独立测距通道超低空无线电引信

针对多通道功能复用脉冲或脉冲多普勒(PD)引信测距误差较大,严重制约引信超低空性能的问题,提出基于独立测距通道的超低空无线电引信。该超低空无线电引信由目标探测通道和独立测距通道组成,其中目标探测通道采用PD体制,独立测距通道采用线性调频连续波(LFMCW)体制。仿真分析结果表明,基于独立测距通道的超低空无线电引信安全距离仅需0.7 m,在目标探测通道距离波门调整过程中引信目标探测区得到最大程度的保留,同时具备3 m高度飞行目标的近距探测能力。

SAR无线电引信目标定向探测模型及仿真

为了提高打击地面目标无线电引信定向起爆控制能力,提出一种基于合成孔径雷达(SAR)的对地无线电引信目标定向算法。通过构建弹目交会场景,采用SAR原理合成得到窄波束,对两波束的回波信号进行和差计算得到目标与弹轴的夹角。仿真结果表明,该算法对弹目交会角在39°~64°的方向,目标定向识别误差不大于1.2°,表明了SAR技术能够大幅提高无线电引信对目标的定向精度和算法的泛用性,能够为无线电引信目标定向起爆技术提供技术支持。

毫米波调频无线电引信干扰技术研究

针对毫米波调频引信的数字射频存储转发、正弦调幅扫频、噪声调幅和噪声调频,提出了干扰方法。采用滤波分离差频信号,并从差频信号中提取多普勒信号参数的方法,将毫米波调频引信信号的差频测距结果以及多普勒信号作为引信启动的联合判决条件。仿真结果表明,对该体制引信施加正弦调幅扫频干扰和间隔转发干扰的欺骗效果明显,覆盖接收机的大功率噪声信号均能有效压制回波信号。

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%。

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。

无线电引信近场海背景特性试验研究

引信的低空性能是空空导弹超低空作战效能优劣的关键要素,特别是在近场海背景下,更需要对无线电引信的能力特性进行评估。本文基于多尺寸粗糙海面模型,运用物理光学法和物理绕射法及四道复合散射预测方法,首先建立了海面目标电磁散射场及复合散射回波的理论模型。接着,仿真分析了不同波段、不同海情、不同交会状况下,无线电引信的海背景回波,以及与目标的复合散射回波特性。最后,通过开展对海面的低空挂飞近距回波特性试验,以及对海面与目标复合的回波特性试验,获得无线电引信的海背景回波数据,并与仿真结果进行对比分析。结果显示,多普勒回波幅度仿真与实测结果基本一致。

一种无线电引信腔体屏蔽效能计算方法

无线电引信内部空间有限,难以通过试验测量其腔体电磁屏蔽效能(Shielding Effectiveness,SE)。为分析引信腔体对强电磁脉冲的防护效果,提出一种基于电磁拓扑理论和Baum-Liu-Tesche(BLT)方程的SE计算方法。该方法通过分析能量流动特性建立腔体传播矩阵,利用等效电路模型计算腔体散射矩阵,推导得出腔内能量传输的拓展BLT方程,进而求得各拓扑节点的电压值。使用CST软件验证该方法的有效性,分别对矩形天线窗模型、圆形天线窗模型、双面圆孔模型和含介质基板模型的腔体电磁SE进行计算,并通过相关系数对计算结果量化分析。研究结果表明,新方法的计算精度优于等效电路法,且占用计算内存低于CST软件,可用于引信圆柱腔体电磁SE分析。

自适应LMS在UWB无线电引信滤波中的应用研究

自适应滤波器阶数对超宽带无线电引信回波信号的幅值有很大影响,为研究其与信号幅值之间的关系,提出一种新的算法模型。介绍算法模型的机理,运用MATLAB确定算法模型中的关键参数,分析阶数对算法性能的影响。仿真结果表明,与已有文献相比,新算法性能优越,在滤波器阶数较小(阶数为2)的情况下能够保证处理后的信号与理想信号基本上重合,解决已有算法只有在阶数较大时处理后的信号才能与理想信号基本重合的问题。

无线电引信的超宽谱辐照效应及其防护

探讨了超宽谱高功率微波对无线电引信的辐照效应、耦合机理和防护方法。利用超宽谱高功率微波辐照源对多姿态的无线电引信进行了辐照实验并对结果进行了分析,实验表明当引信和弹体的轴向与超宽谱高功率微波的电场极化方向一致时,引信最容易被引爆,辐照效应最明显。通过理论分析和辐照实验找出超宽谱高功率微波能量耦合机理为:引信和弹体上感应的瞬变电压通过引信电源电路传递到执行电路,瞬变电压上升率超过了电路中晶闸管的断态电压临界上升率,使晶闸管意外导通,导致引信误动作。在不影响引信工作特性前提下,采取增加防护器件和替换敏感器件的加固方法,可以提高引信抗干扰能力。采用综合防护加固方法可使引信在超宽谱高功率微波辐照下不再产生误动作,达到了防护加固的目的。

超宽谱对无线电引信的作用效应实验研究

为了检测某型无线电引信的抗电磁脉冲能力并确定其能量耦合机理,利用超宽谱高功率微波(UWS-HPM)发生器,实验研究了该型引信的电磁脉冲辐照效应。实验表明:电点火头本身以及勤务处理状态下的无线电引信在超宽谱高功率微波辐照下是安全的;超宽谱高功率微波场强峰峰值达到106 kV/m时,解除引信保险可使实验引信的电点火头全部引爆。电点火头被引爆的能量耦合机理是:超宽谱高功率微波辐照能量耦合进入引信执行级电路,使其晶闸管误导通。

超宽谱电磁脉冲对无线电引信的耦合及防护加固

通过利用超宽谱电磁脉冲(UWS-EMP)源对5种无线电引信进行了辐照,分析了超宽谱电磁脉冲与无线电引信的耦合模式和作用机理。分析得出:超宽谱电磁脉冲主要是通过后门耦合到引信电源模块,引起电源波动,使晶闸管意外导通,导致引信意外发火。根据耦合模式和作用机理对引信进行了防护加固,并对防护加固后的引信进行了辐照和仿真。辐照实验和仿真结果证明:防护加固措施大大提高了引信抗超宽谱电磁脉冲的能力,加固后的引信执行电路抗UWS-EMP干扰的场强从58 kV.m-1提高到130 kV.m-1,而引信的防护加固措施对引信的效能没有影响。

无线电引信信号去噪的最优小波基选择

为解决小波技术在无线电引信应用中最优小波基的选择问题,在对小波基基本参数及性质进行分析的基础上,根据无线电引信信号的特点,归纳出适用于无线电引信信号去噪的小波基特点.引入参数重构因子对小波基去噪效果进行评判,进一步得出db12,db13和db17小波基适用于无线电引信信号去噪的结论.仿真实验结果的对比验证了所得结论的正确性.

微波辐照对无线电引信的影响与作用机理

选择某型集成电路无线电近炸引信,从勤务处理状态和工作状态两方面,研究了无线电引信的 微波辐照效应,确定了被试无线电引信的微波辐照损伤阈值范围在140～150kW/cm2之间,误炸阈值在100 kW/cm2左右。微波辐照通过前门耦合导致无线电引信的高频振荡管和低频组件产生硬损伤,通过直接作用 于起爆执行电路使处于工作状态的无线电引信出现误炸。

能量型电磁干扰下无线电引信辐照效应试验方法

为解决无线电引信在不同能量型辐射源下的效应试验难题,针对能量型干扰源特点与无线电引信工作特性,提出了一种通用的能量型干扰下无线电引信辐照效应试验方法。采用姿态全自动模拟控制、光纤传输测试、内储式可控供电等方法,最大限度地减小试验设备对辐射电磁场的影响。试验及测试结果表明：该方法可实现引信姿态水平、俯仰、自转、距离等多自由度的全自动控制,3 dB带宽测试系统需求频率〈100 MHz的无线电引信发火信号测试以及12～32 V范围内无线电引信可调供电。试验及测试结果也证明了该方法具有较好的有效性和通用性。

窄带电磁辐射对无线电引信的作用规律

针对无线电引信电磁防护性能试验评估的技术需求,提出了连续波电磁辐射效应试验方法和操作程序.试验研究了某型分米波无线电引信的单频、扫频和调幅电磁辐射效应,确定了不同调制方式下的临界起爆场强变化规律.结果发现:单频电磁辐射导致无线电引信起爆的场强存在上限值;单频、扫频、调幅电磁辐射导致无线电引信意外起爆的能力依次增强,最小临界起爆场强仅为0.38V/m,以此为基础,分析了连续波电磁辐射对无线电引信的干扰机理,提出了无线电引信电磁防护加固方法和高效干扰方法.

无线电引信执行电路抗超宽谱电磁脉冲研究

为了研究强无线电引信对电磁脉冲辐照效应的防护加固措施,对某型引信执行电路进行超宽谱辐电磁脉冲(UWS-EMP)辐照实验,分析了超宽谱电磁脉冲干扰引信执行电路的原因是它能够使引信执行电路中的晶闸管意外导通,使引信发火。对防护加固改造前后的引信执行电路用UWS-EMP进行了对比辐照实验,用PspiceA/D仿真软件进行了仿真实验,结果证明防护加固措施大大提高了无线电引信执行电路抗UWS-EMP的能力,而且对引信的性能没有影响。

小波变换模极大去噪法在无线电引信信号处理中的应用

将小波变换模极大去噪理论和方法应用于无线电引信的信号处理研究,在小波变换模极大值特性分析的基础上,讨论了无线电引信信号和噪声的小波变换模极大值在各尺度上的传播特性,提出了无线电引信小波变换模极大值去噪算法,并对算法进行了深入分析,仿真结果显示:利用小波变换模极大值去噪方法可有效去除低信噪比的无线电引信信号噪声。

无线电引信双源辐照效应研究

为了探索复杂电磁环境对无线电引信的作用规律,提出双辐射源电磁环境构建方法和试验方法,试验研究了无线电引信的双辐射源电磁环境效应,找到了使无线电引信意外起爆的双辐射源辐照频率组合方式和敏感阈值。发现双辐射源使无线电引信意外起爆的作用机理:引信天线及弹体接收到差频为多普勒频率的复合连续波信号,经自差机振荡器混频、检波管检波并滤波后,输出信号幅度较大的正弦波信号,经低频电路放大、信号整流积分及抗干扰惯性支路的共同作用,通过增幅速率选择电路,触发执行级电路误动作导致引信意外起爆。