干扰信号识别、主动/被动干扰拟制、抗干扰性能评估三大模块,应用支持向量机(SVM)提取干扰信号时频特征进行智能识别,对不同干扰采用旁瓣对消、旁瓣匿影、发射波束优化等抗干扰策略,给出抗干扰前后雷达抗干扰性能的提升情况,做到了雷达智能抗干扰的全过程评估。系统可为雷达抗干扰技术的分析验证提供了良好的验证平台,具有一定的应用前景。
      2021  Vol.  19(3):    258-264    [摘要](104)    [PDF](60)
    • 一种基于超宽带雷达的日常活动分类方法
      赖佳磊, 阳召成, 鲍润晗, 周建华
      近年来,随着智能物联网应用的快速发展,雷达传感器由于具有保护隐私、全天候全天时工作、不受光线和遮挡影响等优点,在人体目标日常行为活动识别方面受到了学术界和产业界的极大重视。针对一种超低辐射的超宽带雷达(Impulse Radio Ultra-Wideband,IR-UWB),提出了一种室内人员日常活动(包含静止、坐下、走路、起立)分类方法。该方法首先利用目标检测方法检测出目标有效距离单元;其次,提出了基于平均多普勒频率、信息量和多普勒能量的3种微多普勒特征进行动静目标粗分类;最后,采用长短期记忆神经网络(Long Short-Term Memory,LSTM)对人体活动进行细分类。实验结果表明,人体活动细分类的平均准确率能达到92.52%。
      2021  Vol.  19(3):    265-270    [摘要](92)    [PDF](40)
    • 坐标轴箔条云的电磁波传播特性研究
      杨坤龙,刘鑫,王伟东,王雪松,李健兵
      散射和传播是电磁波与目标相互作用时两个最基本的物理现象。在箔条干扰中,电磁波的传播效应是衡量箔条云团对敌方雷达波衰减能量的关键问题。本文针对一种坐标轴型箔条的应用需求,建立了箔条云和目标的合成回波模型,考虑了传播特性对目标散射回波的影响,并结合Oguchi方法对坐标轴箔条云的电磁波传播特性与箔条指向、位置、数量的关系进行了分析。仿真实验表明:坐标轴箔条云的电磁波传播特性不受其指向影响;在相同质量下,坐标轴箔条云的传播衰减约为传统箔条云的2.76倍,且不会出现相移,干扰性能更佳。此外,在给定仿真条件下,对不同数量的坐标轴箔条云在时间域和距离域上的干扰效果进行了分析,对坐标轴箔条的实际应用具有重要参考价值。
      2021  Vol.  19(3):    271-279    [摘要](65)    [PDF](47)
    • 基于斜距多普勒分析的雷达前视测高方法
      胡虹,刘仍莉,李川,钟雪莲,邓海涛,陈仁元
      针对基于正下视天线几何构型的传统雷达高度计不适用于天线前向安装的弹载雷达导引头系统的问题,提出一种基于回波斜距多普勒分析的适用于前下视几何构型的雷达测高方法。该方法利用平台与目标间相对高度、速度、斜距及多普勒之间的几何关系实现高度测量,并采用方位谱相关法实现由前视几何引起的非均匀方位谱分布条件下的多普勒中心估计。首先对回波进行距离匹配滤波和方位去斜处理,实现距离方位二维聚焦。然后在距离向进行子段划分处理提高测高精度及稳定性。在每一距离子段中,通过波门和采样点推算斜距,采用方位谱相关法估计多普勒中心,并根据测高几何关系估计高度值。最后对各子段测高值进行能量筛选和平均后输出最终测高结果。仿真和实测数据处理结果均表明本文所提方法应用于弹载雷达导引头前视测高有很好的测高精度。
      2021  Vol.  19(3):    280-286    [摘要](85)    [PDF](37)
    • 雷达高精度测距相位差改进算法
      刘上,朱国富,王玲,陆军
      介绍了基于相位差法的线性调频连续波(LFMCW)雷达测距算法的原理,针对其计算量大和信噪比门限高的问题,提出一种改进相位差测距算法。该算法在快速傅里叶变换(FFT)的基础上先使用线性调频Z变换(CZT)对峰值附近的窄带进行细化,避免误差可能导致的谱线之间的相位差模糊,提高抗噪声性能,再应用相位差算法作距离估计。与经典算法进行仿真对比,结果表明,该方法的测距精度比改进Fitz算法高一个数量级,信噪比门限比补零相位差算法低7dB,且运算量有一倍以上的减少,适用于低信噪比环境下对检测精度要求较高的实时场景,有利于现阶段工程实现和推广。
      2021  Vol.  19(3):    287-291    [摘要](71)    [PDF](50)
    • 含旋转部件的动态目标ISAR成像及微多普勒特征提取
      赵东涛,黄雁飞,齐玉涛
      含旋转部件的动态目标ISAR成像中,受旋转部件微多普勒调制影响,导致目标成像质量下降,给目标识别带来巨大困难。抑制或消除旋转部件回波是处理带有旋转部件目标ISAR成像的重要内容。现有的算法在处理旋转部件时采用了单个旋转点的假设,虽然取得了较好的效果,但是对实测数据分离效果不明显。为此,本文基于含旋转部件目标主体和旋转部件回波的特点,采用时频分析的方法,实现目标主体与旋转部件回波的分离。对旋转部件信号作单独分析,能更好地获得旋转部件的微动特征参数。仿真和实测数据的结果表明了该方法的有效性。
      2021  Vol.  19(3):    292-297    [摘要](79)    [PDF](43)
    • 调零线性约束下的稳健自适应单脉冲合成
      陈子昂,杨嘉伟,陶琛琛
      单脉冲测角是一种计算简单、稳健性好的高精度测角方法。当存在旁瓣干扰时,结合自适应波束合成的自适应单脉冲算法能很好地抑制干扰同时保持测角精度,但当干扰进入主瓣时,传统的单脉冲测角会出现单脉冲比失真的问题,从而导致测角误差较大。为了克服主瓣干扰条件下的单脉冲比失真问题,提出一种调零线性约束的差波束自适应合成方法,抑制主、旁瓣干扰同时保持单脉冲比曲线。仿真验证了算法的有效性,并与三点线性约束算法的性能进行比较。
      2021  Vol.  19(3):    298-303    [摘要](63)    [PDF](23)
    • GST时频滤波SAR射频干扰抑制算法
      贺音光,谭小敏,杨娟娟,龚紫翼,闫伟
      空间中存在的射频干扰(Radio Frequency Interference,RFI)会污染合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)的回波数据,进而影响成像质量以及基于图像的应用。本文针对RFI的特点,提出了一种基于广义S变换(Generalized S Transform,GST)时频滤波的干扰抑制算法。该算法首先利用配对样本T检验对存在干扰的回波数据进行检测并标记,然后对被标记的回波数据的实部与虚部分别进行处理:将数据变换到广义S变换域,逐条对时间窗内的数据进行子空间滤波完成干扰抑制,接着把干扰抑制后的数据反变换到时域并与未标记信号组成新的纯净回波数据集,最后利用成像算法进行成像处理得到清晰的SAR图像。所提出算法可以在有效抑制SAR数据中射频干扰的同时,减少处理过程中有用信号的损失,实验结果验证了算法的有效性。
      2021  Vol.  19(3):    304-309    [摘要](55)    [PDF](19)
    • Gamma分布在海面目标检测中的应用
      周围,朱勇,杜玉晗,谢俊好
      本文通过对大量实测数据的处理与定量分析,证明Gamma分布可用于X波段雷达海杂波幅度分布的建模,并介绍了两种适用于Gamma分布杂波背景的恒虚警(CFAR)检测器:基于最大似然估计的MLG-CFAR和基于加权幅度循环迭代的WAI-CFAR。理论分析证明,MLG-CFAR检测器对Gamma分布的杂波平均功率估计值是渐进有效的,且在形状参数已知的前提下,该检测器对尺度参数具有恒虚警特性,在均匀、非均匀杂波背景中的检测性能仿真结果验证了该检测器在Gamma杂波中的最优性;WAI-CFAR检测器综合了均值类和有序统计量类CFAR算法的优点,在均匀杂波背景中具有较好的性能,在非均匀杂波背景中可通过灵活设定加权系数,获得较强的目标检测能力和鲁棒的虚警控制能力。
      2021  Vol.  19(3):    310-321    [摘要](59)    [PDF](45)
    • 基于5G信号的脉压加权相参积累方法
      吕盼盼,涂刚毅,王雪琦
      5G信号携带的通信信息导致脉压信号出现大量随机性起伏旁瓣,类似于噪声对脉压信号的干扰,影响了相参积累性能。针对该问题,本文将脉压信号幅度加权的方法应用到基于5G信号的外辐射源雷达系统中,在单发单收的雷达模型基础上,理论分析了5G信号特性及脉压旁瓣起伏性较大原因,推导了脉压幅度加权方法抑制随机性旁瓣的可行性。最后,通过建立距离多普勒谱,实现对5G信号的相参积累。仿真结果表明该方法能够大幅度降低峰值旁瓣比,可有效实现对脉压旁瓣的抑制。
      2021  Vol.  19(3):    322-327    [摘要](65)    [PDF](19)
    • 一种新型低杂散低相噪直接合成频率源
      谢走甜,王志伟,李岸舟,王瑞伟
      本文介绍了一种新型的X波段雷达接收机频率源设计方法。采用频率倒树状结构设计思想,并利用ADI公司生产的AD9510/AD9516芯片的低抖动时钟分配器多通道可编程特点,设计实现了雷达接收机频率源一本振的宽带多点跳频(频率从8060~8160MHz,步进10MHz,共11个点)及二本振、系统时钟、采样时钟等频率的直接合成,并给出了测试结果。实测结果显示:一本振频率8.13GHz相位噪声为-119.21dBc/Hz@1kHz ,杂散抑制为-71.99dBc,且多点跳频正常。从测试结果来看,本文介绍的直接合成频率源具有良好的低杂散、低相噪性能。
      2021  Vol.  19(3):    328-331    [摘要](60)    [PDF](23)
    • 某测量雷达天线座轴系设计与精度测量
      何文杰,张增太, 房景仕, 郭亚军
      本文针对精密测量雷达的特点,对二维天线座的方位轴系和俯仰轴系进行详细设计,并重点分析方位和俯仰轴系精度误差对雷达测角误差的影响。进一步分析影响方位轴铅垂度、方位轴与俯仰轴垂直度的因素,对每个因素的误差进行数值分配,并通过加工制造和装配进行精确控制,从而满足总的误差分配指标要求。文章提出方位轴系和俯仰轴系精度测量方法,并据此实测两轴系精度数据,通过对比精度分配理论数值和实测数据,验证了理论计算和测量方法的可行性。
      2021  Vol.  19(3):    332-336    [摘要](58)    [PDF](17)
    • 基于天牛须算法的宽带功率合成器设计
      马会闯,葛俊祥
      为了提高宽带Wilkinson功率合成器的设计效率,基于奇偶模分析法和传输线理论,首先列出Wilkinson合成器的电路参数方程,再导出适应度函数,采用天牛须算法对其优化设计,获得功率合成器的设计参数,并且通过HFSS根据初始参数建立仿真模型验证其可行性。与粒子群算法相比,在本文的适应度函数求解过程中,天牛须算法收敛精度较好,寻优效率较高。最后选取两只X波段4W GaN功率放大器芯片组成功率合成模块,在8.5~11GHz频率范围内,测试结果表明,其饱和输出功率大于6.8W,合成效率优于86%,验证了Wilkinson功率合成器的带宽和高合成效率。
      2021  Vol.  19(3):    337-342    [摘要](74)    [PDF](18)
    • 微通道液冷冷板散热特性研究
      任恒,房景仕,张根烜
      本文研究了3种典型构型微通道冷板的散热特性,分别为冷板盖板与翅片焊接、冷板盖板与翅片不焊接以及翅片双面插排形式。对比了3种不同构型冷板的散热能力并对3种构型冷板的流阻特性进行了研究,发现翅片排布越密集流阻越大,越不利于整个液冷系统的流量分配。研究了冷却液流量对功率芯片温度的影响,发现冷却液流量较小时,流量增加可大幅降低芯片温度,当冷却液流量足够大时,冷却液流量对芯片温度影响不大。通过对不同翅片高度和不同单边厚度的冷板进行研究,发现翅片高度6mm工况下当翅片和盖板间隙0.3mm时冷板散热能力最强,其余厚度冷板翅片盖板间隙0.2mm时散热能力最强。冷板单边厚度越小,传热热阻越小,功率器件温度越低。
      2021  Vol.  19(3):    343-348    [摘要](59)    [PDF](23)

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