CFRP层板缺陷红外热波雷达成像检测概率研究

建立了Chirp调制激光激励的红外热波雷达成像检测系统,提出了基于分数阶傅里叶变换的Chirp锁相算法和基于希尔伯特变换时域积分的HT算法,实现了对CFRP层板缺陷的检测;合理设计了模拟缺陷的尺寸分布范围与缺陷判定准则,采用Hit/miss法分析了信号提取算法对检测概率的影响;给出了不同检测参数与判定阈值情况下,相关算法、Chirp锁相算法和HT算法提取结果的检测概率数据,确定了红外热波雷达成像系统对CFRP层板缺陷的检测概率水平。     

目标红外辐射双色比值的大气传输研究

空中目标的红外辐射在大气中传输时 ,大气以及大气中的气溶胶会对红外辐射产生吸收和散射 ,从而造成红外辐射的衰减。大气对红外辐射的衰减程度可以用消光系数来描述 ,波长不同 ,消光系数也不同。红外系统测量到的目标红外辐射的双色比值也会随目标距离变化而变化。由测量到的目标在两个波段的红外辐射 ,通过一定的信号处理手段 ,可得出目标的距离、双波段红外辐射能量、红外双色比值等信息 ,以此对空中目标的识别和定位。推导了利用大气消光系数获取空中目标距离信息和红外辐射信息的公式 ,画出了典型空中目标双色比值的大气传输图。     

Infrared heterodyne detection

Heterodyne experiments have been performed in the middle infrared region of the electromagnetic spectrum using the CO2laser as a radiation source. Theoretically optimum operation has been achieved at kHz heterodyne frequencies using photoconductive Ge:Cu detectors operated at 4°K, and at kHz and MHz frequencies using Pb1-xSnxSe photovoltaic detectors at 77°K. In accordance with the theory, the minimum detectable power observed is a factor of 2/η greater than the theoretically perfect quantum counter, hvΔf. The coefficient 2/η varies from 5 to 25 for the detectors investigated in this study. A comparison is made between photoconductive and photodiode detectors for heterodyne use in the infrared, and it is concluded that both are useful. Heterodyne detection at 10.6 µm is expected to be useful for communications applications, infrared radar, and heterodyne spectroscopy. It has particular significance because of the high radiation power available from the CO2laser, and because of the 8 to 14 µm atmospheric window.     

机载静默射频噪声掩护技术研究

为了规避敌方雷达对于己方战机的探测,该文提出一种战机发射射频掩护信号的方法。针对采用恒虚警类检测器(CFAR)算法的敌方雷达,己方目标发射的一定包络的掩护信号可以提升敌方噪声估计电平,达到使己方战机针对该雷达隐身的效果的同时,避免射频掩护电磁信号被敌方电子侦察设备截获,具体包括敌方雷达信号抵达目标时间估计,敌方探测能力评估,掩护噪声包络功率设计等步骤。基于单元平均恒虚警检测器(CA-CFRA),该文利用数值仿真分析了射频掩护包络和功率对掩护信号被截获概率及目标被探测概率的关系,表明该方法需要恰当的设计掩护包络和平衡信号功率达到更好的射频掩护效果。     

舰载雷达防空反导预警探测模型与仿真研究

建立了水面舰艇主要探测设备雷达的探测模型,对其信噪比和发现概率的关系做了深入分析,并用计算机进行了仿真计算,探讨了舰艇对空预警纵深、优化配置探测资源的方法,为以后研究舰载探测设备对空中目标的发现概率提供有用的信息.     

一种适用于相干激光雷达的下变频技术研究

相干激光雷达指的是采用具有相干光源的激光对探测目标发射,并采用激光外差接收,通过后置信号处理来获取目标信息的一种探测方法。本文针对相干激光雷达的回波信号经过光电探测器后输出频率较高、重频周期长、处理数据量大,提出了一种下变频技术来降低频率至零频,并采用梳状滤波器(CIC)和半带滤波器(HB)组成多级采样率转换来实现数据的滤波和抽取。最后通过实验表明,此方法能够在较低数据率下有效地实现高信噪比的采样进行测距。     

种子注入固体激光相干探测实验研究

利用激光二极管(LD)抽运的单块非平面单向行波环形腔单频固体激光器作为种子源,对电光调Q的功率激光器进行种子注入。通过温度反馈控制对种子光源进行频率调节,控制种子光源和从动激光器自由振荡频率的匹配,得到种子注入发生比率为80%,脉冲功率半宽度为20 ns,能量为5 mJ,重复频率为500 Hz的单频激光输出。利用目标反射回波与声光移频的本振光进行外差探测,获得了包含速度信息的相干信号输出。     

一种新的雷达脉冲信号的非匹配检测算法

在电子侦察领域中，传统的雷达脉冲信号检测是基于包络检波的非匹配检测。为了提高在低信噪比条件下对雷达脉冲信号的检测概率和参数估计精度，文中提出了一种新的雷达脉冲信号的非匹配检测算法——极值序列分析法。该算法可在低信噪比条件下完成雷达脉冲信号的检测，然后对雷达脉冲信号的脉冲幅度、脉宽、到达时问、信噪比和载频等参数进行估计。仿真结果表明：极值序列分析法对雷达脉冲信号的检测概率高、参数测量精度高和处理速度快。     

国外中长波双波段红外成像技术的发展及应用

中长波双波段红外成像技术能同时获得中波、长波两个大气窗口的红外辐射信息,同时具有两种单波段成像技术的优点。通过优势互补,中长波双波段红外成像技术能够提高装备对各种复杂环境条件的适应能力,提高各类作战任务的成功率。在过去二十几年中,欧美主要国家实现了从双探测器双波段成像到单探测器双波段成像的发展及批量装备,目前正向更高分辨率、更远作用距离的方向发展。中长波双波段红外成像技术主要用于提高各类主战装备对不同的作战环境的适应能力以及各类搜索跟踪识别系统对目标的探测识别成功率。此外,可以通过中长波双波段红外成像技术获取目标的温度、光谱特性等特征信息,可用于反干扰、反伪装。     

激光外差对不合作目标的探测研究

利用激光外差探测原理实现综合孔径激光雷达探测越来越受到关注.文中通过二极管泵浦固体激光外差探测实验,实现了实验平台上接受目标反射微弱回波信号的外差探测,并进一步实现了对表面粗糙的若干漫反射目标,即不合作目标的外差探测.总结了实现激光外差探测应用于综合孔径激光雷达领域的必要条件.     

火控雷达间歇辐射模型及其低截获性研究

从火控雷达反对抗的迫切需求出发,以信号截获理论为基础,建立了火控雷达间歇辐射信号模型;基于描述信号截获过程的窗口函数理论,分析得出了火控雷达间歇辐射的截获概率模型;设定典型的仿真参数,且间歇辐射条件下截获概率随间歇周期的变化情况进行了仿真。仿真和分析结果表明,利用截获概率模型可以定量地描述间歇辐射信号的隐蔽性,且间歇周期直接影响信号的低截获性。     

Detection of radar signals in conditions of full prior information when using stochastic signals for probing

Probabilistic characteristics of coherent detection of reflected signals with the fully known parameters when using stochastic soundings radio signals are determined. Analytical expression for probability density of decision statistics for the cases of presence at detector??s input of reflected signal only, interference only, and both signal and interference is obtained. Dependency of false alarm probability on threshold ratio and dependency of hit probability on signal-to-interference ratio for different values of bandwidth-duration product of stochastic signal are computed. A family of radar detection performances characteristics for fixed bandwidth-duration product and different values of false alarm probability is calculated.     

基于空间外差的钾盐光谱探测与提取研究

含钾消焰剂的使用,大大降低了火箭尾焰的二次燃烧及辐射量,提高了对其探测与追踪的难度。基于空间外差光谱技术微弱光谱信号精细探测的优势特性,采用自行设计的近红外波段仪器,以室外天空为背景,用酒精喷灯火焰模拟火箭尾焰,实验研究了其中钾盐信号的探测,并以现代谱估计方法中的自回归AR算法和MUSIC算法对测量信号进行提取研究。结果表明,两种算法均能实现对钾特征信号的提取及对噪声的抑制,使特征信号的峰宽变得更窄,其中AR算法对钾766.49 nm特征峰的半峰宽减小率为21%,噪声减小率为42%;MUSIC算法对钾特征峰的半峰宽减小率为50%,噪声减小率为47%,两相比较可见MUSIC算法的效果更好,说明将空间外差技术应用于火箭等喷射式飞行器的识别具有可行性。     

采用阻抗匹配抑制探地雷达中的地面杂波

在由收发天线组成的探地雷达系统中，接收天线接收到的信号由直耦波、地面反射信号以及目标信号组成。地面反射和直耦波所组成的直达波远大于目标信号，从而使系统的信杂比降低。文中提出了一种通过在地面上加入分层平板介质对空气到土壤间阻抗进行宽带匹配的方法，该方法可以减小地面反射杂波，增加电磁波透入地下的信号。理论计算结果表明，通过选择合适的平板介电常数和厚度，在一定程度上将减小地面的直接反射回波，从而提高系统的动态范围和信杂比。     

Loop-Back Optical Heterodyne Technique for 1.0-Gb/s Data Transmission Over 60-GHz Radio-On-Fiber Uplink

An optical-heterodyne-detection method for a 60-GHz radio-on-fiber uplink is proposed and verified in this paper. The main point of this proposal is that all the functions needed for the optical heterodyne detection, i.e., the local/carrier light sources, the automatic frequency control of these light sources, and a polarization-diversity-detection circuit, are consolidated in one transmitting-side module to realize a simple system configuration. This proposal realizes an adequate optical uplink budget with low-cost optical receivers that consist of just one IF-band photodetector and one envelope detector. A 1.0-Gb/s transmission experiment over 10 km of single-mode fiber, which represents access-network transmission, is demonstrated using a 61.0-GHz amplitude-shift-keying signal as a 60 GHz-band uplink signal. A BER of less than 10-9 was obtained at an uplink SSB signal power of -40 dBm regardless of the polarization state of the optical uplink signal, and no significant dispersion-induced degradation was noted.     

侦察雷达信号的截获概率

介绍了侦收搜索扫描雷达信号不仅受到输入信噪比的影响,而且还受到雷达扫描波束发射脉冲进入侦收系统采集时间同步因素的限制,指出了系统信噪比的门限设置,它可调节在既定性能条件下截获雷达信号的概率。     

雷达与双波段红外探测器融合跟踪系统

利用双波段红外探测系统测到的目标双波段红外辐射信息,推导出目标的伪距离量测信息,使得单站红外探测系统变为可观测系统;在此基础上,采用带反馈的分布式估计融合算法,将雷达与双波段红外探测系统得到的局部航迹进行融合,并将每次融合估计的结果反馈给局部传感器,使得融合中心达到最优性能的同时,减小了雷达和红外局部估计的误差.仿真结果表明:①单站红外探测系统利用目标的双波段红外辐射信息能够对目标进行有效地跟踪,跟踪精度较高;②带反馈的布式估计融合算法具有良好的跟踪性能,而且能够明显改善局部传感器的跟踪精度.     

基于ESM和雷达的海上目标识别方法

对电子支援措施（ESM）探测到的目标信号进行了分析,得到了雷达的基本概率分配函数;根据雷达和舰船的对应关系,由雷达概率分配函数推导出目标平台的基本概率分配函数;然后利用目标的位置信息对目标进行筛选;最后根据测得的舰船目标航速以及分析回波得到的目标平台的大小,采用D-S证据理论识别海面目标。该方法具有较大的实际应用价值。     

喷气式飞机红外辐射仿真计算

目标红外辐射是武装直升机前视红外吊舱或者光电雷达实施无源探测的主要依据.在对喷气式飞机红外辐射源进行特性分析的基础上,总结提出针对喷气式飞机的发动机辐射、尾流辐射和蒙皮辐射的X-程算法.利用Visual C++与Matlab编写工程化计算程序,对不同温度、距离和观测角度条件下的喷气式飞机红外辐射量进行仿真计算.仿真结果表明该算法快速有效,并且能够满足工程实际需求.     

基于单光子计数激光雷达的Bayesian检测研究

在单光子计数激光雷达检测领域,目前的检测方法在低信噪比情况下虚警概率会增加,同时也无法适应噪声变化的问题。针对这些问题,提出了一种基于Bayesian的检测方法,该方法首先通过雷达方程估计回波信号光子数的范围,将其作为先验信息,而后结合二项分布建立了累计概率模型,基于Bayesian判决准则计算得到检测阈值,此阈值能够在检测概率与虚警概率中间择其平衡。这种方法不仅克服了低信噪比检测困难的情况,还减少了先验信息的获取难度。实验结果表明,对比固定阈值其虚警概率降低了10倍。对比“恒虚警”其检测概率提高了约20%。验证了方法具有良好的检测效果,具备一定的可操作性。