无线电引信近场目标特性研究

阻无线电引信近炸、碰炸的自适应控制为应用背景,建立了目标近场散射特性模型,旨在得出引信处于目标电磁散射近区时,近炸和碰炸情况下的多普勒信号及其频谱的变化规律。针对连续波多普勒体制引信,讨论了点目标情况多普勒信号以及频谱的变化规律,进而研究多点目标,给出了多点目标回波信号以及多普勒频率的仿真结果。采用物理光学法和物理绕射法建立体目标的散射特性模型,并给出了多普勒频谱特性分析方法。     

多普勒引信的信号处理仿真

采用简化的目标多点散射模型生成引信接收的多普勒信号，叙述了几种现代防空导弹多普勒体制近炸引信的信号数字处理方法，并进行数字仿真，按仿真结果给出了目标多普勒信号波形、频谱和主频随时间的变化，比较了几种多普勒主频率的提取方法的优缺点及其适用范围，提出了用于引信获取最佳启动区信号处理方法的建议。     

无线电引信射频仿真技术研究

分析了无线电引信工作所需的近场目标特性，论述了当前主要的射频仿真方法，介绍了一种采用多个散射中心、光纤、电缆组合延迟等技术，实现伪码调相脉冲多普勒引信近场体目标射频仿真的方法，并给出了实测结果。使用该方法能很好地进行引信仿真，工程上易于实现，具有较高的实用价值。     

基于数字射频存储的引信面目标回波模拟器

针对对称三角连续波调频引信回波模拟设备无法满足回波信号与发射信号的相参性与相关性以及精确距离、功率及速度模拟的问题,提出了基于数字射频存储的引信面目标回波模拟器。该模拟器采用射频直采技术对引信发射信号经频谱下搬移的射频信号进行采样,由高速数字信号处理器实现对采样信号的高精度延迟,并采用多个散射点独立进行多普勒频率调制、幅度及相位调制,结合多散射点合路的处理方式,实现引信面目标回波模拟。仿真及实验室测试表明:该模拟器能够精确进行回波距离、速度、功率模拟,且具有与所截获引信发射信号相参、相关且"高保真"的回波特性。     

基于雷达扩展目标的速度矢量估计方法

针对引信段相对匀速直线运动的目标,提出了基于雷达扩展目标多散射点特性估计速度矢量的方法。通过导引头雷达测量得到多散射点的多普勒速度、角度等信息,利用最小二乘法便可在一个观测周期内快速准确地估计目标速度矢量。该估计值可用于爆炸点和引爆时间预测,从而极大地提高引信性能。仿真结果验证了该方法的有效性。针对引信段相对匀速直线运动的目标,提出了基于雷达扩展目标多散射点特性估计速度矢量的方法。通过导引头雷达测量得到多散射点的多普勒速度、角度等信息,利用最小二乘法便可在一个观测周期内快速准确地估计目标速度矢量。该估计值可用于爆炸点和引爆时间预测,从而极大地提高引信性能。仿真结果验证了该方法的有效性。     

基于物理光学法和面元法的目标近场RCS计算

针对求解目标近区电磁散射特性,提出基于物理光学法和面元法计算目标近场雷达截面积(RGS),即采用目标形体构造的面元法建立目标的表面模型,利用物理光学法计算目标近区场上的每单元的散射场,而后对所有单元的散射场矢量求和得到整个目标的散射场和雷达散射截面(RCS).将目标的RGS计算结果代人引信电路仿真模型获得的目标多普勒信号和引信启动点与实测结果的统计特性一致,证明该方法具有实用性.     

引信目标特性试验研究

本文较系统地论述了雷达引信研制过程中所遇到的近场目标散射特性,着重描述了电磁缩比模型仿真的具体实践过程;包括近场的定义,毫米波缩比仿真电路的实现,喷气式飞机的进气道反射特性以及体目标效应频谱特性。本文还给出了许多实验得出的图表,对研究近炸引信以及近程雷达或精密制导技术具有重要作用。     

一种无线电脉冲多普勒定高引信波束足迹仿真计算方法

在无线电脉冲多普勒定高引信实际工作中,由于受等多普勒线、等距离线以及波束线相互限制,其面目标回波信号的能量、频谱分量均随着时间变化,因此成为回波信号仿真及模拟的一道难题。在不考虑地形起伏的前提下,对定高引信波束足迹的数学方程进行推导。通过分析等多普勒线、等距离线、波束的相互限制,给出了脉冲多普勒定高引信面目标多普勒信号的基本变化规律。     

无线电近炸引信空中目标的建模和分析

描述了无线电近炸引信工作在物理近场区时，空中目标可看作由若干散射点组成，散射点数目、相对位置和散射强度直接建立在对大量实测数据分析的基础上，根据实测数据建立了一种表示无线电近炸引信空中目标近场散射特性的数学模型。采用系统辨识技术，非线悸最小二参数估计法和埃特金插值法建立目标散射特性的合成模型。该模型可给出弹目交会过程中目标散射信号。并对模拟结果和模糊进行了分析，得出了一些有益的结论。     

高速小目标近场动态RCS计算

为研究高速小目标在弹目交会末端的雷达散射特性,提出一种近场动态RCS计算方法。根据导弹和目标的姿态模拟弹目运动轨迹,当弹道末端探测波束照射到目标时,综合物理光学法和等效电磁流法求得目标近场动态RCS计算结果。根据RCS计算结果对多普勒回波信号进行模拟,所得信号与实测信号相比,幅度和频率均一致,验证了模型的正确性。     

基于双谱分析的毫米波多普勒引信目标检测

双谱分析在雷达信号处理中已得到了应用,但未见在毫米波引信中应用,因此,提出将双谱分析法引入毫米波多普勒引信的目标检测中。该方法通过采用双谱及双谱对角切片进行毫米波回波信号的特征分析及特征提取,利用提取的特征进行有无目标的判别。试验表明:双谱分析用于毫米波多普勒引信对复杂背景中地面目标检测的识别率高于短时傅里叶变换(STFT)对信号的检测识别。     

基于双谱分析的毫米波多普勒引信目标检测

目标检测是毫米波多普勒引信信号处理的重要内容,在目标检测过程中,传统功率谱等技术不能充分揭示隐含于目标回波中的高阶统计信息,不能消除噪声和杂波的影响,不利于目标特征分析及检测,因此提出了基于双谱分析的毫米波多普勒引信目标检测技术,利用双谱及双谱对角切片进行特征分析及优化,通过对实测毫米波多普勒引信数据进行理论分析和试验仿真,结果表明采用双谱分析的毫米波多普勒引信目标检测方法有效可行。     

基于支持向量机的无线电引信抗扫频式干扰研究

扫频式干扰对无线电引信威胁很大,为此研究了支持向量机方法在无线电引信抗扫频式干扰中应用的可行性。以连续波多普勒无线电引信为例,从理论上分析扫频干扰信号作用下引信检波输出信号的频谱特征。提出一种基于傅里叶频谱的特征参量提取方法,并利用支持向量机对干扰信号与目标信号进行分类识别。识别实验结果表明,该方法可以获得很高的分类识别正确率,能够有效提高连续波多普勒无线电引信的抗扫频式干扰能力,将支持向量机应用于无线电引信抗干扰可以获得很好的效果。     

无线电引信频域恒虚警率目标检测算法

针对无线电引信时域信号处理在小目标检测中的不足,根据CA-CFAR(单元平均恒虚警率)检测理论以及PD(脉冲多普勒)雷达回波频谱特性,设计了频域CFAR(Constant False Alarm Rate恒虚警率)目标检测算法。算法通过对回波信号作时频域变换,在频域上,以频率为单元对当前检测与历史平均检测作比较来检测目标存在。以FPGA+DSP搭建的硬件信号处理平台对算法的半实物仿真表明:该目标检测算法对小目标信号具有较好的检测效果。     

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。     

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。     

扫频式干扰对调频多普勒引信的干扰机理研究

为了揭示扫频式干扰对调频多普勒引信的干扰机理,在分析谐波定距调频多普勒引信的工作原理和扫频式干扰信号特征的基础上,理论推导了扫频式干扰信号作用下调频多普勒引信的响应过程,阐明了扫频式干扰对调频多普勒引信的干扰机理,并进行了仿真分析和试验验证。理论推导、仿真分析和试验表明：与点频干扰相比,扫频式干扰本身具有容错性,通过合理设置扫频参数,即可对谐波定距调频多普勒引信进行干扰,但引信加入各谐波间的严格逻辑时序判决措施后,其干扰效果会变差。     

脉间伪随机二相码与线性调频复合调制探测系统

提出了一种新的脉间伪随机二相码和线性调频复合脉冲串雷达信号,分析信号复合形式、信号频谱、模糊函数以及距离自相关函数特性。详细阐述了复合探测系统的实现原理,推导了各个阶段的信号形式,分析了复合探测系统多普勒信号的特点及其对相关输出的影响。最后分析其距离／速度分辨率、模糊特性和距离截止特性。结果证明这种复合探测系统具有很好的脉冲压缩性能、距离截止特性及其它雷达信号不可替代的优越性。