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基于迭代二次优化算法的低截获波形序列设计

电子与信息学报 2024年第5期46卷 2048-2056页

作者：刘强张敏郭福成殷加鹏胡卫东国防科技大学电子科学学院长沙410073

对抗条件下,低截获雷达通过发射特殊波形防止非合作电子侦察系统截获和检测其发射信号,是现代雷达技术的重点研究方向。该文旨在降低电子侦察系统的功率截获概率,在保证目标的辐射能量基础上,针对短时傅里叶变换(STFT)宽带数字侦察接收... 详细信息

对抗条件下,低截获雷达通过发射特殊波形防止非合作电子侦察系统截获和检测其发射信号,是现代雷达技术的重点研究方向。该文旨在降低电子侦察系统的功率截获概率,在保证目标的辐射能量基础上,针对短时傅里叶变换(STFT)宽带数字侦察接收机特点,从能量的时频分布的角度将波形设计技术应用到无源对抗领域。首先,建立STFT宽带数字侦察接收机检测低截获模型,利用2次优化模型,将低截获问题转变为恒包络序列迭代优化问题;然后,为了获得较好的自相关性能,利用辅助标量,将优化模型转化为2次和形式,结合迭代算法得到了所提低截获波形序列;最后,讨论了计算复杂度。从仿真结果上看,所提序列比常见相位编码信号在相同的接收信噪比下具有更优的低截获能力,另外,引入Pareto权对所提序列的自相关特性进行控制,有效地提高了设计灵活性。

关键词：低截获雷达波形设计迭代2次优化

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低空复杂风场全天候雷达精细探测技术

电子学报 2024年第4期52卷 1189-1204页

作者：沈淳李健兵高航殷加鹏王雪松国防科技大学电子科学学院湖南长沙410073

低空复杂风场通常指距离地面高度600 m以下,局地风速、风向快速变化的风场.其全天候大范围精细探测是雷达科学、气象学等领域的长期难题.低空复杂风场的全天候雷达精细探测涉及传感器设计、三维风场反演和全天候融合等关键技术.本文从... 详细信息

低空复杂风场通常指距离地面高度600 m以下,局地风速、风向快速变化的风场.其全天候大范围精细探测是雷达科学、气象学等领域的长期难题.低空复杂风场的全天候雷达精细探测涉及传感器设计、三维风场反演和全天候融合等关键技术.本文从激光雷达探测、微波雷达探测、全天候融合及特征危害提取等方面对风场探测的技术内涵及研究现状进行了梳理,并分析了发展趋势,为低空复杂风场全天候精细探测技术发展与应用提供参考.

关键词：低空复杂风场激光雷达微波雷达精细探测全天候

一种基于谱连续的极化-多普勒气象雷达信号重构方法

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系统工程与电子技术 2024年第7期46卷 2285-2293页

作者：安孟昀殷加鹏黄建开李永祯王雪松国防科技大学电子科学学院湖南长沙410073

谱极化滤波技术广泛应用于气象雷达杂波抑制中,但是当地杂波与降雨目标混叠时,这些方法在滤除杂波的同时会损失气象信息。针对这一问题,提出一种基于谱连续的极化-多普勒气象雷达信号重构方法。该方法利用气象回波和杂波在距离-多普勒... 详细信息

谱极化滤波技术广泛应用于气象雷达杂波抑制中,但是当地杂波与降雨目标混叠时,这些方法在滤除杂波的同时会损失气象信息。针对这一问题,提出一种基于谱连续的极化-多普勒气象雷达信号重构方法。该方法利用气象回波和杂波在距离-多普勒图上的特征差异实现气象目标的保留和杂波的滤除。具体是利用气象目标的多普勒速度和谱宽的空间连续性,采用多项式拟合和高斯拟合的方法补偿降雨区域。业务气象雷达实测数据验证了所提方法的有效性。

关键词：极化-多普勒气象雷达杂波抑制信号恢复谱连续

一种极化-多普勒气象雷达的射频干扰滤波方法

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雷达学报（中英文） 2021年第6期10卷 905-918页

作者：殷加鹏李健兵庞晨李永祯王雪松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长沙410073

为了滤除极化-多普勒气象雷达中的射频干扰,该文提出利用谱极化滤波器,适用于同时发射同时接收(STSR)和分时发射同时接收(ATSR)体制的极化气象雷达。首先利用C波段STSR气象雷达的实测数据研究射频干扰的时域、频域和极化域特性,建立射... 详细信息

为了滤除极化-多普勒气象雷达中的射频干扰,该文提出利用谱极化滤波器,适用于同时发射同时接收(STSR)和分时发射同时接收(ATSR)体制的极化气象雷达。首先利用C波段STSR气象雷达的实测数据研究射频干扰的时域、频域和极化域特性,建立射频干扰信号模型。然后,在X波段ATSR雷达的数据中仿真加入射频干扰,验证谱极化滤波器的有效性。总体看来,在ATSR雷达中利用谱极化滤波器可以有效保留降雨目标并且滤除射频干扰。最后,针对STSR雷达提出利用数据分集的方法,STSR雷达的实测数据可以模拟ATSR雷达数据,再利用谱极化滤波器实现射频干扰滤除,同样可以取得较好的滤波效果。

关键词：极化-多普勒气象雷达射频干扰谱极化滤波器数据分集

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基于极化状态配置的宽带相控阵极化控制方法

系统工程与电子技术 2022年第3期44卷 795-801页

作者：王占领庞晨殷加鹏李永祯王雪松国防科技大学电子科学学院湖南长沙410073

传统的固定极化状态存在交叉极化隔离度低且有效的扫描角度范围窄等问题,制约了相控阵雷达中极化信息的充分利用.为提高交叉极化隔离度,并解决宽带相控阵中波束方向图畸变问题,提出一种基于极化状态配置方法的宽带相控阵极化方向图综合... 详细信息

传统的固定极化状态存在交叉极化隔离度低且有效的扫描角度范围窄等问题,制约了相控阵雷达中极化信息的充分利用.为提高交叉极化隔离度,并解决宽带相控阵中波束方向图畸变问题,提出一种基于极化状态配置方法的宽带相控阵极化方向图综合方案.通过优化不同波束指向的极化状态,并利用有限长单位冲激响应(finite impulse response,FIR)数字滤波器建立宽带阵列方向图综合模型,实现对极化方向图的控制.仿真结果表明,该方法能够有效降低主极化和交叉极化方向图的频率响应,抑制主极化的旁瓣和交叉极化水平.将宽带相控阵的交叉极化隔离度在宽角扫描范围内保持在较高水平,能够满足实际极化相控阵应用的指标需求.

关键词：宽带相控阵雷达交叉极化隔离度极化状态配置数字滤波器

来源：博看期刊评论

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一种双极化气象雷达自适应谱极化滤波方法

雷达学报（中英文） 2022年第3期11卷 408-417页

作者：安孟昀殷加鹏黄建开庞晨李永祯王雪松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长沙410073

针对双极化气象雷达中非气象回波的滤除问题,该文提出一种基于詹森-香农散度原理的自适应移动谱去极化比(AMsDR)滤波方法。该方法根据不同方位向回波的谱去极化比分布情况,利用气象回波和杂波在距离-多普勒图上的特征差异实现气象回波... 详细信息

针对双极化气象雷达中非气象回波的滤除问题,该文提出一种基于詹森-香农散度原理的自适应移动谱去极化比(AMsDR)滤波方法。该方法根据不同方位向回波的谱去极化比分布情况,利用气象回波和杂波在距离-多普勒图上的特征差异实现气象回波的保留和杂波的滤除。与现有固定阈值的移动谱去极化比滤波器相比,AMsDR滤波方法可根据不同方位向降雨和杂波的回波差异自适应地选择滤波阈值,提高杂波抑制与降雨保留性能。

关键词：双极化气象雷达詹森-香农散度杂波抑制自适应谱极化滤波

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基于极化气象雷达的空飘气球检测方法

航空学报 2024年第14期45卷 30-41页

作者：黄建开殷加鹏安孟昀庞晨李永祯王雪松国防科技大学电子科学学院长沙410073

近年来空飘气球引发的新兴异常空情对国土安全、防空安全和民航安全产生重大的威胁。空飘气球具有介质材料组成、表面光滑等低雷达观测的特点,针对现有机场等场所检测空飘气球手段不足的难题,通过提取空飘气球的散射特征并提出一种基于... 详细信息

近年来空飘气球引发的新兴异常空情对国土安全、防空安全和民航安全产生重大的威胁。空飘气球具有介质材料组成、表面光滑等低雷达观测的特点,针对现有机场等场所检测空飘气球手段不足的难题,通过提取空飘气球的散射特征并提出一种基于相干脉冲修正比的极化融合空飘气球检测方法。该方法利用空飘气球目标的相干脉冲修正比对地杂波进行判断和滤除,再通过极化相关性特征进行极化融合处理以降低虚警,最后通过图形形态学方法进一步剔除虚假目标。双极化气象雷达实测空飘气球数据的处理结果表明所提方法能够有效检测出空飘气球并降低背景杂波、射频干扰虚警。所提方法充分考虑空飘气球的散射特性,性能比传统方法高3.2 dB。所提方法在不影响现有气象雷达业务功能的同时赋予其空飘气球探测预警能力,具有计算量小和易于实现等特点,有望广泛应用于现有极化气象雷达中。

关键词：极化气象雷达空飘气球相干脉冲修正比地杂波

一种多普勒容忍的抗间歇采样转发干扰恒模互补波形和接收滤波器联合设计方法

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雷达学报（中英文） 2022年第2期11卷 278-288页

作者：王福来庞晨殷加鹏李楠君李永祯王雪松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长沙410073 国防科技大学电子科学学院长沙410073

作为一种典型的相干干扰,间歇采样转发干扰利用欠采样原理,能够在雷达接收机产生多个高逼真假目标,使雷达对真实目标的检测失效。针对这一问题,该文提出了一种基于多普勒容忍的多脉冲互补序列和接收滤波器联合设计的抗间歇采样转发干扰... 详细信息

作为一种典型的相干干扰,间歇采样转发干扰利用欠采样原理,能够在雷达接收机产生多个高逼真假目标,使雷达对真实目标的检测失效。针对这一问题,该文提出了一种基于多普勒容忍的多脉冲互补序列和接收滤波器联合设计的抗间歇采样转发干扰方法。首先,考虑设计序列的多普勒容限,以最小化发射序列和接收滤波器模糊函数旁瓣能量以及干扰信号和接收滤波器模糊函数能量为优化指标,同时考虑了发射波形的恒模约束以及非匹配滤波体制的信噪比损失约束等。然后,提出了基于优化最小化方法的交替迭代优化算法解决所提出的非凸优化问题。最后,仿真实验表明,相比于传统方法,该文方法设计的收发序列具有更好的脉压旁瓣性能和抗间歇采样转发干扰性能,能够显著提升雷达在干扰场景下对运动目标的检测能力。

关键词：间歇采样转发干扰非匹配滤波互补序列恒模约束多普勒容忍

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有源转发式干扰的全极化单脉冲雷达抑制方法研究

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电子与信息学报 2015年第2期37卷 276-282页

作者：李永祯胡万秋陈思伟殷加鹏王雪松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长沙410073 国防科技大学理学院长沙410073

有源转发式干扰成为防空反导、反舰攻击等典型作战场景下非常重要的一种干扰样式,对现代雷达形成了严重威胁。该文针对有源转发式干扰对雷达形成的距离欺骗性假目标干扰和角度欺骗性干扰两种典型情况,研究了全极化单脉冲雷达识别转发式... 详细信息

有源转发式干扰成为防空反导、反舰攻击等典型作战场景下非常重要的一种干扰样式,对现代雷达形成了严重威胁。该文针对有源转发式干扰对雷达形成的距离欺骗性假目标干扰和角度欺骗性干扰两种典型情况,研究了全极化单脉冲雷达识别转发式干扰并加以抑制的方法,理论推导和仿真实验结果表明利用极化信息可以识别并抑制此类干扰,这对新一代极化雷达适应复杂电磁环境问题的研究具有深刻的理论指导和借鉴意义。

关键词：雷达转发式干扰全极化单脉冲鉴别与抑制