多功能雷达总体数据分析系统设计与实现

多功能一体化是雷达发展的必然趋势,随着功能的增加,多模式间切换频繁调度复杂,系统调试工作量呈指数增长,数据分析与管理的难度增大。为提高多功能雷达数据分析效率,辅助问题定位分析与系统状态检查,加快雷达研制进程,分析了总体数据分析在雷达研制和使用阶段的重要作用,研究了雷达总体数据分析软件的需求与系统设计,并通过Matlab进行实现。该软件可以分析雷达多环节数据,并以表格和图像的形式呈现分析结果。经过实验数据验证,该软件能够有效地提高分析效率,进行雷达状态判断和性能评估,快速发现与定位问题。

基于威胁机制-双重深度Q网络的多功能雷达认知干扰决策

针对传统深度Q网络(deep Q network,DQN)在雷达认知干扰决策中容易产生经验遗忘,从而重复执行错误决策的问题,本文提出了一种基于威胁机制双重深度Q网络(threat warning mechanism-double DQN,TW-DDQN)的认知干扰决策方法,该机制包含威胁网络和经验回放2种机制。为了验证算法的有效性,在考虑多功能雷达(multifunctional radar,MFR)工作状态与干扰样式之间的关联性的前提下,搭建了基于认知电子战的仿真环境,分析了雷达与干扰机之间的对抗博弈过程,并且在使用TW-DDQN进行训练的过程中,讨论了威胁半径与威胁步长参数的不同对训练过程的影响。仿真实验结果表明,干扰机通过自主学习成功与雷达进行了长时间的博弈,有80%的概率成功突防,训练效果明显优于传统DQN和优先经验回放DDQN(prioritized experience replay-DDQN,PER-DDQN)。

陆战场探侦干多功能一体化雷达系统设计

未来陆战场潜在强敌可使用多种手段对“我方”进行攻击。随着雷达工作电磁环境日益复杂,集成探测、侦察、干扰等多种功能的陆战场雷达装备将是未来的主流。从探侦干一体化雷达基本特征入手,就探侦干多功能雷达系统设计涉及的研究内容展开讨论,并分析工程应用中应重点突破的关键技术。

多功能相控阵雷达行为辨识综述

多功能相控阵雷达是指具备相位控制阵列,能同时实现搜索、跟踪、制导等多种功能的雷达。随着雷达对抗的不断升级以及各国对于电子战的日益重视,作为获取多功能相控阵雷达信息的重要手段,其行为辨识技术的研究得到了进一步发展。结合目前多功能相控阵雷达行为辨识的背景与意义,对已有的不同多功能相控阵雷达信号模型进行梳理,对高密度、大噪声信号环境下的波形单元提取算法和基于深度学习的工作模式识别算法进行识别性能、适用场景等方面的系统性对比,并归纳了不同仿真数据集的实际应用情况,最后总结了该技术存在的问题并提出了未来展望。

对先进多功能雷达系统行为的识别、推理与预测:综述与展望

多功能雷达(Multi-Function Radar,MFR)是先进体制雷达辐射源的典型代表,其能够在雷达时间线上对多个目标调度多个同时执行的任务,具有波束指向瞬时调度、工作模式灵活动态、信号调制复杂多变的特点。随着计算智能、认知理论、数字阵列、软件自定义及硬件可重构系统的不断发展,先进多功能雷达系统自由度和性能潜力不断提升,给现代电子侦察与对抗系统带来了巨大挑战。本文首先较为全面地给出了雷达系统行为的分类,依据雷达系统行为活动的内容与目的将雷达行为分为推理行为、决策行为和动作行为三类,并从雷达方和侦察方两个不同视角对上述三类行为进行了归类划分。然后围绕对先进MFR系统行为的感知识别难题,从侦察方视角对多功能雷达行为进行分析识别的侦察分析模型建模表征、雷达系统外显行为识别、内隐行为推理以及对未来行为预测等四方面对相关基础理论、实现技术的研究进行了全面梳理,并对未来研究面临的挑战和重点进行了分析,旨在为针对先进MFR系统行为相关的后续理论研究与技术发展提供有益参考。

基于熵值图的多功能雷达工作模式识别

针对多功能雷达工作模式多样且信号波形复杂多变,导致常规工作模式识别方法性能不佳的问题,提出基于小波变换的多功能雷达工作状态切换点检测方法,将雷达脉冲序列进行分割,得到单一工作模式脉冲序列样本。其次,基于近似熵、样本熵、模糊熵和排列熵设计了新的熵值图特征,并结合卷积深度神经网络模型,实现了多功能雷达工作模式的智能识别。仿真结果表明,该算法在虚假脉冲率或漏脉冲率为25%时,切换点检测正确率达85%;工作模式识别正确率在虚假脉冲率、漏脉冲率为20%和参数误差为8%时,识别正确率均在83%以上,识别性能皆优于两种对比文献方法,验证了该算法的有效性和优越性。

基于自编码器的多功能雷达工作状态切换点检测方法

先进多功能雷达可以实现复杂的工作状态调制和灵活的波束调度,为识别不同的雷达工作状态并检测状态之间的切换点带来了巨大的挑战.为此提出了一种对多功能雷达层次化模型中的“符号−脉冲”层中的调制参数级工作状态的种切换点检测方法.所提出算法基于自编码器,并对真实电磁环境中观测非理想的情况进行设计,不仅可以在无监督的情况下准确地检测出工作状态切换点,并且不需要对数据的分布情况进行假设.仿真实验验证了本文提出算法相较于切换点检测算法的有效性和优越性,对于0~20%的脉冲丢失情况相较于对比方法具有更好的性能,在20%脉冲丢失的极端情况下,也可以达到0.7的F_(1)-score.

一种面向多功能雷达搜索模式的识别算法

针对多功能雷达在多种搜索模式下波形参数趋同,传统的波形模板匹配识别误报率较高,无法有效辨识的问题,以承担预警监视的多功能机载雷达为典型,深入分析了该类雷达的三种搜索模式。利用融合后的多站侦察数据训练神经网络,并利用网络完成识别。仿真结果表明,所提出算法能够准确识别多功能雷达的三种搜索模式。

小样本条件下多功能雷达工作模式识别方法

在日益复杂的电磁环境中,多功能雷达工作模式识别仍然面临着诸多挑战.针对多功能雷达的截获信号样本数量有限,样本增强质量差,导致工作模式识别准确率较低的问题.本文提出一种将自适应填充转换生成对抗网络与模型无关元学习联合驱动的识别方法.首先,从贴合小样本数据状态出发,采用自适应填充转换生成对抗网络模型进行自适应样本填充和样本增强;然后结合元学习中模型无关元学习算法,从而实现在小样本条件下多功能雷达工作模式的识别.最后,仿真结果表明,相较于生成对抗网络结合模型无关元学习的算法和支持向量机分类器,本文所提方法识别准确率分别提升了2.39%和17.42%.验证了该方法在小样本条件下针对多功能雷达工作模式进行准确识别的有效性.

多功能雷达建模中的雷达字提取技术研究

雷达字为有限数目脉冲的固定排列,能够反映多功能雷达的工作状态和威胁等级。针对漏脉冲和虚假脉冲所造成的雷达字不能正确提取的问题,提出了一种基于三级匹配的雷达字提取算法。该算法首先对分选后的辐射源脉冲列进行数据库级的匹配过滤,确定模板雷达范围,然后分别利用脉冲配对和序列相关技术进行精确识别。仿真实验表明,该方法不仅能提取多功能雷达辐射源的雷达字,而且对噪声环境具有较好的适应能力。

基于序列比对的多功能雷达搜索规律识别方法

对多功能雷达信号规律的识别是电子侦察领域的难点问题之一,本文将多功能雷达搜索方式下的工作规律表示为一个任务序列,提出了一种基于序列比对的识别方法.该方法引入了生物信息学领域的生物序列分析技术,通过将两次不同观测时间段的信号进行比对,提取其中的相似部分来达到识别多功能雷达搜索规律的目的.仿真结果证明了该方法的有效性.

多功能相控阵雷达自适应调度仿真

派多功能相控阵雷达在现代军事领域中的广泛应用使得对其仿真具有重要意义,而调度模块的仿真是相控阵雷达仿真实现的核心。文章在深入研究多功能相控阵雷达自适应调度策略的基础上,给出了调度设计原则,详细描述了调度算法的仿真流程,实现了相控阵雷达的自适应调度模块功能,并提出了调度算法的性能评估指标,对调度结果进行了定量分析,仿真结果验证了调度算法的有效性。

基于灰色AHP法的多功能雷达作战效能评估

针对多功能雷达系统结构复杂,作战效能评估涉及因素多,而且信息不完全和不确定的特点,提出了基于灰色理论和层次分析法来评估多功能雷达作战效能的模型。根据多功能雷达具备的探测、定位、跟踪、目标识别、侦察、干扰、攻击七个功能,建立了多功能雷达作战效能评估指标体系,介绍了灰色层次分析法评估模型和基本算法步骤。并结合实例,通过具体数据进行仿真评估,验证了评估模型及算法的有效性和实用性,为多功能雷达的作战效能评估提供了依据。

基于幅度变化点检测的多功能雷达脉冲列解析方法

在电子情报领域,针对多功能雷达脉冲列解析中的基本波形提取问题,提出了一种新的基于统计变化点检测的方法.该方法利用相控阵天线波束离散扫描的特点,将基本波形提取问题转化成脉冲幅度序列变化点的检测问题.引入生物染色体分析中的循环二分算法来检测并估计幅度序列的多个变化点,进而得到基本波形的集合.该方法不需要任何先验知识,在较低信噪比的情况下仍然能够得到高精度的提取结果.仿真实验表明了该方法的有效性.

基于最小时间窗的多功能雷达调度算法研究

雷达、电子战、通信等多功能电子系统一体化是雷达的发展方向之一,针对多功能雷达的资源管理与调度,基于孔径分割建立了多功能雷达系统的任务模型,根据任务作用距离确定了任务事件对孔径资源的占用率,并在此基础上给出了一种基于最小时间窗调度间隔的任务调度算法来解决多功能雷达的任务调度问题,通过仿真验证,证明该算法具有一定的有效性。

舰载多功能相控阵雷达的发展状况

舰载雷达作为舰载武器系统的重要组成部分之一，其性能的优劣将直接影响舰艇的作战能力。作战模式、作战环境及作战任务的变化，要求舰载雷达多功能化，舰载多功能有源相控阵雷达是未来的发展方向。本文阐述了海战模式及海战环境的变化特点，并分析了作战环境对舰载多功能雷达的需求，介绍了世界上舰载多功能相控阵雷达的发展状况。

基于BP神经网络的多功能相控阵雷达威力评估

运用动态静态结合的方法以及厂家测试数据、查阅外军资料等手段获得多功能相控阵雷达指标参数,采用BP神经网络建立威力评估模型。研究表明:所建立的BP神经网络多功能相控阵雷达威力评估模型具有很高的评估精度,可以很好地反映雷达二级指标和雷达威力之间复杂的非线性关系,为多功能相控阵雷达威力评估提供了一种准确有效的方法。

多功能一体化雷达任务调度算法研究

雷达、电子战、通信等多功能电子系统一体化是雷达的发展方向之一,资源管理与调度技术是一体化雷达的关键技术。针对基于孔径分割实现雷达、电子对抗、通信等多种功能的一体化系统的任务调度问题,对系统任务建模、调度算法设计、算法评价指标进行了探讨。在研究常规相控阵雷达调度策略的基础上,提出了采用多任务并行EDF(Earliest Deadline First)算法来实现系统的自适应调度。最后对比常规多功能雷达的自适应调度进行了仿真比较,且对仿真结果进行了定量分析,结果表明采用多任务并行EDF(MTPEDF)算法的基于孔径分割的一体化雷达系统具有一定的优越性。

生物基因技术在多功能雷达信号解析中的应用

多功能雷达作为一个大规模动态系统,具有复杂的信号形式.对其信号进行解析,揭示系统内部的运行规律,是当今电子侦察领域面临的严重挑战.本文借鉴生物基因工程的思想,提出了多功能雷达信号解析的研究框架和研究手段.详细分析了多功能雷达的工作机制,从系统的角度,将其与生物体的细胞做类比,指出两者在系统结构和运行机制上的高度相似性.对生物基因工程中的逆向工程等关键技术进行了总结,在此基础上,讨论了其在多功能雷达信号解析领域的应用前景.前期的研究成果表明了本文方法的合理性.

多功能雷达视频模拟器的研制

论述了雷达视频模拟器的设计思想及用计算机模拟目标及杂波的方法。模拟器采用PC机加数字信号处理器 (digitalsignalprocessor,DSP)组合的结构 ,根据多功能视频信号模拟的要求 ,利用伪独立杂波产生法 ,实时产生包含目标和杂波的视频回波信号。该模拟器经与雷达信号处理机联调 ,证明此设计合理 。