雷达与雷达网的目标检测威力模型

针对飞行器面临雷达网的威胁描述问题,研究了雷达目标检测威力模型。基于雷达方程、雷达系统参数和检测概率建立了雷达目标检测模型。该模型不仅可以用于描述单部雷达的目标检测威力,还可以推广到雷达网中,用于规划飞行器突破雷达网的航迹、突防成功概率和飞行器突防雷达网临界雷达散射截面积计算。

基于系统工程的航空电子系统深度综合化需求分析与评估方法

本文在分析综合化航空电子系统使用和信息流转的基础上,提出了一种综合化航空电子系统需求分析及评估方法。该方法从信息获取能力、传输能力、处理能力、显示能力和任务能力等方面建立评估模型,基于层次分析法设计能力需求仿真评估系统,并以基于模型的系统需求分析为输入对航空电子系统的能力需求进行评估,为综合化航空电子系统需求的分析与评估提供了参考。

一种UWBSAR图像中的非均匀背景CFAR检测方法

针对UWBSAR图像中的非均匀背景目标检测问题,提出了一种CFAR检测方法。该方法运用变量索引和秩序统计量CFAR检测,可以在杂波背景的非均匀区域,自动根据检测单元的位置选择合适的估计杂波功率的样本,能使检测器在多目标环境和不规则非均匀背景交界处保持CFAR性能。试验结果表明,该方法在UWBSAR非均匀背景中的目标检测性能,优于传统的单元平均CFAR检测算法。

基于HMM的机载UWB SAR图像中的点目标检测

UWBSAR图像中的目标检测通常指二面角目标检测 ,点目标检测由于没有发现军用车辆等人造目标这一直接效益而受到较少关注。为满足一些UWBSAR图像中检测点目标的需求 (如图像融合时的配准 ,通过路灯和树木进行道路检测和为了抑制树干杂波而识别树干杂波等 )而研究了其中的点目标检测问题。通过综合运用方向依赖滤波、隐马尔可夫模型和恒虚警率检测技术 。

基于位置相关的SAR图像中分布式目标检测

在研究了SAR图像中分布式目标在其所占有的各分辨单元间的二维位置相关信息的基础上,提出了一种 SAR图像中分布目标的检测方法。根据二维情形下的不同距离定义,提出了算法的几种形式。计算机仿真结果、处理真实SAR图像数据的试验结果和性能分析表明了该方法比经典的恒虚警检测算法更有效、更优越。通过比较不同的距离定义下检测算法的性能和运算复杂度,得出了最优的距离定义形式。

UWBSAR图像中的点目标检测

针对超宽带合成孔径雷达(UWBSAR)图像的某些应用场合,研究了其中的点目标检测问题,提出了一种检测算法。该算法综合运用方向依赖滤波和子图像融合提取UWBSAR图像中点目标的各向同性特征,并通过恒虚警率检测最终实现UWBSAR图像中的点目标检测。对实验数据的处理验证了该方法的有效性。

目标检测性能的定量评估方法

提出了一种对目标检测算法性能进行定量评估的方法。该方法基于ROC曲线定义了不同检测算法在Gaussian分布假设下的等效输入信杂比(EISCR),并用该EISCR的大小来对不同检测算法的性能进行定量评估。提出用Sigmoid函数对Gaussian分布函数逼近的方法推导了EISCR的简化计算公式。该方法克服了以往性能评估方法不能对检测算法的性能进行定量评估的缺点,不仅可以评价不同CFAR算法的性能,还能定量评估CFAR算法与非CFAR算法之间的性能差异。仿真结果表明了该方法的有效性。

基于自适应α截集特征提取的雷达杂波识别

α截集特征提取雷达杂波识别方法所需样本数目少,识别率高,在雷达杂波识别领域具有重要应用。通常α截集特征提取方法中的α值是主观给出的一个小数,在多变的雷达杂波环境中不能使α截集特征提取方法给出最佳的识别效果。本文提出了一种α值自适应选取的α截集雷达杂波识别方法,建立了“各可能分布的α截集值差异程度”与α值间的对应关系,并利用“差异程度最大”准则对α值进行优化,克服了上述缺点,实现了算法对杂波环境的自适应。仿真结果表明,本方法能够提供对雷达杂波更高的识别率,是一种更有效、更具实用意义的雷达杂波识别方法。

超宽带合成孔径雷达树干杂波的统计特性分析

针对超宽带合成孔径雷达在树林区域探测隐蔽目标的应用场合,研究了树干杂波的统计特性。运用实验数据从幅度直方图拟合、高阶统计量和杂波统计模型识别几方面分析了VHF/UHF波段超宽带合成孔径雷达树干杂波的统计特性,得出了以K-分布为杂波模型的目标检测算法才能获得较佳的检测结果的新结论。

基于HMM的FOPEN UWBSAR图像中的树干杂波抑制

树干杂波是叶簇穿透(FOPEN)超宽带合成孔径雷达(UWBSAR)图像中叶簇隐蔽目标检测的主要干扰,能否有效抑制树干杂波是目标检测成功与否的关键。利用UWBSAR的大积累角成像特性所提供的目标方向性信息,基于隐马尔可夫模型(HMM),提出了一种识别并抑制树干杂波的方法。试验结果表明,该方法可有效识别并抑制FOPENUWBSAR图像中的树干杂波,增强叶簇隐蔽目标检测性能。

一种新的FOPEN UWBSAR目标检测方法

针对VHF/UHF波段超宽带合成孔径雷达探测叶簇隐蔽目标的应用场合,提出了一种目标检测算法。该算法依据目标与树干回波的子孔径轨迹的起伏差异,以主成分分析的第二主元为特征,提取了超宽带合成孔径雷达对目标进行大积累角观测所提供的方向性信息,能够有效检测隐蔽于树林中的隐蔽目标。给出了该方法的数学模型、物理原理和实现步骤,并运用实际数据进行了试验,结果表明了该方法的有效性。

一种用于相关高斯序列仿真的新方法

“随机向量抽样法”是一种随机向量仿真方法 ,它用协方差阵描述随机向量各变量之间的相关性。若视随机向量的一次抽样为一随机序列 ,则它可以仿真相关随机序列。利用实际中所需相关序列的有限性 ,通过改进算法 ,快速地实现了对任意长度相关高斯序列的仿真。

基于高阶统计量特征提取的雷达杂波分类识别

雷达杂波识别将非常有利于优化现代雷达信号处理系统的处理与检测策略，从 而最大程度提高处理系统乃至整机性能。一种基于高阶统计量特征提取的雷达杂波分类方 法，能够较好地对雷达杂波进行识别，并可以在识别的同时给出杂波的分布参数。这种方法 与其他的雷达杂波识别方法如基于矩形图的幅度分析方法相比，具有明显优点。针对样本的 高阶统计量不够稳定，且其在数值上比低阶统计量大而掩盖低阶统计量，使识别性能有所下 降的问题，提出加权修正的识别方法。仿真结果表明，在样本数据长度较短的情况下具有较 高的识别率。

两种相关杂波的识别方法及其实验比较

为使现代雷达在复杂多变的杂波背景中能够自适应地进行最佳信号处理 ,对相关雷达杂波进行实时识别将是一件有意义的工作 .本文基于由三种典型幅度概率分布杂波所构成的类属空间 ,提出了基于高阶统计量联合矢量和α截集门限特征的两种相关杂波识别方法 .通过蒙特卡罗实验进行了仿真识别 ,并对两种方法进行了比较 ,得出了有益的结论 .

相关随机序列仿真的一种新方法

相关随机序列是描述随机噪声、杂波和干扰的主要工具 ,在卫星通信、常规雷达及星载雷达中有着重要应用。本文基于“随机向量抽样法” ,提出了一种新的相关随机序列仿真方法。这种方法通过由相关函数抽样序列形成的协方差矩阵控制序列的相关性 ,适用于仿真具有不同概率密度函数的各种有限长相关的随机序列。仿真结果表明该方法可快速、准确地实现各种相关随机序列的仿真。

雷达通信一体化5G信号设计方法

随着第五代(Fifth Generation, 5G)通信技术的发展,利用雷达通信一体化5G信号实现低空目标探测具有广泛的应用前景。本文提出一种雷达通信一体化5G信号设计方法,首先建立了雷达通信一体化正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)信号发射接收模型,并提出一种区间线性相位压缩(Interval Linear Phase Compression,ILPC)通信信息调制方法来降低通信加入对信号探测性能的影响;接着以峰均功率比(Peak to Average Power Ratio, PAPR)、雷达脉压后的信噪比(Signal to Noise Ratio, SNR)恢复因子以及通信误码率(Bit Error Rate,BER)为优化目标,以发射信号循环前缀置零和时/频域序列恒模为约束,建立多目标优化问题模型;为了兼顾雷达性能和通信性能,本文提出一种时/频域迭代Clipping加滤波算法求解该优化问题。最后,在典型5G通信工作场景下验证了所提方法的有效性。

一种新的电离层区域重构方法

针对以电离层模型为参考的电离层重构算法对模型依赖性强、计算复杂、适应性不强的问题,提出了一种不依赖于参考模型的电离层区域重构算法,其仅依靠区域内的采样数据对区域电离层分布进行重构.该算法首先根据重构区域覆盖范围内分布的多个垂测站实测的fcF2,构造经度因子、纬度因子与fcF2关系式,重构出区域内任一点的fcF2;然后选取一个垂测站为基准,构造基准站fcF2、fcF1与重构对应点的fcF2扩展因子的关系式,以及重构距离点上任一高度上的等离子体频率与扩展因子、基准站fcF1的关系式,通过该扩展因子及关系式即可得到区域内的电子浓度情况.与均匀电离层假设下合成的斜测描迹相比,本文重构方法合成的斜测描迹更接近真实值,且试验表明其进一步提升了电离层重构的精度.

基于IGRFT的机载双基地雷达高速目标信号相参积累方法

机载雷达观测高速机动目标,能够有效克服地物遮挡、地球曲率等不利因素干扰,具有探测范围广、灵敏度高、机动性强等诸多优势。但在实际飞行过程中,由于受到气流等外界因素的影响,机载雷达不可避免会受到运动误差的影响;同时,由于目标的高速机动性,观测时间内会发生跨距离走动与跨多普勒走动,导致传统的相参积累方法失效。为此,本文提出了一种基于改进广义拉东傅里叶变换(Improved Generalized Radon Fourier Transform,IGRFT)的机载双基地雷达运动误差补偿与信号相参积累处理方法,通过对等效运动参数和运动误差参数的联合搜索,可以同时补偿目标的距离/多普勒走动以及机载平台的运动误差,进而实现回波信号的能量相参叠加,提升回波信噪比。仿真结果表明,该方法能够显著提高存在运动误差下的目标积累检测性能。

开放式系统架构发展与新一代航电系统架构展望

为了降低装备在整体生命周期的成本,并获得更频繁地升级现有和新型武器系统的能力,美国国防部要求使用开放式系统架构,并已完成许多开放系统架构标准的制定工作。本文将在介绍航空电子领域典型的开放系统架构标准内容、发展状态及商业策略的基础上,对各个标准加以梳理和比较,总结不同开放式架构标准整合情况下可能遇到的问题并给出解决原则;最后,对开放式系统架构标准在新一代航空电子系统中的应用进行展望。

一种机载反隐身预警探测系统构想

通过分析隐身目标威胁和其对预警探测装备设计带来的挑战，针对远距离目标探测需求，提出了一种“后置大型平台大功率发射信号＋前置无人接收平台隐蔽接收信号”的空基预警探测系统构想，推导了该系统对隐身目标探测距离随无人平台前置距离等参数变化的闭式解，并分析了无人平台可前置的最大距离和系统整体作战效能。仿真结果表明，该系统可以在不增加大型平台功率孔径积的条件下，可大幅提升对隐身目标的探测距离。