基于二阶矩的雷达信号盲分离

针对雷达接收机在现代战场复杂电磁环境下接收到的混叠信号,提出了一种基于二阶矩的信号盲源分离方法。在混合信号球化过程中,对于具有加性白噪声的模型,构造了一组新的协方差矩阵,在信噪比不是很高的情况下,使其不会影响分离结果。在协方差矩阵对角化过程中,采用自然梯度的方法,避免分离矩阵更新过程中的求逆问题,提高了算法的实时性。仿真实验证明,在信噪比为-10 dB的条件下,对比FastICA算法,所提算法分离精度高,收敛速度快,为进一步的信号识别提供可靠依据。     

基于星敏感器指向的船载雷达轴系误差分离模型

针对现有船载雷达动态标校方法的不足,提出了一种基于星敏感器的船载雷达轴系误差标校方法。该方法以精确的星敏感器地平指向为比对基准,解算船载雷达的轴系误差。设计了基于星敏感器的船载雷达动态标校方案,分析了船摇测量误差对雷达测角精度的影响,推导了天线座垂向变形引起的雷达测角误差修正模型。根据测量目标的不同,分别建立了联合测星与跟踪目标时的船载雷达轴系误差分离模型。最后通过联合测星试验对轴系误差分离模型进行了验证。试验结果表明,利用动态标校成果修正后的船载雷达方位、俯仰系统残差分别为3”和9”,随机残差分别为40”和45”,满足雷达轴系误差标定要求,具有较高的实用价值。     

二次雷达数字时间灵敏度控制处理的实现

如何有效剔除二次雷达系统中存在的干扰目标,提升设备的处理能力和效率,一直是系统最关注的方向之一。区别于传统信道接收机灵敏度简单调节的方法,提出了一种基于可编程门阵列( FPGA)实时计算目标应答信号强度的方法,通过设置有效应答信号范围,在应答脉冲处理阶段剔除时间灵敏度控制( STC)门限外由多径及异步等引起的干扰脉冲,减少了后期处理的信息数据,提升了系统效率和系统的多目标处理能力。通过外场实验验证,该方法能有效减少二次雷达系统内70%的虚警目标。     

激光雷达和毫米波雷达的卷云微物理特性的联合反演方法

联合激光雷达和毫米波雷达对卷云观测可以得到更全面的卷云特性信息,是卷云观测的一种发展趋势。使用美国大气辐射观测(Atmospheric Radiation Measurement,ARM)计划中卷云观测数据,将激光雷达和毫米波雷达反演的云边界信息相结合,得到更为准确的卷云边界信息。提出卷云微物理特性的激光雷达和毫米波雷达联合反演算法,该联合反演算法能在激光雷达不能穿透或毫米波不能识别卷云的情况下,反演出整个卷云的冰水含量、光学厚度。使用联合反演算法对一次卷云过程进行反演,其中激光不能穿透的区域冰水路径含量反演精度提高24%,毫米波雷达无法识别的区域冰水路径含量反演精度提高48%。在正确反演冰水含量的基础上,利用冰水含量、粒径分布与光学厚度的关系得到卷云过程的光学厚度,克服了由于卷云对激光雷达强衰减导致的光学厚度观测的困难。     

一种高超音速目标回波快速捕获方案的设计与测试

工作于UHF/VHF频段的双基地雷达探测系统可作为高超音速临近空间目标探测的重要手段之一,为了解决探测系统快速发现与跟踪目标的实时性问题,提出一种基于GPU的临近空间高速高动态目标回波信号的快速捕获方法,给出了捕获方案的设计过程、软件设计思路和原理框图,并选择具有代表性参数的信号,在实际平台上进行测试并给出测试结果,验证了该设计方案的可行性。     

基于小波包+FFT的FMCW雷达测距算法研究

针对在货运火车对接过程中对距离测量的精确性和实时性的要求,提出小波包+FFT的FMCW雷达测距算法,实现了火车对接系统的高精度实时测距。首先在Matlab上进行仿真实验,对应距离段选取合适的小波包函数和节点,利用运算能力强大的DSP芯片实现小波包的分解与重构,然后使用4 096点的FFT算出目标对应的距离信息。在火车对接雷达测距系统的实验平台上进行多次重复实验,实验结果表明,在0.5~10 m范围内,测距精度达到0.2 m,在10~50 m范围内,测距精度达到0.3 m。     

数字阵雷达天线波瓣图测试方法与试验验证

针对固定式相控阵雷达在中场法或远场法中不能实时得到天线波瓣图的问题,提出了采用扫描波瓣图替代天线波瓣图进行天线测试的方法。从理论上分别推导了和波束与差波束扫描波瓣图和天线波瓣图的解析式,研究了单元波瓣图对扫描波瓣图和天线波瓣图的影响,指出了在单元波瓣主瓣范围内扫描波瓣图和天线波瓣图近似等价。仿真和试验结果 均表明:扫描波瓣图和天线波瓣图在各项性能指标上都是等价的,可用于指导雷达总体依据扫描波瓣图对天线进行验收。     

机载预警雷达七十年发展回顾与展望

回顾了机载预警雷达自1945 年以来的发展历程,并以任务适应、环境适应和平台适应为主线,将其划分为三个阶段。然后,结合未来预警机必须满足的军事需求,阐述了发展中的机载预警雷达可能具备的“宽频带、一体化、智能化和网络化冶的技术特征。总体而言,未来机载预警雷达将进一步改善对任务、环境和安装平台的适应性,概念进一步拓展,在打击链中的作用将不断向后延伸,与系统和体系的交联也将更加紧密,从而为形成基于信息系统的体系作战能力作出更多贡献。     

基于MDL原理的快速在线信号分选算法

研究了一种基于最小描述长度(MDL)原理的快速在线雷达脉冲信号聚类分选算法,该方法利用幅度或相位差异特征,实现对雷达脉冲数据向量的聚类分选处理。设计了基于MDL原理的在线信号分选算法流程,在每接收到一定数量雷达脉冲信号后,执行一次聚类分选处理;对算法流程中的每个处理模块进行了完备的运算量分析,为工程设计提供有效的理论指导;并对比分析了离线和在线算法的性能。仿真结果表明:在线算法的信号分选正确率与离线方法基本一致,具有很强的工程应用前景。     

MIMO雷达信号的盲源分离技术

针对MIMO雷达的信号特点,采用了一种多角度的雷达侦察方法,从不同的方位获取同一部雷达的独立信号样本。并在此基础上,运用主分量分析方法估计信号波形个数,运用独立分量分析的盲源分离方法分离出MIMO雷达信号的各个正交分量,最终以正交频分线性调频信号为例,在信噪比为0 dB的情况下对该信号进行了仿真分析,其结果验证了该方法的有效性。