雷达辐射源信号分选研究进展

雷达辐射源信号分选是雷达信号侦察的关键技术之一,同时也是战场态势感知的重要环节。该文系统梳理了雷达辐射源信号分选的主流技术,从基于脉间调制特征、基于脉内调制特征、基于机器学习的雷达辐射源信号分选3个角度阐述了目前雷达辐射源信号分选工作的主要研究方向及进展,并重点阐释了基于深度神经网络、数据流聚类等最新分选技术的原理与特点。最后,对现有雷达辐射源信号分选技术的不足进行了总结并对未来趋势进行了预测。      

雷达辐射源信号特征问题研究

对雷达辐射源信号特征问题进行了研究。雷达辐射源信号特征包括基本特征和个体特征两个方面。可作为基本特征的参数有雷达辐射源信号载波频率及其变化规律、脉冲重复间隔及其变化规律,在输入信噪比较高的条件下,脉内调制参数也是比较重要的基本特征参数;可作为个体特征的参数有雷达辐射源信号载波频率均值和方差、雷达辐射源信号的包络顶降和包络前后沿的变化、雷达辐射源信号的高阶统计特性。     

雷达辐射源信号脉内特征分析

脉内特征提取是新型雷达辐射源信号识别的关键问题。本文提出一种新的雷达辐射源信号脉内特征提取和识别方法．将雷达辐射源脉冲信号的分形维数作为识别脉内调制方式的分类特征,这些特征包含了雷达辐射源信号幅度、频率和相位等的变化和分布信息,反映了雷达辐射源信号脉内调制规律,理论分析和仿真实验结果都证明了这些特征具有对噪声不敏感的良好特性．通过10种典型雷达辐射源信号的特征提取和分类识别的实验结果表明,本文所提取的脉内特征类间距离大、类内距离小、正确识别率高．证实了本文方法的有效性。     

一种基于时频原子特征的雷达辐射源信号识别方法

提出了一种全新的基于时频原子特征的雷达辐射源信号识别方法.训练阶段,在过完备时频原子库的基础上,以类区分度为度量,提取少数最能区分不同类别信号的时频原子作为一组固定的特征;识别阶段,以原子和信号的内积的绝对值作为分类器的输入特征,采用有监督模糊自适应共振网络进行辐射源的自动识别.对5类典型雷达辐射源信号的实验结果表明,...     

基于扩张残差网络的雷达辐射源信号识别

针对低信噪比条件下,复杂多类雷达辐射源信号识别存在特征提取困难,识别正确率低的问题,本文提出了一种基于时频分析和扩张残差网络的辐射源信号自动识别方法.首先通过时频分析将信号时域波形转换成二维时频图像以反映信号本质特征;然后进行时频图像预处理以保留时频图像完备信息,适应深度学习模型输入;最后构建扩张残差网络以自动提取信号时频图像特征,实现雷达辐射源信号分类识别.实验结果表明,信噪比为-6dB时,该方法对16类雷达辐射源信号的整体识别正确率能够达到98.2%,对时频图像特征相似的类LFM（Linear Frequency Modulation）信号的整体识别正确率超过95%.本文提供了一种新的雷达辐射源信号智能识别方法,具有较好的工程应用前景.     

DBSCAN算法在雷达全脉冲信号分选中的应用

对雷达辐射源信号进行准确分选是电子对抗情报分析的基础性问题,聚类是进行全脉冲分选的一种有效的方法。基于密度聚类的DBSCAN算法具有抗噪声性能好,能处理任意形状和大小的数据的优点,适合全脉冲信号的数据特征。文章应用DBSCAN算法对雷达全脉冲信号分选进行了研究,仿真结果证明该方法简单有效。     

GNSS外辐射源空中目标探测研究现状及发展

外辐射源雷达是依靠其他辐射信号进行探测的雷达，具有成本低廉、战场生存能力强、反隐身性能优秀和抗干扰能力突出等特点，是当前多个领域的研究热点。导航卫星信号具有带宽宽、旁瓣低和全天候全地域覆盖的特点，且作为外辐射源信号可无损重构。针对外辐射源雷达的发展现状，从外辐射源探测、主要外辐射源信号对比分析、外辐射源雷达的关键技术和研究难点等方面进行概述，得出导航信号作为外辐射源信号的优势所在及其以弱信号检测和杂波抑制为主的研究难点，并就已有技术提出初步的解决方案。从多雷达布站方案、双站极化处理和双基雷达成像等方面对GNSS外辐射源目标探测技术的发展趋势提出展望。     

一种雷达辐射源双谱二次特征提取方法

针对常规参数进行复杂体制雷达辐射源信号分选时存在的问题,对信号双谱图分别进行频率分区和奇异值分解,二次提取其双谱分布熵和奇异谱熵作为雷达辐射源特征参数.该方法利用双谱分析可以完全抑制高斯有色噪声对信号的影响,同时保留信号的幅度和相位信息的特点,并有机地融合了双谱理论、奇异值分解和信息熵理论的各自优点,反映出信号的本质信息.采用模糊C均值聚类算法对不同信噪比条件下6种典型调制类型的雷达辐射源信号进行聚类分选实验.实验结果表明,该方法取得了较好的分选效果,克服了传统图像特征提取算法特征维数过高和聚集性差的缺点,验证了该方法的有效性.     

数字电视广播外辐射源雷达子带处理方法研究

数字电视广播外辐射源雷达的信号带宽大、基带采样率高,使得该体制雷达面临数据实时传输和处理的困难。针对基于中国移动多媒体广播(CMMB)信号的外辐射源雷达,利用CMMB信号的部分带宽来降低基带采样率,提出一种子带处理方法。其中,重点研究了重采样率设置、参考信号子带提纯和子带匹配问题,并结合多径杂波抑制和匹配滤波处理分析子带宽度和纯度对目标探测性能的影响。仿真和实测数据处理结果验证了所提方法的有效性,为该体制雷达的实时化奠定了基础。     

TNR型调频广播外辐射源雷达探测实验

针对信号带宽时变、目标RCS闪烁造成单调频广播外辐射源雷达探测性能下降的问题,研究了一种TNR型外辐射源雷达的试验方案,并开展了外场试验验证。首先,阐述了TNR型外辐射源雷达的定位原理。然后,基于外辐射源雷达探测原理和广播信号的特性,提出了TNR调频广播外辐射源雷达探测系统中多个辐射源的筛选原则。最后,构建试验系统并给出探测试验结果。结果表明,TNR型系统方案可以大幅度提高调频广播外辐射源雷达的发现概率和定位精度等性能。     

基于速度差补偿的双频连续波雷达室内人体定位方法

目前,用于室内定位的雷达技术为了达到高精度而使用高带宽的调频连续波,这样不仅对设备要求高且杂波干扰大。为降低带宽开销,该文使用双频连续波比相测距机制来实现室内人体定位。在该方法中复杂的室内环境和人体变化的移动速度会造成频谱扩展,导致有效信号信噪比降低,能量发散甚至出现峰值误判,直接降低测速和定位的精度。由此,提出应用于室内环境中的基于双频连续波比相测距的局部速度差补偿算法,以校准频域信号,获取高精度的速度与距离信息。实验结果表明在设备功率提供的测距范围内固定位置均方根误差在9~14 cm内,与已有调频连续波有同等级的测距精度,最终实现了低带宽下的高精度人体定位。同时该系统的算法复杂度较低,能更好地适用于人体轨迹的实时跟踪。     

两种脉冲信号包络提取方法的联系及性能分析

平方率包络检波与基于希尔伯特变换的包络检波是工程应用中2种典型的脉冲信号包络提取方法.在对二者检波模型简要概述的基础上,指出了基于希尔伯特变换的检波方法是平方率检波方法在射频带宽与视频带宽相等条件下的特例.在对提升平方率检波器性能进行讨论的基础上,给出了雷达侦察接收机灵敏度的新计算方法,着重反映了不同的信号带宽对灵敏度...     

基于对数调频生物仿生波信号的军事雷达测距优化方法分析

研究军事雷达测距的仿生波形准确设计和优化问题,为了加强数调频仿生信号的时延分辨力。在传统的军事雷达生物仿生波信号测距方法的基础上引入对数调频对仿生波测距过程进行优化,给出了该仿生模型的处理过程,特别在滤波器组滤波过程中,运用一组Q值相同的对数调频信号,带宽呈Lyons Cochlear模型变化的FIR线性滤波器组实现。仿真结果表明在军事雷达测距中,采用该方法对接收到的回波信号进行处理分析,从目标检测曲线、距离估计方面与匹配滤波方法相比,准确性更高,性能更稳定。     

一种有效的宽带宽角相控阵接收干扰置零新方法

采用拉伸处理可以在目标方向形成接收主瓣,并能降低宽带宽角相控阵雷达接收信号的带宽,易于工程实现.为了在干扰信号功率远大于目标回波信号功率时获得较大的输出信干比,提出了一种宽带干扰置零新方法.在干扰离目标的空间角度间隔较大时,能在干扰方向准确形成零陷,新方法窄带权系数的零点约束角度会偏离实际干扰方向.偏移方向与信号形式有关,而偏移角度大小与雷达信号相对带宽、干扰离目标的空间角度间隔有关,其值在信号参数给定后可通过离线估计得到.计算机仿真结果验证了新方法的有效性.     

一种多频Wi-Fi外辐射源雷达综合处理方法

Wi-Fi信号可作为外辐射源进行近距离动目标探测,然而由于带宽限制,其距离分辨率常常难以达到实用的要求.文章探讨了多个不同信道Wi-Fi信号利用频谱搬移进行多信号合成以提高信号带宽的方法,针对实际应用中存在的信号间相位不一致及其对合成信号探测性能的影响进行了理论分析,并提出了补偿方法.采用计算机仿真对所提方法的性能进行了验证.所提方法不仅可提高距离分辨率,同时还提高了匹配滤波后的输出信噪比.     

解析解混沌雷达系统的多目标测距

针对传统混沌雷达对多目标测距困难的问题,提出了一种建立在解析解系统上的混沌雷达多目标测距方法。该方法使用解析解混沌系统中的连续信号作为雷达发射信号,并把解析解混沌系统中的二值离散序列经移位寄存器保存在雷达接收端,通过保存的二值离散序列能够准确重构雷达发射信号模板。使用该模板和回波信号进行匹配滤波,通过匹配滤波输出信号的峰值得到待测目标的距离。该方法能够在-10 dB信噪比条件下实现多目标测距,且雷达接收端因为只需保存二值离散信号所以需要的存储空间小,实现过程成本低廉。仿真实验验证了提出方法的有效性。     

基于熵特征的雷达辐射源信号识别

针对现有方法识别率低和没有考虑噪声影响的问题, 提出一种新的雷达辐射源信号识别方法. 将近似熵(ApEn)和范数熵(NoEn)构成特征向量, 用神经网络分类器实现自动分类识别. ApEn是定量描述信号复杂性和不规则性的有效测度, NoEn是定量表征信号能量分布的有效参数. 理论分析和实验结果表明, 熵特征类内聚集性强、类间分离度大, 在较大信噪比范围内均能获得非常满意的正确识别率, 证实了所提出方法的有效性.     

地球单基ISAR对月球成像信号参数设计与仿真

利用地基逆合成孔径雷达(Inverse Synthetic Aperture Radar, ISAR)对月球进行观测和成像处理,可获得月球正面的地形地貌等特征。本文首先构建了用于逆合成孔径雷达成像的地面单基雷达对月球观测的等效转台模型,分析了月球表面等效散射中心与雷达径向距离的变化特性。然后,给出了单基雷达脉冲重复频率、脉冲宽度、工作频段、带宽和采样频率等信号参数的设计准则,并建立了单基雷达对月球观测的ISAR回波模型与成像处理流程。最后,通过仿真实验验证了本文理论分析和成像算法的有效性。     

P波段步进线性调频雷达半实物仿真研究

步进线性调频信号是雷达系统中提高距离向分辨率的一种重要的信号形式。其有效降低了雷达高分辨率目标对硬件系统带宽的要求,以多个窄带信号综合的形式降低了雷达系统中DDS 信号源的带宽要求以及数据采集单元中AD 的采样率要求。半实物仿真可以方便、高效、低成本地验证雷达信号性能。搭建半实物仿真系统时主要使用的仪器是信号源和频谱仪。仿真时,在频域进行宽带合成,然后经过IFFT 变换到时域,通过对比信号的主瓣宽度来判断距离向分辨率的高低。实验结果表明随着步进次数的增多,距离向分辨率逐次提高。半实物仿真验证了步进调频技术提高距离向分辨率的技术路线,并为实际雷达系统设计提供了初步技术方案和参数优选手段。