脉冲多普勒引信海面回波建模与仿真

脉冲多普勒引信海面回波仿真是根据无线电脉冲多普勒引信的探测特点和海面反射特性划分海面有效照射区域的等距离线,并由导弹飞行姿态和引信天线波束宽度确定海面有效照射区的等多普勒线。利用雷达方程进行建模仿真,对回波能量进行积分得到引信回波功率,对照射面元回波累加得到多普勒回波信号,从而为研究脉冲多普勒引信海面低空工作性能提供参考。     

脉冲多普勒高度计地面回波的建模与仿真

基于国内外前沿的回波研究理论,提出了用于测试脉冲多普勒雷达高度计的地回波的建模和仿真方法。从雷达方程出发,研究与分析了影响回波的几个因素：地形、散射系数、方向图、多普勒频率和回波延时。应用了网格法划分地面,对每个单元回波进行矢量叠加,得到地面回波。对仿真结果进行时域和频域分析,证明了模型和方法的合理性。     

读者之声

山东淄博读者孙兆杰问: 脉冲多普勒雷达的工作原理是什么? 脉冲多普勒雷达是一种利用多普勒效应的原理设计的脉冲雷达。所谓“多普勒效应”,就是当雷达发出的具有固定频率的无线电波,遇到相对于雷达作有径向速度运动的目标时,回波频率将发生频移,频移量为多普勒频率。基于这种效应,脉冲多普勒雷达的工作原理是发射一系列相干脉冲信号,其频谱     

基于匹配空间变换的群目标信号分离与重构

针对窄带雷达获取的弹道中段群目标回波错综交叠、难以分离的问题,提出了一种基于匹配空间变换的群目标微多普勒特征提取方法.在构建群目标模型的基础上,利用自相关法提取出各子目标的微动周期,并结合微多普勒曲线变化规律,构造出对应的匹配空间.最后利用能量峰值搜索法结合CLEAN算法,依次估计出该子目标各散射点参数,并重构出回波信号.仿真结果表明,该方法能够克服背景噪声和信号混叠的影响,较好的实现了中段群目标的分辨.     

弹载脉冲多普勒雷达目标模拟器宽带频率跟踪方法设计

本文讨论的弹载脉冲多普勒雷达目标模拟器主要是在外场静态联试时为雷达提供模拟动态目标回波信号,以检查其截获跟踪性能。该弹载雷达模拟器采用二次变频、锁相环载波提取和单边带调制等技术实现了系统设计要求,能快速自动锁定较大范围内离散的雷达工作频率,并将通过多普勒调制和距离延时的模拟目标回波发送回雷达接收机。本文从系统原理、程序设计等方面讨论了宽带频率跟踪方法的设计和实现,试验表明该方法在工程上可行。     

机载雷达成像中的两种改进多普勒质心估计算法

多普勒质心估计是机载脉冲多普勒雷达DBS成像技术中最为关键的步骤之一.本文针对载机惯导参数误差较大的实际情况,提出了改进的频域和时域多普勒质心估计算法.新的算法克服了传统算法受地面场景非均匀性和回波信号起伏的影响,大大提高了估计的精度.最后将这些算法用于某型脉冲多普勒雷达的实测数据,成像结果证明了算法的有效性.     

基于匹配傅立叶变换的超高速运动目标检测

超高速运动目标是现代雷达目标检测中遇到的新情况。建立了超高速运动目标的回波模型,分析了其对目标检测中脉冲多普勒处理的影响,并提出了基于匹配傅立叶变换的脉冲多普勒处理方法。针对回波模型的特点,提出了一种计算量较小、物理含义清晰、搜索范围针对性强的超高速运动目标检测的实现算法,并对理论分析进行了仿真验证。     

毫米波多模制导关键技术研究

提出了利用频率步进/调频步进信号/脉冲多谱勒多种体制来提高毫米波制导的作用距离,讨论了多模制导中的一些关键技术,首先分析并比较了频率步进与调频步进信号的抗噪声性能和作用距离,然后讨论了动目标检测所带来的问题及脉冲多普勒测速的补偿方法,说明了脉冲多普勒、调频步进、步进频率复合体制的工作的可行性,并给出了实现方案.最后探讨了圆锥扫描体制下目标角误差的提取算法,并给出了计算仿真结果.     

基于小波变换的无线电引信目标识别研究

根据无线电引信回波多普勒信号功率主要集中在低频部分的特点,对淹没在噪声中的无线电引信回波信号进行小波分解,提取低频段不同频带内信号能量作为特征,用Fisher判别方法对目标进行检测.针对不同信噪比,对某典型无线电引信回波信号进行定量研究,实验结果表明该方法是有效的.     

基于小波神经网络的无线电引信目标识别

根据无线电引信回波多普勒信号功率主要集中在低频部分的特点,对淹没在噪声中的无线电引信回波信号进行小波分解,提取在不同频带内信号能量作为特征,用小波神经网络对目标进行检测.针对不同信噪比,对某典型无线电引信回波信号进行定量研究,实现结果表明该方法是有效的.     

基于生成对抗网络的伪码调相脉冲多普勒引信引导式干扰方法

针对低信噪比环境下难以精准估计复合调制引信信号参数,造成传统引导式干扰方法对伪码调相脉冲多普勒引信干扰效率低的问题,提出基于生成对抗网络（GAN）的伪码调相脉冲多普勒引信引导式干扰方法,实现低信噪比环境下对伪码调相脉冲多普勒引信的有效干扰。对伪码调相脉冲多普勒引信下变频获取中频信号并预处理,获取去噪处理后的时频分布及相位等信息。通过GAN模型利用时频分布数据进行数据生成,在低信噪比环境下无需估计引信参数即可生成与引信中频信号相关度极高的数据。将获得的数据利用逆变换生成时域波形重构出引信干扰信号。实验结果表明,在低信噪比环境下,基于GAN的伪码调相脉冲多普勒引信引导式干扰方法能够对伪码调相脉冲多普勒引信产生良好的干扰效果。     

单片机在无线电引信炸高精确控制中的应用

针对连续波多普勒无线电引信炸高散布大，抗干扰性差等问题，研究设计了一种单片机引信系统。用相关比较法提取目标信息，用相除对消原理消除影响炸高散布的因素，用数字滤波、设置虚警门限及近目标接电技术实现抗干扰。仿真试验证明该电路炸高控制精度高，抗干扰性强。     

基于目标联合特征提取的脉冲多普勒引信抗干扰方法

针对脉冲多普勒（PD）引信对抗信息型干扰能力不足的问题,提出一种基于目标联合特征提取的PD引信抗干扰方法。基于信息型干扰下PD引信基带滤波器的输出信号,结合PD引信目标函数,并利用二分类与单分类支持向量机构造引信期望信号空间,设计了基于目标联合特征提取和识别的PD引信原理样机。进行了抗干扰实验验证,结果表明,基于目标联合特征提取的PD引信原理样机抗干扰成功率大于90%,从而可知该方法能够显著提高PD引信抗干扰能力。     

M序列伪码调相脉冲多普勒引信抗干扰性能研究

针对基于m序列伪码调相的脉冲多普勒引信伪随机序列可选择范围少、易被破解等问题,提出基于M序列伪码调相的脉冲多普勒引信抗干扰方法。利用M序列非线性结构复杂、数量巨大而不易被截获和重构的特性,设计了基于M序列的伪码调相脉冲多普勒引信;理论推导了引信探测过程中的各级响应表达式,并以处理增益为指标对M序列伪码调相脉冲多普勒引信抗干扰性能进行定量计算。理论计算和实验研究结果表明,与m序列相比,基于M序列的伪码调相脉冲多普勒引信能够进一步提高其抗有源干扰的能力。     

数字射频存储器在机载无线电引信干扰机中的应用研究

将数字射频存储器（DRPM）应用到机载无线电引信干扰机中用来对脉冲测距引信和脉冲多普勒引信进行干扰。根据压制式干扰和欺骗式干扰的特点、假目标和拖引两种欺骗方式的特点、DRPM的特点和引信的工作特点，决定对引信采用假目标欺骗方式。分析了DRPM对脉冲测距引信和脉冲多普勒引信的干扰原理，根据分析结果和干扰机仅根据接收到的脉冲信号无法区分发射信号的引信是脉冲测距引信还是脉冲多普勒引信这一事实，决定对脉冲测距引信也采用对脉冲多普勒引信的干扰方法——用DRPM产生一个假目标尉引信进行距离和速度欺骗。根据回波信号幅度的特点和弹目交会阶段导弹和目标的运动速度矢量可认为是一常量这个前提选择了一假目标，确定了真假目标的相对位置关系、假目标的脱靶量和真假目标的相对速度．并对真假目标的回波信号进行了仿真．仿真结果与理论结果一致。     

基于线谱瞬时频率估计的被动声纳目标运动分析

针对被动声纳探测目标,提出了一种基于线谱瞬时频率估计的目标定位跟踪算法。该算法通过利用声纳探测目标的跟踪波束信息,建立高精度瞬时频率跟踪提取与多特征联合的目标定位跟踪模型,完成对目标高精度多普勒频移信息的实时提取。基于多特征观测方程,实现了对目标的定位与跟踪。仿真实验和海上试验结果表明：该算法可在观测平台不机动情况下,完成对目标的快速定位与跟踪;在相同平台机动条件下,相比传统纯方位算法,该算法的要素解算性能更加稳定,解算收敛时间缩短约4 min,进一步增强了工程适用性。     

基于经验模态分解的多普勒信号提取

为提高引信目标信息利用水平,针对连续波多普勒体制无线电引信,研究了经验模态分解(EMD)对非平稳多普勒信号的提取。EMD能够自适应地将多普勒信号提取到窄带的子带中。借助仿真手段,按对空、对地两种引信目标信号,分析对比了EMD和小波变换对多普勒信号的提取。仿真结果表明:EMD更适合于对地目标多普勒信号的提取,而在对空目标的多普勒信号提取上不如小波变换。     

水声引信双门控制自调周期抗邻弹干扰方法

多枚深弹齐射时,在有效探测范围内,可能会出现邻弹干扰,引起引信误动。解决方法有多普勒频偏法和编码法:多普勒频偏法只能确定回波的存在,不能区分类别;编码方法的信号脉宽必须大于脉冲展宽,会增大探测盲区。受蝙蝠双耳对回波敏感的启发,设计一个双门控制信号,以降低近距离体积混响干扰和避免邻弹干扰,控制门内允许接收信号。若两个门内都有信号,则判断该信号为自身发射信号的回波;若第一个控制门内有信号,第二个控制门内无信号,由于多次探测发射信号周期是按规律变化,所以可判断该信号为非自身发射信号,排除邻弹干扰。实验表明,双门控制自调周期信号简单,使深弹水声引信对邻弹引信发射信号回波不敏感,且提高了测距准确率。     

基于模糊c-均值增量更新的脉冲多普勒引信干扰与目标信号识别

针对脉冲多普勒（PD）引信在复杂战场电磁环境中对目标回波信号识别效率不足问题,提出了一种具有自适应增量更新功能的模糊c-均值(FCM)聚类算法,以有效地提高引信对干扰和目标信号的识别率。在对引信距离门选通输出信号分析的基础上,利用信号时域与频域熵特征,借助FCM算法对干扰与目标信号进行分类识别,并针对信噪比不断恶化的情况,通过改进的增量更新算法实现引信FCM分类模型自适应更新调整,从而保持引信对干扰和目标信号的高识别率。仿真实验结果表明：改进的增量更新算法在降低更新耗时的同时,可使引信在-15 dB信噪比条件下对干扰与目标信号识别正确率达到96.43%,显著地提高了PD引信抗有源噪声干扰能力。