电子信息控制重点实验室电子信息攻防对抗与仿真技术重点实验室第二十七届电子战三新学术年会征文通知

2019年“第二十七届电子战三新学术年会”将于2019年9月在西安市召开,会议将由电子信息控制重点实验室、电子信息攻防对抗与仿真技术教育部重点实验室联合主办承办。热忱欢迎广大学者、专家和技术人员积极投稿和参会。

利用多干扰机对抗SAR双通道干扰对消技术的研究

双通道合成孔径雷达(SAR)和单航过的干涉合成孔径雷达(InSAR)有很强的抗干扰能力,固定的单站有源干扰机所发射的干扰信号到两通道的相位差是缓变的,可以被用来做干扰对消。该文提出利用双(多)干扰机对抗双通道干扰对消的方法,分析了双通道对消原理和双干扰机的信号特点,给出了双干扰机的干涉相位条件,讨论了干扰机干涉相位的估计方法。理论分析和仿真实验表明,该方法能有效减弱双通道雷达的抗干扰能力。

多天线干扰机对抗InSAR双通道干扰对消的研究

干扰机运动能给双通道干扰对消带来困难,但连续运动的干扰机只在一定范围内有较好的干扰效果。旋转干扰机具有运动的重复性,该文分析了旋转运动的干扰机对InSAR双通道干扰对消的影响,针对旋臂过长不易实现的问题,提出用分布式的多干扰发射天线通过分时发射模拟旋转干扰机的方法,仿真结果证明了该方法的有效性。

基于光采样的瞬时测频技术研究

传统高频微波信号瞬时测频(Instantaneous Frequency Measurement,IFM)技术受模拟数字转换器(Analog To Digital Converter,ADC)影响很大.提出了一种新的光采样方法,放弃传统的ADC,利用光强度调制器将高频微波信号调制到低重复频率采样光脉冲上,进而达到光采样的目的.利用快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)结合线性调频z变换(Chirp-z Transform,CZT)的方法,提高频谱分辨率,对欠采样条件下产生的频率余数进行准确估计,进而通过中国余数定理对信号频率进行重构.实验模拟表明,该方法可以对39GHz带宽内信号频率进行准确测量.

采用Chirp变换实现宽带DRFM的技术

宽带线性调频雷达,采用Dechirp信号处理降低信号处理带宽,并能获取大带宽信号处理增益;但对雷达干扰而言,由于采用非匹配处理,无法在较低处理带宽条件下实现DRFM干扰。文中采用Dechirp信号处理的思想,给出了基于Chirp变换的宽带DRFM实现技术,该方法通过Dechirp变换,DRFM和Chirp变化重构雷达信号,理论分析和仿真验证表明,能较好保留雷达照射信号的时频特征,同时较大地降低了信号处理带宽。

对空时自适应技术的卷积调制干扰研究

空时二维自适应处理(STAP)技术具有卓越的抑制杂波和抗干扰性能,常规的干扰手段难以对其产生理想的干扰效果。研究了机载雷达STAP系统的信号模型,提出了一种基于收发分时体制的卷积调制干扰方法。该方法首先对截获到的雷达信号进行间歇采样并进行存储,然后将读出的信号与存储的噪声进行卷积调制,最后将得到的干扰信号延时叠加转发。理论分析表明该干扰方法能产生幅度随机起伏且间隔随机分布的假目标群,破坏了训练样本独立同分布的条件,造成STAP系统性能下降。计算机仿真结果验证了该干扰方法的有效性。

基于虚拟阵技术与LS的宽带DBF算法

数字侦察接收机带宽可能覆盖几个倍频,因此若按照信号最高频率信号半波长作为阵元间距,则会出现严重的阵元间耦合,而若按照信号最低频率信号半波长作为阵元间距,则对高频信号出现严重的栅瓣。针对上述问题,提出了虚拟阵技术和LS算法融合的宽带DBF算法,成功抑制了高频信号的栅瓣。研究了EAVA、TAVA两种虚拟阵技术,两种技术不需要侦察信号的先验知识,应用两种快速计算虚拟阵元信号的算法,对于最终得出来的阵元信号选用最小二乘(LS)算法进行宽带聚焦处理,最后波束形成。仿真信号选用S波段(2~4 GHz)雷达信号,结果表明在同一真实阵元数情况下,两种算法均能抑制信号栅瓣,并且缩小主瓣宽度,从而提高数字侦察接收机的角度分辨率。

基于压缩感知的宽频段二维DOA估计算法

针对2维DOA估计问题,该文提出一种基于压缩感知(CS)的宽频段2维DOA估计算法,能够同时得到多个窄带信号的中心频率、方位角和俯仰角。首先利用方位向和俯仰向的空间频率分别建立过完备稀疏字典,然后通过对阵列接收数据的压缩采样得到空间频率的高分辨估计,最后通过空域滤波实现中心频率、方位角和俯仰角之间的匹配。理论分析表明,该算法具有较高的估计精度与分辨力,对信噪比(SNR)要求不高,无需多维搜索过程,且经过压缩采样降低了运算量。仿真结果验证了算法的正确性与有效性。

旋转的正交多点源反向交叉眼干扰分析

针对干扰平台旋转或者在不同方向被探测的情况,该文提出正交多点源反向交叉眼方案,并对方案进行了严格的数学推导和理论分析,得出了角度偏差与其他影响因素的闭合解公式。闭合解公式为与传统两点源反向交叉眼和正交四点源反向交叉眼的对比和评估提供了数学依据,同时为优化方案性能提供了理论依据。通过对比分析了采用正交阵列和线性排布干扰单元的工程实践方法的数学本质。将稳定因数和系统在相同雷达指向角时的角度偏差作为衡量指标,对所提方案和以往的方案进行了数学和实例分析,突显了所提方案在产生稳定的角度偏差方面和产生有效的角度偏差方面的优越性。

基于角度参数特定边界值的旋转交叉眼干扰容限研究

在干扰平台旋转或者被不同方向的雷达探测情况下,该文对传统反向交叉眼和正交四点源反向交叉眼进行了容限分析。在分析过程中引入了角度参数的概念,同时提出角度参数特定边界值(AFSBV)作为评估两种方案性能的指标。进一步推导得出角度参数特定边界值关于相位偏移和幅度增益的闭合解,在干扰平台旋转角取值不断变化时,得出角度参数特定边界值的最大值。这一结论能指导交叉眼干扰工程实践中相位和幅度的取值范围,使系统能满足所有干扰平台旋转或者被不同方向的雷达探测情况。

强约束优化降维MUSIC二维DOA估计

该文针对2维DOA估计运算量大的问题,提出一种改进的降维MUSIC(MRD-MUSIC)算法。MRD-MUSIC算法利用二次优化方法将2维DOA估计分解为两级1维DOA估计,从而大大降低了运算量。其中采用对优化函数直接求导的方式求解问题函数,使方向向量得到了较强约束,因此求解结果更加接近最优解。仿真实验验证了算法的正确性,角度估计运算效率高,无角度配对过程,且具有较高的成功率与精确度。

一种基于稀疏分解的窄带信号频率估计算法

针对窄带多分量信号频率估计问题,该文提出一种基于稀疏分解的频率估计算法,能够同时对多个窄带信号的频率进行估计。首先利用传统方法进行频率预估计,然后根据频率预估计的结果建立冗余字典,对信号进行稀疏表示,最后通过匹配追踪算法得到精确的频率估计。该算法极大地减小了字典的长度和稀疏分解的运算量,而且在迭代过程中利用了全局信息更新残差向量,估计结果更为精确,在低信噪比情况下性能也较为稳健。仿真结果验证该算法的有效性和正确性。

RD-MUSIC的二维DOA估计方法

针对二维MUSIC(2D-MUSIC)估计方法实现二维波达方向估计运算量较大的问题,提出了一种基于降维MUSIC(RD-MUSIC)的无需联合搜索与配对的估计方法.该算法利用二次优化方法将二维DOA估计分解为两级一维DOA估计,先用求根法估计信号与x轴夹角,再用最小二乘算法估计信号与y轴夹角,最后利用角度关系式得到信号的二维方向角.仿真实验表明,在信噪比较低的条件下,文中算法比2D-MUSIC算法的精度略高;在信噪比较高的条件下,两者基本相当,但文中算法具有更高的运算速度.

模值约束的降维MUSIC二维DOA估计

利用传统二维多重信号分类(multiple signal classification,MUSIC)算法进行二维波达方向(direction of arrival,DOA)估计时,往往带来巨大的运算量,限制了算法的实际应用。提出了一种能够大大降低二维DOA估计运算量的模值约束降维MUSIC算法,该算法将二维DOA估计问题转化为优化方程的求解问题,并采用模值约束法定义附加条件,使方向向量得到了较强约束,进而使求解结果更加接近最优解。理论分析和仿真实验表明,本文算法所需运算量较低,且角度估计的成功率与精确度较高。

基于压缩感知的线性调频信号参数估计

提出一种基于压缩感知(Compressed Sensing,CS)理论的线性调频(Linear Frequency Modulation,LFM)信号参数估计算法.考虑到LFM信号在最佳分数阶Fourier变换(Fractional Fourier Transform,FrFT)域中是稀疏信号,对变换阶次进行粗搜索与精搜索,利用CS恢复信号在各个阶次FrFT矩阵中的系数向量,通过二维搜索,得到最佳变换阶次,进而得到信号的调频斜率和起始频率.在窄带干扰条件下,将形态学成分分析应用于算法中,提高了算法的抗干扰性能.实验结果表明,在随机采样点数远低于奈奎斯特采样点数的情况下,该算法能够准确估计信号参数,并且对高斯白噪声和强窄带干扰不敏感.

基于累积张量分解的雷达信号欠定盲分离算法

针对时域和频域不充分稀疏条件下的雷达信号欠定盲分离问题,提出了基于信号不同时延的累积量与三阶张量分解估计混合矩阵的方法,并通过修正子空间投影算法完成对雷达源信号的恢复。首先将混合信号的四阶累积量表示成三阶张量,利用三阶张量分解获得混合矩阵估计值;通过求解雷达源信号任意时频点处对应的估计矩阵的列矢量,得到该时频点处最优超定矩阵的伪逆并恢复源信号。该算法可以解决复杂电磁环境下时频域同时混叠的雷达信号盲分离问题,仿真结果表明与现有算法相比提高了盲分离中混合矩阵估计性能和源信号恢复性能。

对SAR的二维多普勒移频间歇采样干扰

针对如何准确地将假目标产生在指定成像区域上这一问题,提出了针对合成孔径雷达的二维多普勒移频间歇采样干扰方法.该方法对截获的雷达信号进行二维间歇采样和多普勒移频处理,并将其转发回原雷达,从而在指定区域产生假目标点阵.从理论上分析了假目标点阵的产生机理、位置及分布特性,给出了假目标点阵幅度不对称的原因和能量补偿调制系数.仿真实验验证了理论分析的正确性和干扰方法的有效性,同时表明该方法可以降低传统干扰对干扰机位置的严格要求.

基于压缩感知的分数阶Fourier域LFM信号检测

提出一种新的基于压缩感知CS(Compressed Sensing)理论的LFM信号检测算法。利用LFM信号在分数阶Fourier变换(Fractional Fourier Transform,Fr FT)域稀疏的特点,构造Fr FT矩阵作为LFM信号的稀疏变换基,通过少量待检测LFM信号的随机投影,求解信号在Fr FT域的系数向量,然后对该系数向量进行检测判决,进而达到对感兴趣信号检测的目的。理论分析和仿真实验表明,随机投影点数低至奈奎斯特采样点数的1/10、信噪比低至-8 d B时,该算法对感兴趣的LFM信号检测的成功率可达到95%以上,并且对强窄带干扰不敏感;与波形一致算法相比,该算法在相同信噪比条件下,可以获得更高的信号检测概率。

基于DSP+FPGA多通道单端/差分信号采集系统

介绍了一种基于DSP+FPGA的平台,主要利用ADS8517AD转换芯片构成的具有32路单端通道或16路差分通道的信号采集存储系统,该系统通道可以选择切换,且采样率也可以改变,具有较强的灵活性。

BPSK,QPSK,UQPSK,64QAM信号自动调制识别

随着卫星通信、移动通信、雷达侦察、电子战等无线通信领域的快速发展,MPSK和MQAM两类调制方式因具有较高的频谱利用率和良好的抗噪性能,得到了广泛应用。尤其是在星间链路通信中常用到BPSK、QPSK、UQPSK、64QAM等调制类型。文中在基于高阶累积量法的基础上,提出了新的基于特征参数提取的方法,实现了对BPSK、QPSK、UQPSK、64QAM调制类型自动识别技术。实验结果表明,该方法简单、有效、运算量小,且抗干扰能力强、识别率较高、实时性较好、适合工程应用。