基于电场探测与无线组网的带电飞行目标探测系统设计

随着导航、电子技术、隐身涂层等科学领域的发展,武器装备的电子化、隐身性能不断提高,传统探测手段如雷达探测,有一定的局限性,需要研究和发展新的探测系统,对飞行目标进行有效探测.设计了基于电场探测与无线组网的带电飞行目标探测系统,系统通过无线组网的探测节点对带电飞行目标进行全天候监测,并通过组网定位算法对目标进行定位,探测信息为指控中心的作战决策提供支撑,可以及时下达指令给作战系统对目标进行打击拦截.通过理论与试验结果分析证明了探测系统的可行性,并且系统弥补了传统雷达探测手段对于隐身目标探测的不足,对于提升防空领域的信息化水平,保障我方的信息优势有着重要意义.     

基于导航卫星反射信号的距离-多普勒图信噪比增强算法

利用全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)与地基接收机构成的双基地雷达探测水上目标,是监测水上交通的新兴手段。利用由地球静止轨道(geostationary earth orbit,GEO)卫星反射信号生成的距离多普勒(range-Doppler,RD)图来实现目标探测。为了提高RD图中运动目标回波信号的信噪比,提出了一种增强回波信号能量的算法。该算法首先将相邻距离元和多普勒元上的回波信号通过距离补偿和多普勒补偿搬移到弱回波信号的位置,然后通过信号累加提高回波信号的能量,从而达到增强信噪比的目的。描述了探测长江货轮的实验,实验结果表明经增强算法处理后,运动目标回波信号的信噪比平均提高了4 dB左右。这一结果验证了利用北斗GEO卫星探测水上目标的可行性。     

基于被动量子雷达的隐身目标探测研究

未来战场,将是隐身武器的较量,不论是有人机、无人机,还是巡航导弹、弹道导弹,都朝着隐身化方向发展.传统雷达在对付这些隐身目标时存在无法突破的性能极限.笔者将被动雷达与量子技术结合,提出被动量子雷达,分析其对隐身目标探测的机理.采取超导电路技术实现对微波光量子转换处理,并使用SVI和PSA量子增强接收技术,以及JPA技术实现高灵敏度微波信号接收,被动量子雷达可将系统灵敏度最大提高大约4个数量级.分析结果表明提出的基于被动量子雷达的隐身目标探测原理可行,具有很强的应用潜力.     

双基地雷达对隐身涂敷小球探测面积的计算

依据隐身涂敷小球的双基地雷达截面积测量值，计算了双基地雷达对隐身涂敷小球的探测面积，得到了探测面积与基线距离之间的关系曲线图。该结果对双基地雷达的优化配置具有参考价值。     

雷达低可观测目标探测技术

 复杂背景下稳健高效的低可观测目标探测始终是雷达信号处理领域的研究热点和难点。一方面,强杂波背景和目标复杂运动使得信号微弱,时频域难以区分;另一方面,传统雷达体制回波信号资源受限,难以实现对目标信号的精细化描述,亟需发展雷达目标探测新体制和新技术。本文归纳总结了低可观测目标探测面临的技术难点,系统回顾了常用的雷达动目标检测方法,最后从目标探测技术和手段两方面对雷达低可观测目标探测的发展进行展望。     

神经网络在电子对抗与反对抗中的应用

本文从神经网络应用于电子对抗中雷达对抗与反对抗中的潜在优势出发，论述了将其应用于雷达信号分选和识别、自适应信号处理、识别反辐射导弹、探测隐身目标和抗人为干扰等方面的广阔前景。     

一种提高船舶导航雷达远距离探测能力的方法

船舶导航雷达接收机的中频窄带滤波器性能直接影响到雷达对远距离目标的探测能力。提出了构造一种提高船舶雷达远距离回波信号信噪比的“匹配滤波器”的方法。通过阻抗变换的方法设计高Q窄带中频滤波器,达到了2 MHz的通带宽度,小于3 dB的带内插损以及较高的矩形系数等设计目标。将滤波器运用于实际的船舶导航雷达接收机中,有效提高了雷达的探测距离。设计的窄带滤波器还有体积小、结构简单、制作方便、成本低等特点。     

基于MMSE的超宽带脉冲压缩雷达优化

针对脉冲压缩技术本身存在的距离旁瓣现象会使雷达探测到的邻近的弱目标信号被强目标信号的距离旁瓣所掩盖的问题。对超宽带脉冲压缩雷达信号进行优化处理,采用最小均方误差算法(MMSE)优化超宽带脉冲压缩雷达,通过计算机仿真表明,经过优化后的超宽带脉冲压缩雷达距离旁瓣得到明显抑制,同时在分辨力不受影响的情况下,更容易识别目标。     

多传感器数据融合技术对抗隐身目标

本文介绍了多传感器数据融合算法,推导了雷达观测误差与目标距离及隐身特性之间的关系,并对雷达组网的反隐身性能进行计算机仿真,得到了一些有意义的结论,论述了数据融合技术对抗隐身目标的可行性和有效性。     

干涉量子雷达测量方法性能分析

目前隐身技术、空间小目标探测以及行星防御等应用领域对雷达系统的性能提出更高要求,随着量子信息技术和量子计算机的发展,利用量子技术改进远程传感器系统并提高传感器灵敏度已成为众多科学领域的研究热点.初步研究结果表明,依赖于少量纠缠叠加光子的量子雷达与不采用纠缠光子的雷达相比,其分辨率以二次方的速率提高.同时,对于同一个目标,量子雷达比传统雷达的有效探测距离更远,且量子散射截面旁瓣为射频隐身目标的探测提供了一种新方法.介绍了量子雷达的基本概念和分类、探测机理,并从干涉测量的角度出发,重点分析了干涉量子雷达的几种不同测量方法的性能.对比分析相位估计误差和目标距离估计误差,给出了测量方法所达到的量子极限以及系统所达到的超级灵敏度区域.     

复合编码调制Frank/Costas雷达信号性能分析

在现代电子战争中,雷达信号的隐身对于雷达来说非常重要。本文提出了一种由Frank相移键控信号与Costas频率编码信号同时调制的一种新型组合Frank/Costas雷达波形,通过数值仿真得到这种新型PSK/FSK雷达信号的模糊函数,从而对Frank/Costas雷达信号的目标分辨率、距离模糊函数、多普勒模糊函数、截获因子等特性进行了分析,仿真结果表明,这种新型的雷达波形是比单一调制Frank或Costas信号具有更好的低截获特性的大时宽带宽雷达信号。     

一种LFMCW雷达目标距离范围的划分方法

在采用对称三角波作为调制信号的线性调频连续波(Linear Frequency Modulated Continuous Wave,LFMCW)雷达系统中,雷达传感器前端产生的三角调制波泄漏信号严重影响远距离目标的测量结果。因此有必要对待测目标进行范围划分。传统的距离划分是在对回波信号进行频谱分析之后进行的。提出的基于相似度匹配法能够在未对信号进行频谱分析之前,根据与标定目标预先计算的阈值作比较,得出目标所在距离范围,并针对实际系统设计实验方案,验证该方法的可行性。     

基于贪婪量测划分的隐身目标跟踪MS-LMB滤波器

针对隐身目标的跟踪,本文将贪婪量测划分的方法应用于多传感器标签多伯努利(MS-LMB)滤波器中,较好地解决了低检测概率下的多雷达跟踪问题. 传统的MS-LMB滤波器一般采用吉布斯采样来解决量测划分问题. 当雷达网中多数雷达对隐身目标的检测概率较低而处于漏检状态时,目标的似然权值将偏小而很难被吉布斯采样获取,从而难以准确估计隐身目标的状态. 贪婪量测划分机制由于单独考虑了包含漏检项的量测集,可有效解决此问题. 仿真实验结果表明,在隐身目标的跟踪中,采用贪婪量测划分的MS-LMB滤波器的滤波性能明显优于采用吉布斯采样的MS-LMB滤波器的性能.      

基于ISAIL的空间小目标成像系统设计与仿真

为了实现对空间小目标的毫米级成像,设计了基于转台模型的逆合成孔径成像激光雷达系统,实现了距离向和方位向的数据融合并完成了模拟目标的2维图像重建.系统采用窄线宽光纤激光器、大带宽电光调制器完成了对激光脉冲的线性调频,并利用外差干涉的原理提高了回波信号的信噪比.结合空间小目标的运动特性,推演了含有旋转分量的激光雷达回波信号方程.在R-D算法中代入旋转分量完成图像重建的校正,实现了对模拟空间小目标的2维图像重建.实验用毫米级铝条模拟空间小目标,用步进电机使转台匀速旋转,模拟目标旋转过程.实验结果显示:当目标固定时通过回波能量即可获得1维距离向图像,峰值位置与真实目标的特征位置一致; 当目标运动时通过数据压缩、R-D算法及旋转分量的校正可获得模拟小目标ISAIL的2维重建图像,验证了系统可实现对毫米级模拟小目标的图像重建.     

二相编码脉冲雷达模拟器的研制

研究二相编码体制雷达信号处理机与雷达模拟器之间的接口方式,以及在变脉冲重复周期时巴克码和M序列码雷达回波信号的产生方法.以数字信号处理器(DSP)为核心器件,设计了一套较为通用的硬件实现方案,在此基础上,对回波信号进行二相伪随机码调制、多普勒调制和天线方向图调制,模拟距离模糊和速度模糊,并采用数字的方法进行多目标合成.该雷达模拟器与信号处理机可实时闭环工作,检验信号处理机搜索和跟踪多目标的能力.     

天波超视距雷达多径信道均衡方法

具有大范围、远距离、隐身和超低空目标探测等特点的天波超视距雷达已成为目前雷达领域研究的重点技术之一.针对天波超视距雷达工作中多径效应对雷达回波信号的污染问题,提出了一种抑制多径污染的信道均衡方法.首先利用已知的训练序列对多径信道进行估计,然后利用具有一定结构的滤波器实现信道的均衡,最终达到了抑制多径信道对雷达回波信号影响的目的.仿真实验证明,该方法可以有效地对多径效应引起雷达回波信号的污染进行抑制,进而提高雷达对目标的检测能力.     

LFM体制雷达中多目标信号分离方法研究

为了从复杂的回波信号中分离出目标信号,本文提出了一种适用于线性调频（LFM）体制雷达的多目标信号分离方法,它从距离、速度与方位角三个层面滤波,分离出待测信号。信号分离方法中采用了自适应最小方差无失真响应滤波器（MVDR）,对含有多目标的回波信号进行空域滤波,从而有效分离出目标信号。对线性调频体制雷达的回波信号进行仿真并作信号处理,结果表明了本文所提信号分离方法的有效性,从而为目标识别器的研制以及干扰抑制等提供了一种有价值的方案。     

雷达对抗中的隐身技术研究

在阐述雷达隐身原理的基础上，列举实例分析了利用外形设计技术降低雷达散射截面积的方法，并就几种新型雷达吸波材料对雷达隐身技术的实现进行了综述。指出必须综合运用各种隐身方法，再辅以一些有效的电子干扰措施，使雷达隐身技术向着宽频带、全方位、全天候、智能化的方向发展。     

独立分量分析在雷达抗干扰处理中的应用

在实战过程中,干扰环境瞬息万变雷达工作环境的恶化使现代雷达系统面临着严峻挑战多数雷达都要求具有从强干扰环境中检测目标和提取目标参数的能力.这要求雷达应具有灵活的环境适应能力和抗干扰能力.为了对雷达信号在不同噪声环境下进行处理,提出采用基于高阶累积量张量对角化的独立分量分析方法.仿真结果表明,该方法可以很好地分离出各种不同调制方式下的连续波雷达信号,对雷达抗干扰具有有效性.     

基于BLACKFIN532非相参单脉冲雷达信号源的实现

雷达信号源用在调试雷达信号处理机过程中,通常只是简单的数据回放,用来验证信号处理算法.这种信号源无法来模拟出目标的角度和运动轨迹及起伏特性等动态的工作信息.利用DSP芯片产生实时和真实的回波信号.根据常规雷达信号源的不足和日常调试雷达中的不便,实现了基于BLACKFIN 532来实现对目标方位和目标轨迹模拟.