机载相控阵雷达灵巧干扰信号模型及抑制方法研究0

目前对灵巧干扰的研究主要集中在常规地面雷达,对于机载雷达下的干扰模型及其抑制方法的研究较少。针对此种情况,建立了机载雷达背景下噪声卷积干扰、随机移频干扰和延时转发干扰3种典型灵巧干扰的空时信号模型,并从杂波自由度、空时功率谱图和距离-多普勒谱图的角度分析了干扰分布特性以及影响空时自适应处理(space-time adaptive processing, STAP)性能的内在机理,在此基础上提出了一种基于单元平均选小检测的机载雷达杂波和干扰同时抑制方法。该方法从杂波空时功率谱角度准确估计干扰来向,并据此形成干扰辅助波束,最后通过STAP实现干扰和杂波的有效抑制。仿真结果表明,所提方法相对于传统级联抑制方法,对延时转发灵巧干扰的抑制性能改善5 dB以上,验证了所提方法的有效性。     

极化合成孔径雷达有源干扰的干信比方程

对极化合成孔径雷达(polarimetric synthetic aperture radar, PolSAR)实施有效的电子干扰是合成孔径雷达电子对抗领域的重要课题。针对PolSAR电子干扰的基本原理, 首先推导出了接收机输出端和成像处理后的PolSAR方程, 并与极化散射矩阵联系起来, 完整地描述了不同极化状态组合下的信噪比和杂噪比; 然后构建了PolSAR接收机输出端的干扰方程以及成像处理后的非相干、部分相干和完全相干干扰方程, 总结了PolSAR电子干扰有效功率的能量分配与守恒规律; 最后基于上述方程论证了不同极化配置对PolSAR干扰的效果。对于PolSAR电子干扰技术研究和相关装备研制具有重要的理论指导意义。     

用于卫星载荷数据传输总线的终端IP核设计

根据通信卫星有效载荷数据传输总线协议及其工作原理，提出了一种总线终端IP（intellectual property）核的设计及验证方法，该IP核由总线接口模块、时钟分频模块、协议处理模块、数据采集模块等组成，其设计和研制具有自主知识产权。该IP核完成了模块仿真验证、芯片系统仿真验证和FPGA（field programmable gate array）验证并已流片成功，验证结果表明：该IP核设计功能全面、资源占用少、可靠性高，可应用于通信卫星地检验证设备或者直接应用于卫星有效载荷设备中，支持通信卫星有效载荷数据传输总线的测试。     

Angular glint calculation and analysis of radar targets via adaptive cross approximation algorithm

Angular glint is a significant electromagnetic （EM） scattering signature of extended radar targets. Based on the adaptive cross approximation （ACA） algorithm accelerated method of moments （MoM） and the plane incident wave assumption, the narrowband, wideband and newly developed high-resolution range profile （HRRP） based angular glint calculation formulations are derived and applied to arbitrarily shaped three-dimensional （3D） perfectly electrical y conducting （PEC） objects. In addition, the near-field angular glint is emphasized, which is of great importance for radarseeker applications. Furthermore, with the HRRP based angular glint, an approach to rigorously determine range resolution cel s which own relatively smal er angular glint is provided. Numerical results are presented with new findings to demonstrate the usefulness of the developed formulations.     

基于MVDR波束形成的FDA平台外干扰抑制

针对频控阵(frequency diverse array, FDA)在对与目标位置相近的平台外干扰进行抑制时, 传统FDA与非线性频偏结合不能实现距离-角度去耦合、对数递增FDA主瓣展宽较大和汉明窗加权FDA距离维旁瓣过高的问题, 在充分研究汉明窗加权的线性FDA(Hamming linear FDA, HL-FDA)方案的基础上, 对4种频偏方案的性能进行了分析, 提出采用FDA多输入多输出结构代替传统的一维均匀线性FDA结构, 通过结合最小方差无失真响应(minimum variance distortion free respinse, MVDR)准则, 将HL-FDA应用到MVDR自适应波束形成层面, 对平台外干扰进行抑制。仿真验证了HL-FDA在结合MVDR自适应波束形成算法后能有效地对抗距离-角度二维平台外干扰。     

基于卷积ADMM网络的高效结构化稀疏ISAR成像方法

结构化稀疏逆合成孔径雷达(inverse synthetic aperture radar, ISAR)成像是空间态势感知与目标识别的重要手段。该问题可通过压缩感知(compressive sensing, CS)方法解决。目前, 许多传统CS方法仍存在运算效率低、参数适应性不强等问题。针对该问题, 本文提出了一种基于卷积交替方向乘子法网络(convolutional alternating direction method of multipliers network, C-ADMMN)的结构化稀疏ISAR成像方法。利用深度展开方法, 结合传统结构化稀疏ISAR成像模型, 构建C-ADMMN网络。通过监督学习, C-ADMMN仅需约10层网络便可达到传统方法上百次迭代的效果, 具有较高的运算效率且对不同目标具有一定适应性。基于仿真与实测数据的实验结果验证了网络的高效性与参数适应性。     

八粒子量子态对彩色图像的存储方案

经典彩色图像的存储方法存在着数据量很大且很费内存等缺点,针对这些缺点,提出了一种在量子比特阵列中采用八粒子量子态存储彩色图像的方法,借助于量子态的巨大存储能力,通过采用量子并行计算特性的Grover量子搜索算法,起到平方根加速的理想效果.在图像存储和图像重构的过程中,对量子比特阵列进行搜索找到相应的彩色图像,证明所采用的方法有很好的效果.     

Polynomial-rooting based fourth-order MUSIC for direction-of-arrival estimation of noncircular signals

A polynomial-rooting based fourth-order cumulant algorithm is presented for direction-of-arrival（DOA） estimation of second-order fully noncircular source signals, using a uniform linear array（ULA）. This algorithm inherits all merits of its spectralsearching counterpart except for the applicability to arbitrary array geometry, while reducing considerably the computation cost.Simulation results show that the proposed algorithm outperforms the previously developed closed-form second-order noncircular ESPRIT method, in terms of processing capacity and DOA estimation accuracy, especially in the presence of spatially colored noise.     

SwiftArray: Accelerating Queries on Multidimensional Arrays

Scientific instruments and simulation programs are generating large amounts of multidimensional array data.Queries with value and dimension subsetting conditions are commonly used by scientists to find useful information from big array data,and data storage and indexing methods play an important role in supporting queries on multidimensional array data efficiently.In this paper,we propose SwiftArray,a new storage layout with indexing techniques to accelerate queries with value and dimension subsetting conditions.In SwiftArray,the multidimensional array is divided into blocks and each block stores sorted values.Blocks are placed in the order of a Hilbert space-filling curve to improve data locality for dimension subsetting queries.We propose a 2-D-Bin method to build an index for the blocks’value ranges,which is an efficient way to avoid accessing unnecessary blocks for value subsetting queries.Our evaluations show that SwiftArray surpasses the NetCDF-4 format and FastBit indexing technique for queries on multidimensional arrays.     

组网雷达探测能力的并行计算与可视化方法研究

深入研究了并行计算与并行绘制相结合的并行框架构建问题。针对组网雷达探测能力的计算与可视化特点,在(PC)集群的基础上,构建了一个并行计算与可视化运行框架。该框架在并行计算中,采用八叉树分割的方法对组网雷达计算区域进行任务分配；在并行绘制中,采用sort-last的并行绘制机制。仿真试验结果表明,该运行框架能够有效地满足大规模组网雷达探测能力计算与可视化的应用需要。