基于PDW多特征融合的辐射源信号分选方法

针对现有辐射源信号分选技术混叠信号处理困难、分选精度不高的问题,提出了一种针对脉冲信号描述字的多特征融合分选方法,采用分治思想,具备两级分选架构。第一步通过构建时空密度聚类模型,分离出在时频域上混叠的辐射源信号;第二步通过多参数交并比方法,进一步提升算法精度。与传统方法相比,所提方法能够有效分选出时频域混叠脉冲序列,受辐射源脉冲重复间隔变化造成的影响较小,相比传统方法具有更高的准确性。

基于DBSCAN算法的PDW数据二次分选方法研究

雷达侦察装备通常只对PDW数据进行一次分选,从而形成雷达目标。以DBSCAN算法为核心,提出对PDW数据二次分选的流程。这种方法实现了对第一次分选过程中被认为没有价值的,应该丢弃的PDW数据的再次分选。仿真结果表明该方法具有可行性,一定条件下能够降低雷达侦察装备对微弱雷达信号的漏警。

基于点云分割网络的雷达信号分选方法

针对现有基于图像分割的端到端雷达信号分选方法存在的像素点重叠与处理效率不高的问题,该文提出一种基于点云分割网络的端到端分选方法。首先将雷达脉冲流的脉冲描述字(PDW)映射为点云;之后利用点云分割网络(PointNet++)对该点云中各点依据其所属辐射源进行分割;最后将具有相同标签的点聚类形成脉冲集合,分别提取各脉冲集合所包含的辐射源并形成相应的辐射源描述字。仿真结果表明:所提方法能够有效对未知雷达信号进行分选,在脉冲丢失和虚假脉冲干扰的分选环境下也表现出较强的可靠性与稳定性,并且由于采用具有轻量化特点的模型使得该方法的执行效率更高。

基于自适应滑动窗均值偏移算法的雷达信号分选

为了应对复杂体制雷达信号分选的要求,提升信号分选的速度和准确性,解决传统信号分选方法的弊端,本文将均值偏移聚类算法引入雷达信号分选,通过改进算法引入滑动窗的自适应更新摆脱了传统分选方法对预设参数的依赖。实验结果表明:自适应滑动窗均值偏移算法在分选准确性和速度上综合表现优于用于对比的传统分选方法,对不同密度的雷达数据集和在脉冲丢失的情况下都可实现较好的分选效果,对捷变频雷达的分选效果良好,并可推知对其他类似体制的雷达均有良好分选效果。本文研究成果可应用于大量数据的多体制雷达的分选优化。

Attention U-Net在雷达信号图像化分选中的应用研究

针对海战场复杂电磁环境对雷达信号分选的挑战,采用改进的U-Net网络结合注意力机制提出新的分选方法。首先,将脉冲描述字转化为图像序列以适应深度学习处理。通过优化U-Net架构,融入注意力机制,有效提升模型对关键脉冲特征的识别与提取能力,实现像素级分类。通过此方法,系统能够精准搜索并归类所有雷达脉冲。实验证明,在海战场复杂电磁环境中,该方法显著提升了雷达信号分选准确率,提供了一种应对强干扰环境下的高效解决方案。这一研究成果证实了Attention U-Net在雷达信号智能分选中的优越性和实用性。

从多相滤波视角阐释滑窗DFT多路输出的特性

滑窗离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform, DFT)是目前工程上最常用的信号时频分析工具,但目前对滑窗重叠度以及滑窗DFT的物理意义的阐释并不透彻。针对这一问题,在简要回顾了两种形式的滑窗DFT和两种形式的多相滤波实现流程的基础上,从多相滤波视角对滑窗DFT多路输出的特性进行了全新的阐释,指出了窗口不交叠的滑窗DFT与简化形式的多相滤波之间的等价关系,以及窗口部分重叠的滑窗DFT与常规形式的多相滤波之间的关联关系,并通过仿真验证了上述分析的正确性与有效性。从而为基于滑窗DFT的多信道并行滤波处理、信号时频分析、子信道信号提取与分离等工程应用提供了理论指导与应用参考。

一种宽带多波束的辐射源参数检测技术

对宽带阵列接收的辐射源信号的参数测量技术进行了研究。针对宽带高增益系统中数字多波束形成、同时多信号处理和高灵敏度测量等要求,对每个接收通道进行短时快速傅里叶变换(FFT)处理,再对每个FFT频点进行数字波束形成,在频域和波束维度对信号进行存在搜索,将搜索后的信号二维信息(频率和波束)分别送入多个小盒进行关联,对关联后的频点进行通道数字下变频(DDC)处理和脉冲描述字(PDW)参数精测量,从而形成辐射源信号的测量结果。通过计算机仿真和实物测试,验证了整个信号处理流程的正确性。

雷达信号分选关键技术研究综述

复杂电磁环境下的雷达信号分选是雷达侦察干扰的核心技术,也是雷达截获领域一个从未停止的理论研究与技术实现问题。系统地介绍了国内外近年来在雷达信号分选领域的关键技术研究现状和最新进展,包括雷达对抗电磁环境模拟、基于软件处理的雷达信号主分选计算负担估计、雷达信号分选算法、雷达信号分选的硬件实现技术、基于脉内特征参数的雷达信号分选及雷达信号分选仿真模型及评估。指出了目前这一领域有待进一步深入研究和完善的问题,如高精度雷达参数测量技术、复杂信号分选的并行实现算法与硬件实现技术、高密集雷达脉冲流中的捷变频雷达信号分选与干扰技术等。

防空作战电磁环境建模与仿真

以防空作战为背景,分析了战场电磁环境的构成要素,在建立各要素脉冲描述字模型的基础上,提出了基于脉冲流描述的电磁环境建模方法,构建了相应的仿真系统,完成了防空作战电磁环境的动态模拟。绘制出典型作战场景下电磁环境时域、频域、功率域的态势图,仿真结果表明电磁环境具有两个显著特点:动态性与相对性。建模仿真方法对战场电磁环境的仿真构建具有一定的借鉴意义。

基于脉冲流描述的战场电磁环境态势显示方法

战场电磁环境态势显示可真实地反映电磁环境变化,对指挥员的科学决策具有重要意义,但目前缺乏便捷的显示方法。结合态势显示的基本原则,提出一种基于脉冲流描述的态势显示方法:以电磁环境的典型受体-侦察接收机为对象,利用脉冲描述字对作战空间内各辐射源的射频脉冲进行建模,通过对脉冲流进行稀释和排序,生成接收机处密集而时变的脉冲流,经过时域、频域、空域、功率域等的统计分析,完成战场电磁环境态势的综合显示。应用本方法,实现了典型防空作战电磁环境的态势显示,全面、直观地反映出战场电磁环境的时域密集、频域交叠、功率多变等态势。

基于脉冲描述字的信号调制识别技术研究

在同时存在雷达信号和通信信号的复杂信号环境下,基于脉冲描述字(pulse description word,PDW)的信号调制识别技术,利用数字信道化接收机所具备的同时到达信号处理能力,实现了多信号分离.进而采用瞬时频率分析法和小波变换频域特征分析法,完成了多种雷达信号及通信信号的调制类型识别及参数提取.仿真实验结果验证了本文方法的有效性.

一种综合雷达信号侦察预处理方法

针对现代电子战日益复杂、密集的电磁环境下雷达信号的侦收分选面临着的严峻考验,提出分层分级把环境信号脉冲描述字数据流进行分类综合预处理的方法,稀释脉冲数据流以减轻后续信号分选的压力,介绍了基于信号的方位、频率、脉宽等参数预处理的流程,对已知信号预处理和未知信号预处理要点做了说明,并通过仿真验证了该方法的正确性和有效性。

雷达辐射源识别算法综述

结合雷达辐射源识别的军事需求和近几年取得的研究进展,以雷达辐射源识别中最核心的3个方面为研究对象,综述相关算法的研究现状与发展。针对低信噪比环境、分类器能力不足和单传感器识别的缺陷,从辐射源特征提取、分类识别和多源融合识别等方面详述了目前算法的研究思路和性能,引入当前热点模式识别算法并分析其可借鉴性。最后,指出了在辐射源识别研究领域中仍存在的问题,并展望了下一步的研究方向。

基于脉冲压缩的宽带数字接收机设计

针对传统宽带数字接收机存在跨信道问题以及在低信噪比下检测能力差、对宽带同时到达信号处理能力差的缺点,提出一种基于脉冲压缩的新型宽带数字接收机结构进行雷达信号的截获及脉冲描述字参数的提取.将基于脉冲压缩的接收机结构从模拟域扩展到离散域,推导出信号经过数字压缩接收机后的数字离散形式.新型接收机结构采用线性调频信号与接收信号混频得到混频信号,将混频信号送入数字延迟模块进行卷积运算得到输出的脉冲尖峰.新型接收机结构本身不存在跨信道问题,并且可以有效地处理低信噪比环境下的信号及同时到达信号.通过推导给出输入信号频率与扫频信号带宽和数字延迟信号带宽的约束关系,并且进一步给出了雷达信号经过新型宽带数字接收机后的载频、带宽、脉宽、幅度等脉冲描述字信息的计算公式.仿真给出了新型宽带数字接收机在低信噪比下的信号检测能力、大带宽同时到达信号处理性能以及脉冲描述字提的取能力,并进一步分析了不同环境参数对脉冲描述字提取性能的影响.通过和传统信道化数字接收机信号检测和测频能力的对比,仿真结果证明了新型数字接收机结构在低信噪比下信号检测和参数提取的有效性.为数字压缩接收机的物理实现提供了理论基础,也提供了新的宽带数字接收机的设计理念.

基于深度分割的端到端雷达信号分选

针对传统的雷达信号分选方法严重依赖预置参数、先验信息和结构不灵活的问题,提出一种基于深度分割的端到端雷达信号分选方法。首先将采集到的脉冲描述字映射成脉冲序列图像,同时保留像素点对脉冲的索引;然后利用训练好的深度分割模型U-Net对脉冲序列图像分割获得像素点分类结果;最后根据像素点索引和像素点分类结果对所有脉冲进行搜索归类,整个过程采用端到端形式。实验表明,该方法能够加强对捷变参数的分选能力,如频率捷变雷达、脉组捷变频等雷达参数,以及对时频域混叠、脉冲丢失严重等未知电磁环境中信号的分选能力。

基于自组织特征映射的雷达脉冲欠定盲分离方法

对雷达辐射源的侦察是电磁频谱感知的重要内容。针对现代电磁环境,特别是雷达信号复杂多变以及多域重叠的特点,开展以传统脉冲描述字为工作对象的盲分选方法。首先分析雷达信号的盲分离模型;在此基础上,建立并分析了基于脉冲描述字的对比函数;然后提出基于自组织特征映射的雷达脉冲盲分离算法。该方法充分利用雷达信号的时域稀疏性,改进自组织特征映射网络对输入模式的聚类优化准则,提升算法对复杂电磁环境的适用性。仿真分析表明,算法能够分离由频率捷变、重复周期参差以及重复周期跳变等复杂体制交叠的信号,具有较好的鲁棒性。

电磁环境模拟雷达脉冲宽度建模与仿真研究

为了模拟雷达电磁环境,采用脉冲描述字对雷达电磁环境进行描述,构建了脉冲描述字中脉宽参数的两个数学模型,运用Matlab GUI设计了脉宽模拟软件.模拟软件具有操作方便、界面友好、成本低的优点,用户利用它可设计和控制数据的生成.用模拟软件生成的脉宽数据较逼真,该模拟方法能为模拟雷达电磁环境研究提供参考.

光幕阵列测试系统动态信号半实物仿真

为了客观且科学地评估光幕阵列测试的性能,提出一种基于半实物仿真技术的测试方法.采用任意波形发生器代替光电探测器,与光幕阵列剩余部分组成一套半实物验证平台;根据光幕阵列动态信号特征,通过配置波形编辑软件的脉冲描述字选项以生成具有特定时间间隔的模拟信号;信号波形文件下载至任意波形发生器可生成两路模拟信号,信号采集与处理模块可以测量出信号的时间间隔,将测量值与理论值进行比较.经试验可知:该测试方法能够满足光幕阵列性能评估的要求,并优于之前的测试方法.

雷达侦察环境仿真算法及软件设计

以离散时间仿真原理为基础,研究了雷达侦察信号环境的数学模型和仿真算法,并对雷达脉冲参数进行了建模和分析。考虑到雷达侦察信号环境的复杂性,引入了噪声干扰脉冲和脉冲丢失处理。软件设计过程中,采用了结构化功能模块设计,菜单式操作方法,可以在线修改需要产生的雷达种类、雷达部数和各部雷达的参数,可以按时域生成各种体制的雷达脉冲描述字数据表、所有雷达脉冲交错后的脉冲描述字数据表和所有雷达的参数设置记录表,并输出到相应的文件。该仿真软件所仿真的信号可以用于进行雷达信号分选识别研究。经分析验证,该软件设计合理,生成数据可靠。

复杂信号环境下的雷达信号分选技术研究

雷达信号分选是雷达电子战的一项核心技术，对雷达信号分选技术的研究从未停止。文章简要地介绍了雷达信号分选的主要依据；总结分析传统雷达信号分选方法：动态关联法、差值直方图法、脉冲重复间隔变换法和平面变换法的特点；指出雷达信号分选领域中有待进一步研究的问题和发展方向。