基于多项式Chirplet变换的线性调频引信干扰波形设计方法

针对现代战场环境下线性调频引信干扰技术的迫切需求,提出多项式Chirplet变换的方法实现低信噪比下对调频连续波无线电引信的信号参数估计,并针对调频连续波引信重构了干扰信号。基于线性小波变换原理,选取适当的核函数,将无线电引信信号经过旋转与平移操作后进行短时傅里叶变换,再利用遗传算法求得变换核的最优参数,实现对调频连续波信号的参数估计,并重构干扰信号。仿真对比结果表明,该方法可以在较低信噪比下实现对调频连续波无线电引信信号载波频率、调制周期、最大频偏等参数进行精准估计,相较于周期调制类干扰,重构干扰信号能够以更低功率对调频引信产生较好的干扰效果。

基于多域特征的多雷达信号自动识别方法

为解决复杂电磁环境中多台雷达在相似的频段上同时发射各自的信号,导致侦察接收信号在时域和频域上重叠的问题,提出一种低信噪比(SNR)下自动调制识别(MR)方法。通过接收脉冲间列快速傅里叶变换(FFT)将接收信号的能量集中在各自的多普勒频率上,以达到分离多个截获信号的目的;将每个信号的Wigner-Ville分布(WVD)和模糊函数(AF)作为一幅图像的2层同时发送到训练后的残差神经网络(ResNet),以解决某些类型的信号仅采用单一时频分布时识别精度低的问题。理论分析和仿真结果表明:所提方法不仅能有效分离时域和频域重叠的多个雷达信号,而且能在SNR为-10 dB的条件下准确识别其调制模式。

基于功率谱熵的无线电引信目标与干扰信号分类方法

无线电调频引信在战场环境容易受到干扰信号的干扰导致早炸,丧失打击能力。为提升无线电调频引信抗干扰能力,准确识别引信目标与干扰信号,提出一种基于功率谱熵特征的无线电调频引信目标与干扰信号分类识别方法。利用实测采集的无线电引信检波端输出信号,通过提取目标和干扰信号的功率谱指数熵和Renyi熵特征构成特征向量,作为K邻近(KNN)分类器的输入进行目标和干扰信号分类识别,并利用5-折交叉检验方法对其进行验证。结果表明:目标和干扰信号的功率指数熵和Renyi熵具有显著差异性,使用KNN分类器对其进行分类识别时,最高的识别准确率可达99.47%。

密集扫频干扰下调频连续波引信响应特性

密集扫频干扰作为一种典型的压制式干扰方式,在实际战场使用中对调频连续波引信产生巨大威胁。针对调频连续波引信在密集扫频干扰下容易失效的问题,在分析调频连续波引信工作原理的基础上,推导密集扫频干扰下的调频连续波引信响应过程,进一步分析采用时域干扰样本归零抗干扰方法后的等效干扰效果,并进行相关的仿真分析及实验验证。仿真及实测实验结果表明:密集扫频干扰信号与引信信号越相似,在差频信号时域样本中的有效干扰比例就越大;进行时域干扰样本归零处理后,将产生对调频连续波引信真实目标信号的间歇采样转发干扰效果,距离维包络上将产生多个假目标,假目标的分布与归零处理后的等效占空比及干扰频率相关,导致调频连续波引信的炸点散布显著增大。

基于合成虚拟阵列的脉冲多普勒引信高分辨DOA估计方法

为提高脉冲多普勒(Pulse Doppler,PD)引信的波达方向(Direction of Arrival,DOA)分辨率,利用引信的运动特性,将不同时刻下的回波数据进行组合,合成一个大孔径的虚拟阵列,达到扩展孔径的目的,并利用数字波束形成(Digital Beam Forming,DBF)实现对目标的高分辨角度估计。针对合成虚拟阵列非均匀性导致DBF计算复杂度高的问题,将合成虚拟阵列分解为固有子阵与运动子阵,分别进行DBF处理后并用两波束的乘积代替合成虚拟阵列的波束,在保证高角度分辨率的同时,降低对合成虚拟阵列直接进行DBF运算的复杂度。仿真与实验结果表明,在较少阵元的情况下该方法有效地提高了PD引信的DOA分辨率。

基于稀疏恢复的调频引信抗扫频干扰方法

针对连续波调频引信在扫频式干扰作用下的早炸或者瞎火问题,提出基于时域干扰剔除及信号稀疏重构的抗干扰方法。通过时域异常值检测定位干扰位置和持续时间,并剔除异常数据抑制干扰对引信的影响;进一步地针对干扰剔除引起的信号时域稀疏,建立基于稀疏正则项的差频信号重构优化方程,并提出基于交替方向乘子法的迭代重构算法;通过仿真和实测数据验证方法的性能。研究结果表明:该方法能够在信噪比-15 dB,置零样本率不高于70%的情况下,抑制扫频干扰的影响,准确实现目标距离-速度信息的获取,提高了调频引信抗扫频干扰能力。

扫频式干扰对超宽带无线电引信干扰机理

针对超宽带引信实施干扰,需要在分析超宽带引信的工作原理、瞄准式干扰与扫频式干扰信号特征基础上,构建干扰信号与超宽带无线电引信交互作用模型。以信干比增益为表征参量,解析推导干扰信号作用下超宽带引信从接收干扰信号到接收机相关输出部分的处理增益,并进行仿真实验,理论计算、仿真结果与实验室静态对抗实验结果相吻合。研究结果表明:与点频干扰相比,扫频调幅类干扰是对超宽带无线电引信成功实施干扰的有效敏感波形样式,其中正弦波调幅类干扰效果最优;通过合理设置扫频式干扰参数,可以有效提高干扰效果。

基于BAS-BPNN的调频无线电引信目标与扫频干扰识别方法

针对调频无线电引信在复杂电磁战场环境对抗调幅扫频式干扰能力不足的问题,提出一种基于频域信息熵、范数熵和倒频谱熵的调频无线电引信目标识别方法。基于目标和调幅扫频干扰作用下的调频无线电引信检波端输出信号,提取频域信息熵、范数熵和倒频谱熵构建特征矩阵,并利用天牛须搜索(BAS)算法对反向传播神经网络(BPNN)初始权重值和阈值进行优化,利用优化后的BPNN对目标和调幅扫频干扰信号进行分类识别。实测数据实验结果表明,特征提取方法构成的特征矩阵在目标与干扰之间具备可分性,BAS算法优化获得最优参数的BPNN时,该分类器的识别准确率可以达到99.96%,显著提升了调频无线电引信对抗调幅扫频干扰的能力。

基于滑动多周期FFT的调频引信抗扫频干扰方法

针对调频引信快速傅里叶变换(FFT)谐波包络提取方法对抗扫频干扰效果差的问题,提出一种滑动多周期FFT处理方法。在分析扫频干扰作用下调频引信的失效机理的基础上,提出通过多周期FFT进行回波能量的相干积累,实现对干扰的有效抑制,并在相邻处理窗口间滑动更新处理数据,进一步提取预定炸高对应的差频谐波包络进行门限判决。仿真及实测结果表明:滑动多周期FFT处理方法能在扫频干扰下有效提取目标谐波包络特征,相较于传统单周期FFT处理方法,显著改善峰值旁瓣比,提高了调频引信抗扫频干扰的能力。

基于经验模态分解特征的无线电引信抗扫频式干扰方法

针对目前调频无线电引信在复杂电磁战场环境中对抗扫频式干扰能够力弱的问题,提出一种基于经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)特征的无线电调频引信对抗扫频干扰的方法.对基于目标和扫频干扰作用下的调频无线电引信检波端输出信号进行EMD分解,得到10层本征模态函数(intrinsic mode function,IMF)分量,提取每层IMF分量中本征模态函数能量占比、能量聚集度和Renyi熵特征,并利用主成分分析算法对于特征进行降维,保证累积解释差异在95%以上,以降维后的特征矩阵作为支持向量机的输入对目标和扫频式干扰信号进行分类识别.实测数据结果表明,所提方法能够有效对目标和扫频式干扰信号进行分类识别,分类识别精度可以达到98.06%±0.0038,目标检测率达到96.65%±0.0037,虚警率为3.35%±0.0037.

基于多尺度色散熵与支持向量机的调频引信扫频干扰信号识别方法

针对调频引信对不同干扰水平下扫频干扰信号的检测识别问题,提出基于多尺度色散熵(MDE)与支持向量机(SVM)的检测识别方法。通过提取差频信号在不同时间尺度下的色散熵(DE)特征组成特征向量,结合SVM分类器实现了对不同干扰水平下扫频干扰信号的有效检测。基于仿真数据的实验结果表明,该方法对不同干扰水平下扫频干扰信号的正确检测率高于90%,为进一步采取合适的干扰抑制手段提供了可靠依据。

基于异值检测及干扰样本归零的调频引信抗扫频干扰方法

针对调频引信抗扫频干扰能力不足的问题,提出一种基于异值检测及干扰样本归零的抗干扰方法。通过分析调频扫频干扰下调频引信的失效原理,指出干扰有效部分的长度与相对斜率及滤波器带宽有关,并在时域表现为幅度较大的异常样本,提出通过异值检测与样本归零的方法能有效降低干扰效果,改善距离包络的峰值旁瓣比,为实现精确定距提供可靠依据。通过仿真实验验证了该方法能有效提高调频引信抗扫频干扰的能力。

一种复合调制波形的测距性能分析

为获得伪码调相与线性调频复合调制连续波信号的测距性能,采用模糊函数方法,计算了复合调制信号的模糊函数,推导了测距精度的定量计算公式,分析了测距精度的影响因素,并进行了仿真验证.结果表明:调制频偏和码元宽度是影响复合调制波形测距性能的关键因素,且测距精度随调制频偏的增大和码元宽度的减小而提高;复合调制信号的测距精度高于单纯的伪码调相信号.

高功率微波孔缝耦合特性的数值模拟及防护加固技术

以提高无线电引信抗高功率微波干扰的能力为应用背景,采用基于时域有限差分方法(FDTD)的电磁场仿真软件XFDTD6.0,数值模拟高功率微波(HPM)的孔缝耦合特性。论文仿真和分析了矩形孔隙的微波耦合特性,讨论了入射波极化方向和孔径尺寸对耦合特性的影响,对比分析了矩形、正方形和圆形孔隙在相同入射条件下的耦合特性,数值模拟与前人的实验结果相吻合。结论表明:HPM孔缝耦合存在共振效应、增强效应与极化特性;在孔洞面积相同的条件下,正方形或圆形孔隙的耦合能量小于矩形孔隙。依据上述结论,提出了无线电引信对抗高功率微波的防护加固措施。

烟火药燃烧转爆轰的定性实验研究

根据国标(GB14372—93)危险物品 DDT 测试标准和美国 DDT 测试方法,测试了典型烟火药配方的 DDT 过程,并以一种烟火药配方为例,讨论了点火强度、装填密度和约束条件等因素对烟火药 DDT 过程的影响,从而得出了烟火药发生 DDT 的一些规律。

虚拟仪器技术在无线电引信射频干扰试验系统中的应用

设计了一套无线电引信射频干扰试验系统,并把虚拟仪器技术运用其中,采用GPIB 总线连接试验系统的硬件实体,编制了基于 GPIB 通讯卡的软件控制平台,由该软件平台控制整个系统完成扫频式和回答式干扰,实现了试验系统的集成化和自动化。

烟火药爆炸性能的数值模拟

目的 研究烟火药爆炸性能的数值模拟方法，并将计算结果与有关的实验结果进行对比说明其可行性；方法 采用Ｒｅａｌ软件模拟烟火药在密闭定容条件下的反应情况，得到反映烟火药爆炸性能的冲击波初始参数，而后用ＡｕｔｏＲｅａＧａｓ软件模拟烟火药的冲击波在自由场中传播过程，并根据模拟的冲击波超压曲线，获得了烟火药峰值压力处的ＴＮＴ当量； 结果与结论 模拟规律与实测结果有一定可比性，并总结了计算结果误差存在的原因；

OBE工程教育理念指导下兵器类专业实践教学体系研究

为满足国家"军民融合""双创"对工程人才需求,基于OBE理念指导下兵器类专业课程体系设计原则,对兵器类专业实践教学体系的系统构建展开研究。文章以北京理工大学兵器类专业实践教学为对象,研究了兵器类专业实践教学体系构建应从国家和行业需求、学生主体和完善评价体系与持续改进等方面开展,为构建OBE理念下国防特色专业的实践教学体系提供理论指导。

调频引信粗糙面目标与干扰信号识别

为有效识别调频(FM)引信地面目标回波信号和数字射频存储(DRFM)转发式干扰信号,提出了一种对地调频引信粗糙面目标与干扰信号识别方法。建立了对地调频引信粗糙面差频信号模型,利用二维距离-速度提取方法提取其差频频率和多普勒频率,采用差频频率峰值带宽和多普勒频率峰值带宽2个特征量识别地面目标回波信号和DRFM转发式干扰信号,并使用蒙特卡罗仿真和非参数假设统计检验对其进行了验证。结果表明:差频频率峰值带宽和多普勒频率峰值带宽的展宽幅度与引信天线照射范围内粗糙面的大小呈正相关,多普勒频率峰值带宽的展宽与载频成正比,利用峰值带宽特性可有效区分粗糙面目标回波信号和DRFM转发式干扰信号。

小型定向引信探测器研究

就应用于定向战斗部的小型定向引信探测器展开研究,给出了定向探测方案,设计了定向引信探测器的射频前端电路,利用Ansoft Designer软件对射频收发系统进行了建模仿真,并把MM IC及组件混合集成技术应用于引信系统,实现了定向引信的小型化.测试结果证明了定向引信探测器小型化方案的可行性.