基于并联深度学习网络的雷达有源干扰智能识别方法

针对传统的雷达有源干扰识别方法存在特征参数对干扰样式敏感,识别准确率不高等问题,提出了一种基于深度学习的雷达有源干扰智能识别方法,设计了一种残差网络(ResNet)和长短时间记忆网络(LSTM)相并联的新型网络结构。该方法基于多维度信息联合处理,可提高干扰识别的稳健性。通过外场试验,对常规的6种雷达有源干扰样式进行识别性能验证,识别准确率达到94.80%,证明了该文的方法具有较好的工程应用前景。

基于个体特征的雷达辐射源识别方法研究

电子战的电磁环境正朝着复杂性和多样性的方向日趋发展,使得过去传统的雷达辐射源识别技术已无法准确地对辐射源进行分类和识别。为了改善和解决该问题,文中利用信号的脉内调制特性和雷达的个体特征进行辅助识别,并围绕着雷达信号的调制特性、特征提取和选择进行了深入的研究,同时提出了新的特征提取方法。该方法可以实现针对常规的雷达信号识别其个体并判断其调制类型,测量其指纹特征参数。通过计算机仿真实验和实测数据计算结果证明了该方法的有效性。

机载有源相控阵雷达抗干扰试验评估研究

文中通过机载有源相控阵雷达与电子战设备对抗过程建模和半实物对抗射频仿真试验,建立雷达对抗效能评估方法。从而全面地评估雷达抗干扰效能,以满足实际军事应用的需要。该研究可对机载有源相控阵雷达系统技术、抗干扰算法等关键技术进行工程化试验验证;也可对雷达抗干扰性能进行内场系统试验,支持雷达产品设计定型前的复杂电磁环境适应性摸底试验;还可为机载有源相控阵雷达抗干扰性能提供有力的试验验证与评估。

数字阵列雷达在空域抗干扰方面的优势和局限性分析

分析了数字阵列雷达在空域抗有源干扰方面的优势,提出了一种适用于地面数字阵列雷达系统的综合抗干扰方法,该方法基于同时接收数字多波束的处理架构,能够在抗干扰的同时改善对低空飞行目标的测角精度。文中结合外场试验结果和实测数据进行了验证分析,还从现代雷达电子战的角度对数字阵列雷达的空域抗干扰的局限性进行了分析,以期望对新体制数字阵列雷达在抗干扰方面的优势和面临的挑战有一个更加全面的认识。

基于多路并行DDS的宽带雷达信号产生技术

为了方便宽带雷达信号产生,同时避免因采用传统倍频方法引起的幅相失真,文中提出了一种基于多路并行直接数字频率合成(DDS)的宽带信号产生技术。该技术基于现场可编程门阵列设计一种多路并行DDS结构,通过数字中频直接产生的方式生成多路可变相差的线性调频信号;同时,设计相位补偿算法对各路信号进行相位补偿;最后,经高速数模转换器采样将多路信号合成为一路宽带可调波形输出。仿真和实验结果表明:该方法能输出高中频和大瞬时带宽信号;同时,还具有结构简单、频率分辨率高和频率转换速度快等优点。

子阵级数字波束形成抗多主副瓣干扰及测角技术

对于大型的二维相扫雷达天线阵列,数字波束形成通常在子阵上完成,以减少数字接收机的数量并降低成本。基于子阵级数字波束形成,文中提出了一种改进的自适应信号处理架构,在低成本的情况下,同时抑制多个主副瓣干扰,并保持对目标的单脉冲测角精度。首先,每个子阵内部形成非自适应的波束并转化为数字输出;再利用行和列波束的分维特性,在子阵级形成自适应波束,进行干扰抑制处理;最后,分别将各个行或列波束合成为全阵列的俯仰或方位和差波束,用于目标的单脉冲测角。与传统的四通道抗主瓣干扰相比,该方法在合成和差波束前,基于子阵级数字波束完成自适应干扰的抑制。因此,充分利用了有限的自由度,挖掘了子阵级数字阵列抗同时多个主副瓣干扰的能力。还结合相控阵雷达实例,给出了仿真结果,验证了该方法的有效性。总的来说,所提出的阵列信号处理架构,在降低系统复杂度和成本的同时,大大提高了雷达系统的抗干扰能力。

动态可重构的宽带数字信道化射频存储技术

在当前的宽带雷达电子战和雷达射频半实物仿真系统应用中,有源干扰信号和雷达目标回波信号的模拟主要通过宽带数字射频存储器(DRFM)实现。随着雷达瞬时工作带宽和捷变频范围越来越大,由此带来的DRFM实时处理和数据传输能力一定程度上也遇到了瓶颈。文中提出一种新型宽带DRFM系统的设计方法和架构。该方法采用实时动态复系数滤波技术,实现了在现有硬件技术水平上,对超宽带雷达信号的实时动态存储;同时,结合启发式蚁群算法,利用动态可重构架构,实现了对超宽带雷达信号的高精度复现,并通过仿真和实验验证了文中方法的有效性。

星载SAR欺骗式干扰信号的实时产生技术研究

为了在电子战系统中对敌方星载合成孔径雷达(SAR)雷达进行有效干扰,文中提出了一种新颖的星载SAR欺骗式干扰信号的实时产生技术。该技术首先通过对分布式大场景的干扰调制函数的离线及分块并行计算,降低了干扰信号产生的复杂度和计算量;然后,通过实时卷积产生欺骗干扰信号,从而实现对敌方星载SAR系统的实时欺骗干扰的目的;最后,试验干扰机的测试数据和仿真结果说明了方法的有效性。结果表明:该方法不但可以提供可信赖的干扰效果,而且在实践应用中具有一定的实时性。

基于启发式蚁群算法的高保真信号重构

在当前的雷达射频半实物仿真系统应用中,有源干扰信号和雷达目标回波信号的模拟主要通过宽带数字射频存储技术(DRFM)实现。随着雷达瞬时工作带宽和捷变频范围的增大,如何实现对超宽带雷达信号的高保真重构是实际工程中面临的重要难题。文中基于启发式蚁群算法,结合数字信道化思想,实现了在现有有限的硬件平台基础上,对超宽带雷达信号的高精度重构。最后,通过仿真和实验验证了该方法的有效性。

雷达制导导弹武器抗干扰内场试验方法综述

雷达制导导弹武器抗干扰内场试验方法正成为抗干扰试验的重要手段之一。文中介绍了国内外雷达制导导弹武器抗干扰内场试验发展情况,分析了内场试验方法中试验电磁环境等效构建和等效性评价两大难点问题,阐述了雷达制导导弹武器内场试验的系统组成、环境构建方法、等效性评价方法及试验流程,期望为雷达制导导弹武器抗干扰试验研究提供指导与借鉴。

基于HLA的弹载SAR快速数字仿真与评估系统

为克服通常情况下在单台计算机上分时、分步完成整个弹载合成孔径雷达(SAR)系统仿真的耗时与繁琐,文中基于高级体系结构(HLA)的独有架构,采用图形处理器(GPU)作为处理器,搭建了包括主控、航迹与姿态、目标与场景建模、回波、干扰、SAR成像处理、仿真评估多个联邦成员在内的弹载SAR快速数字仿真与评估系统。对系统性能进行多组数据实测仿真与评估分析,相对传统方法将性能提升数个量级,验证了该系统的正确性与高效性。

相控阵雷达导引头真实场景杂波快速仿真方法

针对真实的地形数字高程图,提出了一种利用高性能图形处理单元(GPU)对相控阵雷达导引头进行多通道杂波仿真的方法。通过分析雷达回波信号模型,给出了相控阵体制雷达杂波仿真的方法;并利用高性能GPU的统一计算设备架构(CUDA)并行算法实现了此仿真算法,并给出仿真结果。仿真结果验证了该方法能较精确地反映出真实复杂地形的杂波特性,并且与传统的基于中央处理器的杂波模拟方法相比,大大地提升了运算速度。该研究结果也适用于其他体制雷达的杂波仿真,能够进一步有效地支撑基于知识辅助的雷达空时自适应处理技术的研究工作。

基于子带化的宽带数字波束形成延时补偿新方法

采用宽带信号的相控阵雷达可获得高的距离分辨率,但也面临挑战:宽带数字波束合成和自适应抗干扰。典型的宽带自适应数字波束合成架构中,首先,在基带采用分数延时滤波器实现多通道的延时补偿;然后,将宽带信号分解为许多子带,在每个子带内做传统的窄带自适应数字波束合成;最后,合成为宽带波束输出。该信号处理方法,在宽带条件下,通过宽带延时补偿实现了精确的波束指向,取得了较好的抗干扰性能。文中基于子带化方法,提出了一种新的架构,将延时补偿合并到窄带波束合成中,即用窄带的附加相移,代替了原有的多通道延时补偿单元。结果是该架构中不再需要分数延时滤波器,大大降低了计算量节约硬件资源。同时,仍然保证了宽带阵列雷达波束的精确指向。结合相控阵雷达阵列实例,文中分别采用传统架构及所提出的新架构完成宽带波束合成,给出仿真结果以供对比,证明了新架构的有效性。

宽带数字波束形成雷达的高精度延时补偿新方法

采用宽带信号的相控阵雷达可获得很高的距离分辨率,将广泛用于下一代多功能雷达系统中。传统窄带相控阵体制很难解决宽带相控阵雷达的空间色散和孔径渡越问题,尤其在宽带相控阵雷达做宽角扫描时,必须在阵元或子阵间使用精确的时延补偿。文中提出了一种实现高精度宽带相控阵延时补偿的新方法。该方法采用一种有效的可变分数延时滤波器新结构,即泰勒结构。该结构相对于传统的Farrow结构的主要优点是减少了乘法器和加法器的数量,降低了可变延时滤波器系数的计算难度。试验证明,新的方法能实现精确的宽带波束扫描,可应用于接收和发射数字波束形成的工程实现。

非矩形相控阵的抗主瓣干扰与单脉冲测角技术

在传统的数字波束形成雷达系统中,为了抑制主瓣干扰,并保持对目标单脉冲角度估计的精度,需要同时形成四个波束。对于大型的雷达天线阵列,数字波束形成通常在子阵上完成。但是对于非矩形天线阵结构,传统的自适应波束形成架构不再适用,单脉冲角度估计的精度会大幅降低。文中针对非矩形平面阵列,提出一种新的自适应波束形成方法。首先,需要对四个接收波束的输出做线性补偿,该补偿因子可通过阵列流形精确计算获得;其次,进行自适应主瓣干扰对消处理;再进行二维数字单脉冲测角。文中在理论推导的基础上,结合相控阵雷达阵列实例给出仿真结果,验证了该方法的有效性。

基于神经网络的宽带线性调频信号幅相均衡

通道失衡是指多通道信号系统中,信号经过不同信道时由于各个信道的特性差异导致多通道信号产生不同失真的现象。为了对这种失真现象进行补偿和均衡,文中针对宽带雷达中常用的线性调频信号研究了一种基于神经网络的通道幅相一致性补偿算法,在均衡性能方面与传统算法进行了比较,并研究该算法在工程实现上的途径和技术难点。研究结果表明,该算法理论上有着优于传统算法的性能,并有较好的工程应用前景。

基于核相关滤波器的无人机目标跟踪算法

多旋翼无人机已经广泛应用于各个领域,视觉目标跟踪算法对于无人机的应用具有十分重要的意义。无人机平台下的视觉目标跟踪对跟踪算法提出了很高的要求,要求在满足实时性的前提下能够在复杂场景下准确地检测跟踪目标。针对传统的核化相关滤波器跟踪算法缺乏尺度估计以及抗遮挡能力不强的问题,提出了一种改进的核化相关滤波器的目标跟踪算法。利用位置估计滤波器得到目标位置,然后采用基于颜色空间直方图的相似性度量算法得到尺度估计结果,构建小型样本库并采取自适应阈值的样本更新策略进行样本更新。提出的算法在公共数据集和无人机实拍数据集下的实验结果显示,该算法能够快速准确地跟踪目标,并且在显著遮挡和尺度变化等复杂情况下也具有较好的跟踪效果。

面向SAR解译的OpenSAR数据开放共享平台

大量带有真值标注的数据集是SAR图像解译研究的重要基础和支撑。在推动SAR图像解译研究发展面临的诸多困难之中,缺少一个开放共享的数据集用于解译算法的研究和公平测试比较,是其中一个非常重要的因素。文中主要介绍构建的国内第一个面向SAR图像解译的数据开放共享在线平台:OpenSAR。详细介绍了OpenSAR平台的设计思想、功能组成、关键技术和已有数据集。通过该平台的构建,对于SAR解译研究能够取得良好的促进作用。

数字阵列雷达抗多个主副瓣干扰方法的性能比较

当今电子战中,常使用组合干扰战术,同时抗多个主副瓣干扰成为雷达系统面临的巨大挑战。矩形相控阵可以合成四个通道波束,并利用差波束对消和波束内的一个主瓣干扰,保持对目标的探测性能和测角精度。全数字化的相控阵可采用行列自适应波束合成,充分利用数字阵的自由度,同时抑制多个主副瓣干扰,提升了雷达同时抗干扰的能力。为进一步提高雷达的抗干扰和目标探测性能,文中提出一种新的两级架构,首先采用高增益的辅助窄波束消除主瓣干扰;然后,自适应合成和差波束并做单脉冲测角。该方法将干扰对目标探测性能的影响降到了最小。

基于多核DSP的星载SAR干扰信号生成算法优化

针对星载合成孔径雷达(SAR)的特点,提出了一种基于多核数字信号处理器(DSP)的欺骗式干扰实时产生算法优化方法,该方法使用了哈希查找表、动态/静态计算分离等技术,并针对DSP芯片硬件架构进行算法优化,达到了实时生成星载SAR欺骗式干扰信号的目的,为星载SAR欺骗式干扰信号实时产生提供了技术手段,并为其他基于DSP的数字信号处理算法提供了一种可行的优化思路。文中针对算法设计与工程实现中影响实时性的关键问题进行分析,并针对典型合成孔径雷达进行验证,证明了该方法的有效性与实时性。