单脉冲雷达导引头质心干扰检测方法

箔条质心干扰是反舰导弹末制导跟踪阶段面临的主要无源干扰样式,对箔条干扰进行检测可以为抗箔条干扰的策略使用提供时机参考。该文在将舰船目标和箔条干扰分别建模为Swerling IV型和Swerling II型目标的基础上,建立单脉冲雷达导引头接收机回波信号模型,通过理论分析和对比,箔条质心干扰条件下的单脉冲雷达导引头接收机输出信号可以近似为高斯分布,采用广义似然比检验方法实现了波束内不可分辨的箔条干扰检测。综合考虑虚警概率,脉冲积累数、目标到达方向、目标与干扰的功率比等因素进行了仿真实验,结果表明该检测算法是有效的。     

斜投影极化滤波的雷达导引头抗箔条干扰方法

反舰导弹跟踪阶段受到箔条质心干扰,当箔条云初形成,舰船目标与箔条干扰处于同一雷达分辨单元,不可分辨时,无法通过识别方法进行对抗,严重影响导弹的作战效能。本文研究了采用斜投影极化滤波技术抑制不可分辨的箔条质心干扰问题。首先建立了不可分辨情况下目标和干扰的极化雷达导引头回波信号模型,根据目标与干扰的回波幅度概率密度函数,推导得到质心干扰条件下单脉冲比幅测角体制的角度测量误差概率密度函数,并对角度测量误差统计特性进行了定量的分析;接下来在阐明斜投影基本原理的基础上,提出了基于斜投影极化滤波的抗箔条质心干扰方法;最后结合典型场景,通过计算机仿真对本文所提抗箔条质心干扰方法的有效性进行了验证,并对该抗干扰方法的性能进行了分析。      

基于极化特征的抗箔条干扰方法研究

针对箔条干扰导致制导雷达目标识别能力降低的实际问题,以及制导雷达希望充分利用目标雷达回波信号提高目标识别能力的迫切需求,建立了救生艇、飞机和服从空间球均匀分布的箔条云模型,将电磁场数值计算方法引入到不同类型目标的雷达回波信号以及极化特征的计算,得到不同目标在不同接收极化方式、不同观察角度下的雷达回波信号,以及不同目标之间的极化比特征差别,结果表明船、飞机等目标的雷达回波极化比远大于箔条干扰的回波极化比。研究结论有助于雷达导引头实现基于极化特征的目标识别,改善雷达性能和目标识别能力。     

单根箔条平均雷达截面研究

箔条干扰是最为常用的无源干扰方式之一,主要依靠其电磁散射特性实现对雷达接收机的干扰。对箔条散射雷达截面进行研究,利用非相干模型推导了不同入射极化条件下单根箔条平均雷达截面,得到了箔条极化散射矩阵,并对单根箔条极化散射特性进行分析。提出了相干条件下的理想摆放模型,得到了更贴近实际使用的单根箔条平均雷达截面数值,为充分发挥箔条无源干扰效能打下基础。     

雷达导引头斜投影抗质心干扰性能分析

箔条、角反射器等质心干扰诱使雷达导引头目标指示角偏离目标,导致导弹脱靶.为了解决这一问题,该文利用目标与干扰极化状态的差异性,通过目标、干扰极化相位描述子构造出斜投影算子,然后采用斜投影处理来抑制雷达导引头质心干扰.鉴于实际中目标、干扰极化状态难以准确估计,重点分析了目标、干扰极化相位描述子估计误差对斜投影输出目标、干扰信号的影响,推导得到了斜投影输出目标、干扰信号误差解析表达式;在此基础上,进一步推导得到了斜投影输出干信比、单脉冲比误差与目标、干扰极化相位描述子估计误差之间的关系式.理论分析与仿真结果表明,斜投影处理后的雷达导引头测角误差与目标极化相位描述子估计误差无关,与干扰极化相位描述子估计误差有关;干扰极化相位描述子估计误差在-10度到10度范围内时,斜投影仍具有一定的干扰抑制能力,有助于提高导引头的测角精度.     

雷达回波稀疏性分析及其在舰船与箔条云鉴别中的应用

箔条是舰船对抗反舰导弹末制导雷达最常用的一种无源干扰方式,对反舰导弹的作战效能构成了严重威胁.本文首先从机理上分析了舰船和箔条云雷达回波在时域和频域上各自的稀疏特性,得出结论:舰船回波在时域上是稀疏的,在频域上是稠密的;箔条云回波在时域上是稠密的,在频域上是稀疏的.为刻画目标雷达回波的稀疏性,本文建立了雷达回波稀疏性的度量指标,并推导了最优二值化门限的选取准则,得出结论:最优门限是目标回波幅度的中值.以反舰末制导雷达鉴别舰船和箔条云为背景,本文依据二者回波的稀疏性差异设计了算法,实现了二者的鉴别,并通过仿真验证了该方法的有效性.     

干扰条件下极化雷达目标检测性能分析

推导了受干扰目标的极化协方差矩阵及其统计特性,建立了干扰条件下最优极化检测器的数学模型,在此基础上以水面舰船和装甲车辆为例分析了不同干扰功率与干扰机极化配置方式对极化雷达目标检测性能力的影响,揭示了利用压制性干扰降低极化雷达目标检测性能的最佳干扰功率需求。     

一种基于精细极化目标分解的舰船箔条云识别方法

用于干扰舰船目标的箔条云通常具有与舰船目标相近的尺寸和雷达散射截面积,这使得舰船与箔条云的识别成为一个非常有挑战性的问题.该文提出一种基于精细极化目标分解的识别方法.为了能够有效地识别舰船目标与箔条云,该文首先结合3种精细化散射模型,提出了一种基于精细散射模型的七成分分解方法.通过这种分解方法可以有效地刻画舰船目标的散...     

基于极化特性分析的箔条干扰识别方法

针对现有特征量对抗新型垂直极化箔条干扰效果差的问题,对现有极化角均值特征量进行了修正,选取最小极化角均值特征量作为新的识别特征量,对新的识别特征量进行了特性分析,给出了该特征量随雷达入射余角、雷达入射波长、箔条姿态的变化规律,并基于箔条回波数据验证了上述变化规律的正确性和可靠性。然后,利用上述特性分析的结果以及箔条干扰和舰船回波在最小极化角均值特征量取值上的差异,采用可分性测度函数,定量分析了该特征量在区分真假目标时的可分性性能。研究结果表明：最小极化角均值特征量克服了现有特征量对箔条空间取向分布、雷达入射余角等参数敏感的缺点,提高了区分真假目标时的稳健性和鲁棒性。     

箔条云散射的极化统计特性

本文研究了箔条云散射的极化统计特性。首先,给出了感应电流的大小随入射角变化的更为精确的计算结果,得到了箔条的极化散射矩阵、RCS矩阵及二者的统计特性。然后,推导了箔条云回波的振幅、RCS和箔条云极化散射矢量的概率分布表达式,得到了箔条云同极化通道回波互相关系数为1/3,同极化和交叉极化通道之间不相关等一系列结论,为箔条云极化信息在干扰和抗干扰中的应用打下基础。     

基于椭圆参数的最优接收极化

从极化的椭圆参数与极化球的Stokes参数的关系出发,直接推导出干扰环境下极化球面上的优化接收信号干扰噪声比参量表示式。该式对极化优化接收和信号增强很有用处。尽管难以得到全局最优解析解,但仍比较详细地给出了小圆和大圆轨道下的局部最优解,并进行了仿真。     

圆极化移相器相移特性研究

根据铁氧体耦合波理论推导出圆极化移相器对任意极化电磁波的传输矩阵，在此基础上研究了椭圆极化波、线极化波、圆极化波在移相器内的传输特性，数值仿真表明用基于线极化分量的差相移检测方法检测非标准圆极化波的测量结果不仅与激励状态有关，还与选定的线极化方向有关，利用本文的结果可以对圆极化移相器测试系统进行误差分析，对于提高测量精度有一定指导意义。     

瞬态极化雷达中极化测量与校准的数学原理及实验验证

瞬态极化雷达是一种具有两路正交极化通道独立收发能力的新体制雷达,可实现目标极化散射矩阵的瞬时测量。在对传统的瞬态极化雷达目标极化散射矩阵测量原理进行分析的基础上,详细介绍了基于模糊函数矩阵的极化测量新方法,给出了相应的信号处理流程;并提出了基于单个金属球定标体的极化散射矩阵测量结果校准方法;最后介绍了基于瞬态极化雷达试验系统开展的仿真实验、外场测量实验及实验结果。     

基于椭圆参数的最优极化策略

针对基于椭圆参数的干扰环境下极化球面上的优化接收信干噪比参量等式,分析了几种特殊情况下的解析解,提出了几种基于椭圆参数的极化优化策略,包括三步搜索比较策略TSSC。在仿真实验中,对多种优化策略进行了比较。结果表明,TSSC策略只需在三次局部最优计算后再进行比较就几乎达到了全局最优,并用蒙特.卡罗法作了验证。     

红外偏振成像探测技术及应用研究

红外偏振成像探测技术针对复杂环境中识别探测目标具有明显的优势和广阔的应用前景。首先分析了研究红外偏振特性的必要性和紧迫性,阐述了红外偏振成像具有"凸显目标、穿透烟雾、辨别真伪"的独特优势;其次概括了国外红外偏振成像技术的研究历程和试验进展;在此基础上,重点研究了目标起偏、信道环境下的偏振传输、全偏振图像探测三个方面的主要科学问题,并指出了重点研究内容和关键技术;最后,对红外偏振成像技术在军、民若干领域的应用前景进行了展望。     

可见光波段的矿石多角度反射偏振特性研究

为了研究矿石的多角度偏振反射特性,采用改变光源入射角和探测角的方法,测量矿石在可见光波段的反射偏振光谱,并进行了理论分析和实验验证。结果表明,矿石的偏振度在可见光波段受波长影响较小,偏振度大小稳定,而入射角和探测角对矿石的偏振度光谱影响显著;随着入射角和探测角的增大,矿石均表现出先增大后减小的趋势,最大值出现在布儒斯特角附近;当入射角和探测角在55°~65°范围变化时,矿石偏振度差异显著,其中因组成颗粒较小结晶程度较高的玉髓偏振特性最强,而非晶质结构的蛋白石偏振特性最弱。该研究利用偏振度对矿石进行鉴别和分类,具有一定的可实行性,这为矿石检测提供了新的途径。     

有限长导体圆柱的后向散射极化分析

应用物理光学法(PO)和增量长度绕射系数法(ILDC)推导并计算了有限长导体圆柱的后向散射极化矩阵,进而分析了目标的特征极化参数和入射角之间的关系,并给出相应的数值仿真结果,对于应用目标的极化特性进行目标识别具有一定的参考价值.     

一种双分裂环结构的线-圆和线-交叉极化转换器

文中提出了一种高效、多功能的超表面极化转换器,该转换器由双分裂环谐振器周期阵列构成并置于F4B-2介电基板上。通过双分裂环谐振器的耦合效应可以有效拓展工作带宽。采用有限积分法对其极化特性进行分析。仿真结果表明：在5.5～8.55 GHz的频带(相对带宽为43.4%),实现了线极化到圆极化的转换,其能量转换效率优于99.5%;在10.31～15.31 GHz的频带(相对带宽为39%),实现了线极化到其交叉极化的转换,其极化转换比大于0.99。实验上,制备了样品并测试了其极化转换特性,实验结果与仿真结果基本吻合,验证了该转换器设计的合理性和有效性。所提出的超表面具有高效率、大工作带宽、多功能的特点,可应用于无线通信和极化操控设备。     

红外偏振成像在伪装目标识别中的应用研究

红外偏振成像技术可以提高探测伪装或隐身目标的能力。作为对抗红外隐身的侦察手段,它已成为国内外研究的重要内容。通过分析红外偏振成像的进展,提出将红外偏振成像技术应用于目标检测。为了研究伪装目标的偏振散射特征,利用红外偏振成像系统对覆盖和未覆盖军用三色迷彩伪装网的目标场景进行了探测研究。研究发现,红外偏振成像可以作为探测伪装或隐身目标的新途径,其成像效果较好。此外还证明偏振探测技术对复杂背景中低反射率伪装目标的独特识别优势在中红外波段同样成立,而且偏振角成像对伪装网的外形特征非常敏感。     

基于场景偏振冗余估计的非均匀校正

由于红外偏振焦平面的异构特性,在非均匀校正过程中需要考虑不同检偏通道的响应差异对整体校正效果的影响,其非均匀校正问题相较同构的普通红外焦平面更为复杂。针对红外偏振焦平面的非均匀校正问题,提出了一种基于场景偏振冗余估计的非均匀校正算法,通过对场景图像和由场景图像计算得到的偏振冗余估计图像进行统计,得到整个焦平面上所有像元响应在统计特性上的差异,然后分通道从两个方向对这些差异进行比较分析,得到更新后的增益校正系数,再通过辐射重定标抑制由于静止场景所造成的鬼影,得到当前状态下相机的增益校正系数。在这个过程中,通过偏振冗余估计评价之前的校正系数,自适应地实现增益校正系数的更新。最后使用真实场景数据进行测试,结果表明本文所提出的非均匀校正算法有效提高了所获取偏振图像的准确性。