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基于多域特征的多雷达信号自动识别方法

北京航空航天大学学报 2024年第3期50卷 931-939页

作者：杨瑾郝新红陈齐乐北京理工大学机电动态控制重点研究室北京100081

为解决复杂电磁环境中多台雷达在相似的频段上同时发射各自的信号,导致侦察接收信号在时域和频域上重叠的问题,提出一种低信噪比(SNR)下自动调制识别(MR)方法。通过接收脉冲间列快速傅里叶变换(FFT)将接收信号的能量集中在各自的多普勒... 详细信息

为解决复杂电磁环境中多台雷达在相似的频段上同时发射各自的信号,导致侦察接收信号在时域和频域上重叠的问题,提出一种低信噪比(SNR)下自动调制识别(MR)方法。通过接收脉冲间列快速傅里叶变换(FFT)将接收信号的能量集中在各自的多普勒频率上,以达到分离多个截获信号的目的;将每个信号的Wigner-Ville分布(WVD)和模糊函数(AF)作为一幅图像的2层同时发送到训练后的残差神经网络(ResNet),以解决某些类型的信号仅采用单一时频分布时识别精度低的问题。理论分析和仿真结果表明:所提方法不仅能有效分离时域和频域重叠的多个雷达信号,而且能在SNR为-10 dB的条件下准确识别其调制模式。

关键词：电子战调制识别多普勒频率多域特征残差神经网络

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基于稀疏恢复的调频引信抗扫频干扰方法

兵工学报 2024年第6期45卷 2044-2053页

作者：杨瑾郝新红乔彩霞陈齐乐北京理工大学机电动态控制重点实验室北京100081 北京无线电计量测试研究所北京100081

针对连续波调频引信在扫频式干扰作用下的早炸或者瞎火问题,提出基于时域干扰剔除及信号稀疏重构的抗干扰方法。通过时域异常值检测定位干扰位置和持续时间,并剔除异常数据抑制干扰对引信的影响;进一步地针对干扰剔除引起的信号时域稀疏... 详细信息

针对连续波调频引信在扫频式干扰作用下的早炸或者瞎火问题,提出基于时域干扰剔除及信号稀疏重构的抗干扰方法。通过时域异常值检测定位干扰位置和持续时间,并剔除异常数据抑制干扰对引信的影响;进一步地针对干扰剔除引起的信号时域稀疏,建立基于稀疏正则项的差频信号重构优化方程,并提出基于交替方向乘子法的迭代重构算法;通过仿真和实测数据验证方法的性能。研究结果表明:该方法能够在信噪比-15 dB,置零样本率不高于70%的情况下,抑制扫频干扰的影响,准确实现目标距离-速度信息的获取,提高了调频引信抗扫频干扰能力。

关键词：稀疏恢复扫频干扰调频引信交替方向乘子法

基于恒虚警检测的线性调频引信抗扫频式干扰方法

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北京航空航天大学学报 2024年

作者：杨秋燕郝新红乔彩霞杨瑾北京无线电计量测试研究所北京理工大学机电动态控制重点实验室

针对线性调频引信受扫频式干扰后易出现的“早炸”和“瞎火”问题，提出了一种恒虚警（CFAR）检测与Burg外推法结合的干扰剔除与信号重构方法。该方法根据线性调频引信目标回波差频信号同干扰差频信号在时频域平面的分布差异，利用CFAR... 详细信息

针对线性调频引信受扫频式干扰后易出现的“早炸”和“瞎火”问题，提出了一种恒虚警（CFAR）检测与Burg外推法结合的干扰剔除与信号重构方法。该方法根据线性调频引信目标回波差频信号同干扰差频信号在时频域平面的分布差异，利用CFAR检测干扰差频信号的时频分布，并将干扰所在位置能量置零，从而剔除干扰对引信的影响；针对干扰置零法引起的目标回波信号部分片段丢失、信噪比下降等问题，提出了基于Burg外推法的信号重构的方法，重构置零区间内的目标回波差频信号。通过仿真和实测验证了算法的性能，结果表明：论文所提抗干扰算法可有效抑制线性调频引信差频信号中的干扰成分。

关键词：线性调频引信差频信号抗干扰短时傅里叶变换恒虚警检测器

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密集扫频干扰下调频连续波引信响应特性

兵工学报 2024年第7期45卷 2251-2259页

作者：周文郝新红杨瑾段乐帆北京理工大学机电动态控制重点实验室北京100081

密集扫频干扰作为一种典型的压制式干扰方式,在实际战场使用中对调频连续波引信产生巨大威胁。针对调频连续波引信在密集扫频干扰下容易失效的问题,在分析调频连续波引信工作原理的基础上,推导密集扫频干扰下的调频连续波引信响应过程,... 详细信息

密集扫频干扰作为一种典型的压制式干扰方式,在实际战场使用中对调频连续波引信产生巨大威胁。针对调频连续波引信在密集扫频干扰下容易失效的问题,在分析调频连续波引信工作原理的基础上,推导密集扫频干扰下的调频连续波引信响应过程,进一步分析采用时域干扰样本归零抗干扰方法后的等效干扰效果,并进行相关的仿真分析及实验验证。仿真及实测实验结果表明:密集扫频干扰信号与引信信号越相似,在差频信号时域样本中的有效干扰比例就越大;进行时域干扰样本归零处理后,将产生对调频连续波引信真实目标信号的间歇采样转发干扰效果,距离维包络上将产生多个假目标,假目标的分布与归零处理后的等效占空比及干扰频率相关,导致调频连续波引信的炸点散布显著增大。

关键词：调频连续波引信密集扫频干扰归零处理间歇采样转发干扰响应特性

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基于多项式Chirplet变换的线性调频引信干扰波形设计方法

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兵工学报 2024年第2期45卷 504-515页

作者：闫晓鹏张锦玉郝新红李剑锋代健北京理工大学机电动态控制重点实验室北京100081

针对现代战场环境下线性调频引信干扰技术的迫切需求,提出多项式Chirplet变换的方法实现低信噪比下对调频连续波无线电引信的信号参数估计,并针对调频连续波引信重构了干扰信号。基于线性小波变换原理,选取适当的核函数,将无线电引信信... 详细信息

针对现代战场环境下线性调频引信干扰技术的迫切需求,提出多项式Chirplet变换的方法实现低信噪比下对调频连续波无线电引信的信号参数估计,并针对调频连续波引信重构了干扰信号。基于线性小波变换原理,选取适当的核函数,将无线电引信信号经过旋转与平移操作后进行短时傅里叶变换,再利用遗传算法求得变换核的最优参数,实现对调频连续波信号的参数估计,并重构干扰信号。仿真对比结果表明,该方法可以在较低信噪比下实现对调频连续波无线电引信信号载波频率、调制周期、最大频偏等参数进行精准估计,相较于周期调制类干扰,重构干扰信号能够以更低功率对调频引信产生较好的干扰效果。

关键词：多项式Chirplet变换参数估计调频连续波参数化时频分析干扰重构

基于合成虚拟阵列的脉冲多普勒引信高分辨DOA估计方法

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兵工学报 2024年第1期45卷 97-104页

作者：王新伟闫晓鹏郝新红陈齐乐黄鼎琨北京理工大学机电动态控制重点实验室北京100081

为提高脉冲多普勒(Pulse Doppler,PD)引信的波达方向(Direction of Arrival,DOA)分辨率,利用引信的运动特性,将不同时刻下的回波数据进行组合,合成一个大孔径的虚拟阵列,达到扩展孔径的目的,并利用数字波束形成(Digital Beam Forming,D... 详细信息

为提高脉冲多普勒(Pulse Doppler,PD)引信的波达方向(Direction of Arrival,DOA)分辨率,利用引信的运动特性,将不同时刻下的回波数据进行组合,合成一个大孔径的虚拟阵列,达到扩展孔径的目的,并利用数字波束形成(Digital Beam Forming,DBF)实现对目标的高分辨角度估计。针对合成虚拟阵列非均匀性导致DBF计算复杂度高的问题,将合成虚拟阵列分解为固有子阵与运动子阵,分别进行DBF处理后并用两波束的乘积代替合成虚拟阵列的波束,在保证高角度分辨率的同时,降低对合成虚拟阵列直接进行DBF运算的复杂度。仿真与实验结果表明,在较少阵元的情况下该方法有效地提高了PD引信的DOA分辨率。

关键词：脉冲多普勒引信波达方向合成虚拟阵列阵列分解数字波束形成

基于BAS-BPNN的调频无线电引信目标与扫频干扰识别方法

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兵工学报 2023年第8期44卷 2391-2403页

作者：刘冰郝新红周文杨瑾北京理工大学机电动态控制重点实验室北京100081

针对调频无线电引信在复杂电磁战场环境对抗调幅扫频式干扰能力不足的问题,提出一种基于频域信息熵、范数熵和倒频谱熵的调频无线电引信目标识别方法。基于目标和调幅扫频干扰作用下的调频无线电引信检波端输出信号,提取频域信息熵、范... 详细信息

针对调频无线电引信在复杂电磁战场环境对抗调幅扫频式干扰能力不足的问题,提出一种基于频域信息熵、范数熵和倒频谱熵的调频无线电引信目标识别方法。基于目标和调幅扫频干扰作用下的调频无线电引信检波端输出信号,提取频域信息熵、范数熵和倒频谱熵构建特征矩阵,并利用天牛须搜索(BAS)算法对反向传播神经网络(BPNN)初始权重值和阈值进行优化,利用优化后的BPNN对目标和调幅扫频干扰信号进行分类识别。实测数据实验结果表明,特征提取方法构成的特征矩阵在目标与干扰之间具备可分性,BAS算法优化获得最优参数的BPNN时,该分类器的识别准确率可以达到99.96%,显著提升了调频无线电引信对抗调幅扫频干扰的能力。

关键词：调频无线电引信熵特征目标识别反向传播神经网络天牛须算法

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引信目标与干扰信号稀疏分类识别方法

北京航空航天大学学报 2023年

作者：刘冰郝新红秦高林华北水利水电大学机械学院北京理工大学机电动态控制重点实验室

为提升复杂电磁环境战场中调频无线电引信的抗干扰能力，基于稀疏表示理论，将稀疏表示系数重构用于调频无线电的目标和干扰信号分类识别，提出了一种目标信号和扫频式干扰信号的分类方法，解决了调频无线电引信的抗干扰能力不足的问题... 详细信息

为提升复杂电磁环境战场中调频无线电引信的抗干扰能力，基于稀疏表示理论，将稀疏表示系数重构用于调频无线电的目标和干扰信号分类识别，提出了一种目标信号和扫频式干扰信号的分类方法，解决了调频无线电引信的抗干扰能力不足的问题。采集了模拟目标及干扰信号作用于无线电引信的检波端输出信号，构建了目标信号过完备字典和干扰信号过完备字典，分别将测试信号在两类字典上进行稀疏分解并重构，依据重构误差对测试样本类别进行识别。结果表明：基于稀疏表示的调频无线电引信目标和干扰信号分类识别方法，可以对于目标和干扰信号进行有效的识别，同时能够满足较低的虚警概率。研究成果对于调频无线电引信在复杂电磁环境中的抗干扰具有重要的借鉴意义。

关键词：无线电调频引信抗干扰电子战稀疏表示信号分类

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密集扫频干扰下调频连续波引信响应特性

兵工学报 2023年

作者：周文郝新红杨瑾段乐帆北京理工大学机电动态控制重点实验室

密集扫频干扰作为一种典型的压制式干扰方式，在实际战场使用中对调频连续波引信产生了巨大威胁。针对调频连续波引信在密集扫频干扰下容易失效的问题，在分析调频连续波引信工作原理的基础上，推导密集扫频干扰下的调频连续波引信的响... 详细信息

密集扫频干扰作为一种典型的压制式干扰方式，在实际战场使用中对调频连续波引信产生了巨大威胁。针对调频连续波引信在密集扫频干扰下容易失效的问题，在分析调频连续波引信工作原理的基础上，推导密集扫频干扰下的调频连续波引信的响应过程，进一步分析采用时域干扰样本归零的抗干扰方法后的等效干扰效果，并进行相关的仿真分析及实验验证。仿真及实测实验结果表明：密集扫频干扰信号与引信信号越相似，在差频信号时域样本中的有效干扰比例越大；进行时域干扰样本归零处理后，将产生对调频连续波引信真实目标信号的间歇采样转发干扰效果，距离维包络上将产生多个假目标，假目标的分布与归零处理后的等效占空比及干扰频率相关，导致调频连续波引信的炸点散布显著增大。

关键词：调频连续波引信密集扫频干扰归零处理间歇采样转发干扰响应特性