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基于雷达极化理论的弹丸飞行姿态电磁散射特征

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系统仿真学报 2008年第9期20卷 2412-2415,2422页

作者：张若禹洪家财王元钦孙静装备指挥技术学院光电装备系北京101416 装备指挥技术学院科研部北京101416 北京航天指挥控制中心自动化站北京100094

针对用线极化天线测速雷达测量弹丸飞行姿态问题,利用电磁理论推导并分析了底部刻槽弹丸的姿态特征参数。首先由雷达电轴与刻槽弹丸对称轴之间的关系,建立弹体散射矩阵,得到散射场的粗略表示,说明刻槽测量姿态的原理;其次,利用理想导体... 详细信息

针对用线极化天线测速雷达测量弹丸飞行姿态问题,利用电磁理论推导并分析了底部刻槽弹丸的姿态特征参数。首先由雷达电轴与刻槽弹丸对称轴之间的关系,建立弹体散射矩阵,得到散射场的粗略表示,说明刻槽测量姿态的原理;其次,利用理想导体上无限长窄槽的表面等效磁流的近似表达式,详细推导了凹槽散射的远场表达式;再次,比较了刻槽后平行极化与垂直极化的远区散射场,用解析法和数值法仿真了不同飞行姿态下刻槽对弹丸散射回波的调制作用并与实测数据进行了比较,数值仿真了姿态特征参数的单调性;最后,对姿态特征参数的增强方法进行了简要的讨论和展望。仿真结果表明,在一定章动角范围内,该姿态特征参数能够表征弹丸的飞行姿态,具有相对稳健性和单调性。

关键词：弹丸姿态凹槽目标特性电磁散射极化

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FX型相关处理方案及野值剔除算法

中国空间科学技术 2012年第6期32卷 54-61页

作者：路伟涛杨文革洪家财史学书中国人民解放军装备学院北京101416

分析了甚长基线干涉测量等干涉测量技术中FX型相关处理方案存在的问题,提出了一种新的FX相关处理方案。该方案经过两次整数比特时延补偿将两站接收信号相对时延缩小到1bit内,从而避免了相位卷绕现象的出现,同时省去了原方案中的小数比... 详细信息

分析了甚长基线干涉测量等干涉测量技术中FX型相关处理方案存在的问题,提出了一种新的FX相关处理方案。该方案经过两次整数比特时延补偿将两站接收信号相对时延缩小到1bit内,从而避免了相位卷绕现象的出现,同时省去了原方案中的小数比特时延补偿,接着对新方案的计算量和相关长度做了深入的分析;改进了一种野值剔除算法,使剔除过程不受相位随频率变化趋势的影响。蒙特卡洛仿真和"嫦娥二号"实测数据处理结果验证了改进的准确性和有效性。

关键词：干涉测量技术相关处理时延估计相位卷绕野值剔除深空探测

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连线干涉测量体制误差因素分析

航天控制 2014年第5期32卷 71-76页

作者：路伟涛杨文革洪家财装备学院北京101416

针对连线干涉测量体制(Connected Elements Interferometry,CEI)的特点,首先详细分析了CEI数,推导了电离层误差和对流层误差等信道误差的表达式;然后采用极限分析的方法,得到了CEI角度测量的最佳精度,并给出了基线长度设置建议。当基线... 详细信息

针对连线干涉测量体制(Connected Elements Interferometry,CEI)的特点,首先详细分析了CEI数,推导了电离层误差和对流层误差等信道误差的表达式;然后采用极限分析的方法,得到了CEI角度测量的最佳精度,并给出了基线长度设置建议。当基线较短时,时钟同步误差最大;当基线增长时,电离层误差等信道误差是主要误差因素。综合考虑误差因素和成本问题,基线长度设置为10km左右比较合适。

关键词：连接线干涉测量系统误差信道误差基线长度

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基于非抽取小波包变换的信号滤波算法

中国空间科学技术 2014年第3期34卷 46-52页

作者：路伟涛张书仙杨文革洪家财装备学院北京101416 北京通信与跟踪技术研究所北京100094

对航天测控信号进行滤波处理,有利于改善信号品质,提高系统的测量性能。针对航天测控信号中的差分单程测距(Differential One-way Ranging,DOR)信标信号等侧音信号,提出了基于非抽取小波包变换(Un-decimated Wavelet Packet Transform,U... 详细信息

对航天测控信号进行滤波处理,有利于改善信号品质,提高系统的测量性能。针对航天测控信号中的差分单程测距(Differential One-way Ranging,DOR)信标信号等侧音信号,提出了基于非抽取小波包变换(Un-decimated Wavelet Packet Transform,UWPT)的滤波改进算法。该算法以功率平坦度为准则,判断某一节点是否需要继续分解。改进算法克服了以能量聚焦度为准则时算法误判停止分解或多重分解算法复杂、计算量大等的缺点,同时解决了阈值不易确定的问题。仿真结果表明改进算法在降低算法复杂度的同时,滤波性能相对有所提高。最后采用改进算法对仿真信号和在轨卫星数据进行处理,结果表明滤波后仿真信号差分相位估计精度提高约3倍、实测数据差分相位估计精度提高0.72倍。

关键词：测控信号非抽取小波包变换功率平坦度信噪比改善互相关系数差分相位航天测控

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天线上行组阵空间功率合成性能初步分析

现代电子技术 2015年第21期38卷 89-91,95页

作者：郭劲松洪家财装备学院北京101416

天线上行组阵是空间功率合成技术中的重要应用之一,将极大提高天线远场EIRP值。重点对上行组阵中空间功率合成的性能进行理论分析和仿真验证。首先介绍了空间功率合成的基本概念、方法原理、主要优点;然后对天线上行组阵空间功率合成的... 详细信息

天线上行组阵是空间功率合成技术中的重要应用之一,将极大提高天线远场EIRP值。重点对上行组阵中空间功率合成的性能进行理论分析和仿真验证。首先介绍了空间功率合成的基本概念、方法原理、主要优点;然后对天线上行组阵空间功率合成的理论进行了公式推导,并从天线远场方向图的角度进行了简要分析;最后通过Matlab软件对天线上行组阵空间功率合成性能进行了仿真,通过改变阵元个数或者调整天线间相位差,观察干涉条纹变化,可实现合成功率改变。仿真在理论上验证了天线上行组阵实现空间功率合成的可行性。

关键词：上行组阵天线组阵功率合成深空测控

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底部刻槽旋转弹丸的RCS特性的分析与仿真

微波学报 2006年第2期22卷 45-48页

作者：洪家财王元钦装备指挥技术学院光电装备系北京101416

通过理论分析和仿真计算,研究底部刻槽弹丸雷达散射截面的变化与电磁波的极化方向以及电磁波的入射方向之间的变化规律,为利用常规测速雷达测量弹丸的转速和姿态的信号处理方法提供理论依据。

关键词：弹丸刻槽雷达散射截面转速仿真

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底部刻槽旋转稳定弹丸的飞行初始段回波建模

系统仿真学报 2009年第1期21卷 54-57页

作者：张若禹王元钦孙静洪家财装备指挥技术学院光电装备系北京101416 装备指挥技术学院科研部北京101416 北京航天指挥控制中心自动化站北京100094

为便于分析和评价从底部刻槽弹丸的雷达回波中提取姿态信息的信号处理方法,建立了目标飞行初始段的运动回波模型。首先将刻槽弹丸的运动分解为平动、章动、进动和转动,分析了各运动的特点;其次将弹丸分成弹头部、圆柱部和弹尾部,依据高... 详细信息

为便于分析和评价从底部刻槽弹丸的雷达回波中提取姿态信息的信号处理方法,建立了目标飞行初始段的运动回波模型。首先将刻槽弹丸的运动分解为平动、章动、进动和转动,分析了各运动的特点;其次将弹丸分成弹头部、圆柱部和弹尾部,依据高频散射机理的不同,将弹丸的散射波分成弹尾底面、弹尾侧面、圆柱的镜面散射,弹带边缘、弹尾边缘、弹带与弹体接缝、弹尾与弹体接缝、弹体过渡棱边产生的绕射、行波和爬行波散射,讨论了弹丸章动和刻槽后弹体转动对雷达散射截面的调制;再次结合弹丸的运动特性和散射特性,建立了雷达的回波模型,总结了回波的特点;最后将此模型得到的波形与雷达的实测数据进行比较,证明了模型的正确性。

关键词：弹丸凹槽章动转动攻角建模测试

新的小波滤波算法及其在甚长基线干涉测量中的应用

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信号处理 2014年第5期30卷 553-560页

作者：路伟涛杨文革洪家财中国人民解放军装备学院光电装备系北京101416

在甚长基线干涉测量中对航天测控信号进行滤波处理,有利于改善信号质量,提高测量精度。以扩频信号为航天测控宽带信号模型,选择dB1小波进行小波变换滤波。首先提出和推导了小波细节系数极大值传播定理,并给出了相关推论;然后提出了一种... 详细信息

在甚长基线干涉测量中对航天测控信号进行滤波处理,有利于改善信号质量,提高测量精度。以扩频信号为航天测控宽带信号模型,选择dB1小波进行小波变换滤波。首先提出和推导了小波细节系数极大值传播定理,并给出了相关推论;然后提出了一种基于小波系数重构的小波变换滤波算法,该算法包括四个步骤:最高层小波细节系数处理、其他各层小波系数处理、最高层尺度系数处理和整形输出;最后将该算法应用到甚长基线干涉测量的时延估计中。仿真结果表明了极大值传播定理的正确性以及所提滤波算法对航天测控信号质量改善和时延测量精度提高的有效性。

关键词：小波滤波甚长基线干涉测量 dB1小波极大值传播时延估计

转发干扰下DS/FH混合扩频测控信号检测性能(英文)

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电讯技术 2013年第1期53卷 16-21页

作者：杨文革路伟涛卞燕山洪家财装备学院北京101416

分析直扩/跳频(DS/FH)混合扩频测控信号在干扰环境下的性能对该新测控体制的研究具有重要的意义。推导了转发干扰环境下DS/FH测控信号的检测概率和虚警概率表达式。以Matlab/Simulink为平台搭建了检测性能仿真系统,对检测概率、主副旁... 详细信息

分析直扩/跳频(DS/FH)混合扩频测控信号在干扰环境下的性能对该新测控体制的研究具有重要的意义。推导了转发干扰环境下DS/FH测控信号的检测概率和虚警概率表达式。以Matlab/Simulink为平台搭建了检测性能仿真系统,对检测概率、主副旁瓣比和相关系数进行了仿真分析,指出只要转发时延小于一个跳频驻留,就能实现"欺骗"干扰,验证了理论推导的正确性,为进一步研究提供了参考。

关键词： DS Ftt Tr&c 转发干扰虚警概率主副旁瓣比相关系数检测性能