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基于先验知识嵌入LSTM-PPO模型的智能干扰决策算法

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通信学报 2024年第12期45卷 227-239页

作者：张静克杨凯李超王洪雁电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验室河南洛阳471032 浙江理工大学信息科学与工程学院浙江杭州310018 浙江理工大学计算机科学与技术学院浙江杭州310018

针对基于传统强化学习模型的多功能雷达(MFR)干扰决策算法决策效率及有效性低、策略不稳定的问题,提出基于先验知识嵌入长短期记忆(LSTM)网络-近端策略优化(PPO)模型的智能干扰决策算法。所提算法首先将MFR干扰决策问题定义为马尔可夫... 详细信息

针对基于传统强化学习模型的多功能雷达(MFR)干扰决策算法决策效率及有效性低、策略不稳定的问题,提出基于先验知识嵌入长短期记忆(LSTM)网络-近端策略优化(PPO)模型的智能干扰决策算法。所提算法首先将MFR干扰决策问题定义为马尔可夫决策过程(MDP)。其次,基于收益塑造理论将干扰领域先验知识嵌入PPO模型的奖励函数,利用重塑所得奖励函数引导智能体快速收敛从而提升决策效率。而后,基于LSTM优异的时序特征抽取能力,捕捉回波数据的动态特征以有效刻画雷达工作状态。最后,将所抽取动态特征输入PPO模型,经由所嵌入先验知识的引导,从而可快速获得有效干扰决策。仿真实验表明,相较于传统深度干扰决策算法,所提算法具有较高的决策效率以及有效性,且可高效稳健地达成MFR干扰决策算法。

关键词：干扰决策多功能雷达近端策略优化长短期记忆网络先验知识

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调频斜率极性捷变SAR欠采样转发干扰

国防科技大学学报 2016年第4期38卷 96-102页

作者：张静克代大海邢世其庞礴肖顺平国防科技大学电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验室湖南长沙410073 国防科技大学电子科学与工程学院湖南长沙410073

针对传统欺骗干扰难以对调频斜率极性捷变SAR形成有效干扰的问题,研究了对调频斜率极性捷变SAR进行欠采样转发干扰的方法。通过建立调频斜率极性捷变SAR有限时长欠采样转发干扰信号模型,分析欠采样转发干扰对调频斜率极性捷变SAR的干扰... 详细信息

针对传统欺骗干扰难以对调频斜率极性捷变SAR形成有效干扰的问题,研究了对调频斜率极性捷变SAR进行欠采样转发干扰的方法。通过建立调频斜率极性捷变SAR有限时长欠采样转发干扰信号模型,分析欠采样转发干扰对调频斜率极性捷变SAR的干扰效果。给出假目标数目、位置以及幅度的理论计算公式,在此基础上讨论欠采样周期对干扰效果的影响。利用数字仿真验证了理论分析的正确性。

关键词：合成孔径雷达调频斜率极性捷变欠采样转发干扰多假目标

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基于干涉相位的虚假目标鉴别算法

系统工程与电子技术 2017年第2期39卷 282-290页

作者：刘业民邢世其庞礴张静克王雪松国防科学技术大学电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验室湖南长沙410073 国防科学技术大学理学院湖南长沙410073

以具有地面动目标指示(ground moving target indication,GMTI)能力的三天线合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)系统为对象,研究了虚假目标的鉴别问题。在虚假目标干扰原理和动目标检测技术的基础上,分析了目标信号和干扰信号... 详细信息

以具有地面动目标指示(ground moving target indication,GMTI)能力的三天线合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)系统为对象,研究了虚假目标的鉴别问题。在虚假目标干扰原理和动目标检测技术的基础上,分析了目标信号和干扰信号的干涉相位特征;利用真假目标的干涉相位特征差异,提取了两种稳健的鉴别特征量,提出了一种基于干涉相位的虚假目标鉴别算法,给出了鉴别处理流程、算法的应用条件及计算量和复杂度;最后进行了仿真实验验证。理论分析和仿真实验均表明该鉴别算法的可行性和有效性。

关键词：合成孔径雷达地面动目标指示虚假目标干涉相位鉴别

SAR脉内分段排序和脉间间歇采样复合转发干扰

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电波科学学报 2015年第2期30卷 224-231页

作者：张静克代大海邢世其肖顺平王雪松国防科学技术大学电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验室湖南长沙410073

提出一种新的合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)复合转发干扰.该方法巧妙结合了脉内分段排序和脉间间歇采样转发两种干扰技术,其干扰实施流程为:干扰机对截获的SAR信号全脉冲接收存储,并对其进行分段以及适当的排序,在接下来... 详细信息

提出一种新的合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)复合转发干扰.该方法巧妙结合了脉内分段排序和脉间间歇采样转发两种干扰技术,其干扰实施流程为:干扰机对截获的SAR信号全脉冲接收存储,并对其进行分段以及适当的排序,在接下来的一个或多个脉冲重复周期内转发给雷达形成干扰.基于SAR信号模型研究了该干扰对SAR的干扰原理,进一步分析了干扰效果与关键干扰参数之间的关系,并利用仿真进行了验证.研究表明,根据参数设置的不同,该方法能够在SAR图像中形成二维欺骗干扰或压制干扰.

关键词：合成孔径雷达脉内分段排序脉间间歇采样二维欺骗干扰压制干扰

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基于微动调制的InSAR有源干扰方法

系统工程与电子技术 2014年第4期36卷 661-666页

作者：张静克代大海邢世其肖顺平李永祯国防科学技术大学电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验室湖南长沙410073

鉴于微动调制能够有效地对合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)进行干扰,研究基于微动调制干涉合成孔径雷达(interferometric synthetic aperture radar,InSAR)有源干扰方法。基于InSAR信号模型研究了微动调制干扰对InSAR的干... 详细信息

鉴于微动调制能够有效地对合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)进行干扰,研究基于微动调制干涉合成孔径雷达(interferometric synthetic aperture radar,InSAR)有源干扰方法。基于InSAR信号模型研究了微动调制干扰对InSAR的干扰原理,进一步分析了干扰效果与关键干扰参数之间的关系,并利用仿真进行了验证。研究表明,该干扰方法能够在InSAR图像中形成沿方位向分布的形似"连续的栅栏"或"离散的栅栏"的多假目标,"栅栏"的间隔和长度由微动调制参数决定,"栅栏"的高度由干扰机的高度和发射功率共同决定。

关键词：合成孔径雷达干涉合成孔径雷达微动调制干涉相位多假目标

对调频斜率极性捷变SAR间歇采样转发干扰效果分析

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系统工程与电子技术 2015年第5期37卷 1029-1034页

作者：张静克代大海邢世其王雪松肖顺平国防科学技术大学电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验室湖南长沙410073

研究了间歇采样转发干扰对调频斜率极性捷变合成孔径雷达(chirp rate polarity jittered-synthetic aperture radar,CRPJ-SAR)的干扰效果。建立了CRPJ-SAR间歇采样转发干扰信号模型,通过推导得到干扰的成像输出以及假目标位置和幅度的... 详细信息

研究了间歇采样转发干扰对调频斜率极性捷变合成孔径雷达(chirp rate polarity jittered-synthetic aperture radar,CRPJ-SAR)的干扰效果。建立了CRPJ-SAR间歇采样转发干扰信号模型,通过推导得到干扰的成像输出以及假目标位置和幅度的解析计算公式。结果表明间歇采样转发干扰不仅能够在距离向形成等间隔分布的多阶假目标,而且当假目标阶数不为零时,在同一距离向存在3个沿方位向等间隔分布的假目标。仿真验证了理论分析的正确性。

关键词：合成孔径雷达调频斜率极性捷变间歇采样多假目标

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旋转微动目标InSAR三维成像特性分析

宇航学报 2014年第3期35卷 345-355页

作者：张静克代大海邢世其王雪松肖顺平国防科学技术大学电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验室长沙410073

基于单航过InSAR系统,对任意姿态旋转微动目标的InSAR干涉相位以及三维成像特性进行了研究,首次揭示了微动目标在InSAR成像中的"栅栏"效应。首先建立任意姿态旋转微动目标的三维几何模型和回波模型,并给出SAR成像结果。然后通过对比InSA... 详细信息

基于单航过InSAR系统,对任意姿态旋转微动目标的InSAR干涉相位以及三维成像特性进行了研究,首次揭示了微动目标在InSAR成像中的"栅栏"效应。首先建立任意姿态旋转微动目标的三维几何模型和回波模型,并给出SAR成像结果。然后通过对比InSAR主/辅通道的SAR成像结果,证明微动目标的干涉相位近似等于微动目标旋转中心所处位置的干涉相位,微动目标的旋转参数、旋转平面的姿态对其影响可以忽略。在此基础上通过分析InSAR成像结果,指出旋转微动目标的InSAR三维成像呈现为沿方位向分布的"栅栏"效应。"栅栏"的高度和长度分别由微动目标旋转中心的高度向坐标和旋转参数决定。仿真验证了理论分析的正确性。

关键词：旋转微动目标合成孔径雷达干涉合成孔径雷达干涉相位 “栅栏”效应

多时相SAR船只目标的特征点匹配方法对比分析

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计算机应用 2023年第S2期43卷 186-190页

作者：王炎刘根旺张晰张静克刘眉洁电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验室河南洛阳471003 自然资源部第一海洋研究所山东青岛266061 山东科技大学测绘与空间信息学院山东青岛266590 青岛大学物理科学学院山东青岛266071

多时相合成孔径雷达(SAR)卫星数据的组合能有效缩短重访周期、提高船只目标匹配跟踪能力,但多时相SAR工作参数(波段、分辨率等)、船只特点(尺寸小、常处于运动等)均会影响匹配跟踪方法的精度与效率。因此,将Harris方法、FAST(Features f... 详细信息

多时相合成孔径雷达(SAR)卫星数据的组合能有效缩短重访周期、提高船只目标匹配跟踪能力,但多时相SAR工作参数(波段、分辨率等)、船只特点(尺寸小、常处于运动等)均会影响匹配跟踪方法的精度与效率。因此,将Harris方法、FAST(Features from Accelerated Segment Test)方法、尺度不变特征转换(SIFT)方法和SAR尺度不变特征转换(SAR-SIFT)这4种匹配方法应用至多时相SAR船只目标,从抗噪性、描述目标能力以及特征点稳定性三方面综合评估各方法的性能。在抗噪性方面,SAR-SIFT、FAST和Harris方法均未检测到海洋背景的干扰特征点;在描述目标能力方面,SAR-SIFT方法提取的特征点数比其他方法高出15%,并且特征点分布均匀;在特征点稳定性方面,SAR-SIFT方法的同名特征点重复检测率比其他方法高10%以上。实验结果表明,SAR-SIFT方法在多时相SAR船只目标特征点提取匹配中更具优势。

关键词：多时相合成孔径雷达船只目标特征匹配特征点检测目标跟踪

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空天目标雷达智能识别仿真系统设计与实现

现代防御技术 2024年第2期52卷 151-162页

作者：艾小锋吴静张静克朱义奇徐志明吴其华国防科技大学电子科学学院湖南长沙410073 电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验室河南洛阳471003

雷达智能识别方法训练、测试与评估通常需要构建大样本的数据集,如何快速获得有效的数据集是亟待解决的问题。分析了空天目标雷达智能识别系统应用场景,并结合应用需求给出了空天目标雷达智能识别仿真系统建设思路;采用组件化、模块化... 详细信息

雷达智能识别方法训练、测试与评估通常需要构建大样本的数据集,如何快速获得有效的数据集是亟待解决的问题。分析了空天目标雷达智能识别系统应用场景,并结合应用需求给出了空天目标雷达智能识别仿真系统建设思路;采用组件化、模块化设计方法,设计空天目标雷达智能识别仿真系统框架,构建空天目标智能识别仿真系统,快速准确模拟空天目标电磁特性和动态回波,具有可扩展、可重构能力。仿真结果和初步应用表明,该系统可用于不同应用场景下空天目标雷达智能识别方法的测试与评估。

关键词：空天目标智能识别目标特性雷达回波仿真组件化