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动态杂波条件下非合作辐射源目标检测研究

电子测量技术 2022年第13期45卷 171-176页

作者：闫宇嘉吉琳娜宋杰杨风暴中北大学信息与通信工程学院太原030051 海军航空大学烟台264001

针对非合作雷达辐射源采用不可控的第三方辐射源导致杂波趋于复杂的问题,提出了根据杂波协方差矩阵特点进行杂波动态化的方法,设计了对杂波动态化处理的非合作雷达辐射源目标检测系统。结果显示:所设置的辐射源与目标信息在杂波动态化... 详细信息

针对非合作雷达辐射源采用不可控的第三方辐射源导致杂波趋于复杂的问题,提出了根据杂波协方差矩阵特点进行杂波动态化的方法,设计了对杂波动态化处理的非合作雷达辐射源目标检测系统。结果显示:所设置的辐射源与目标信息在杂波动态化处理后,可以通过非合作雷达辐射源目标检测系统提取到准确的辐射源、目标的位置、速度、角度信息。结果表明该动态化杂波不会轻易淹没功率较大的目标,该目标检测系统可以对目标进行数据采集处理,且位置速度误差均不超过1%,对目标跟踪、实际情况下的雷达信号处理有参考作用。

关键词：复杂杂波非合作辐射源目标检测

基于脉冲制非合作辐射源的无源定位技术研究与实现

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基于脉冲制非合作辐射源的无源定位技术研究与实现

作者：唐佳西南交通大学

学位级别：硕士

随着军用电子技术的快速发展，电子战在现代战争中处于极其重要的战略地位，在现代电子战中，雷达正面临着反辐射导弹等电子对抗手段的严重威胁，采用被动方式工作的无源定位作为定位方法发展的主流和对定位系统的完善，较有源定位方法... 详细信息

随着军用电子技术的快速发展，电子战在现代战争中处于极其重要的战略地位，在现代电子战中，雷达正面临着反辐射导弹等电子对抗手段的严重威胁，采用被动方式工作的无源定位作为定位方法发展的主流和对定位系统的完善，较有源定位方法具有作用距离远、隐蔽接收、不易被对方发觉的优点。其中基于非合作辐射源的无源雷达由于其特有的优点，引起了各国对此种无源雷达的普遍重视和深入研究。本论文主要是围绕基于脉冲制非合作辐射源无源定位中目标参数提取、直达波抑制方法、多站定位算法三个技术问题来展开讨论，并给出了整个系统的设计实现方案。论文首先介绍了基于非合作辐射源无源定位技术的概况，由于本文采用的是脉冲制非合作辐射源，因此介绍脉冲制的雷达信号，并以线性调频信号为例，简要介绍了这类信号的特性，从模糊函数的角度，分析了脉冲制的非合作辐射源与其他非合作辐射源不同点。其次详细分析了在这类脉冲制非合作辐射源的前提下，到达时间差与多普勒频率差这两个目标参数的提取方法。另外，对直达波抑制问题进行了深入的探讨，采用自适应对消的方法进行去除直达波的处理，仿真结果表明，自适应对消是一种去除直达波干扰的有效方法，接着提出了一种改进的变步长自适应算法，通过理论分析和仿真验证，表明此算法具有较好的特性并能有效的去除直达波干扰。在提取了目标参数后，给出了几种定位方法，并分析定位精度以其影响因素。然后介绍了整个系统的设计实现方案，包括硬件设计实现方案与软件设计实现方案，并给出了相关的设计结果。最后，给出了文章的结论和展望。

关键词：无源定位非合作辐射源直达波抑制到达时间差多普勒频率差

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利用非合作辐射源单站快速定位技术

科技传播 2012年第9期4卷 158-158,166页

作者：张庆庆华东电子工程研究所安徽合肥230088

针对侦察系统对空中静默目标进行无源定位的问题,研究并提出了一种利用非合作外辐射源作为照射源,观测站通过接收空中目标反射信号而实现对空中目标定位的方法。文章还推导了目标的定位误差几何稀度(GDOP)与观测值测量精度之间的关系,... 详细信息

针对侦察系统对空中静默目标进行无源定位的问题,研究并提出了一种利用非合作外辐射源作为照射源,观测站通过接收空中目标反射信号而实现对空中目标定位的方法。文章还推导了目标的定位误差几何稀度(GDOP)与观测值测量精度之间的关系,并仿真了目标位置、测量精度不同时对定位精度的影响。仿真结果表明,当参数测量的精度很高时,该算法能够准确地对空中静默目标定位。

关键词：非合作辐射源快速定位运动目标 GDOP

基于非合作辐射源的目标散射特性建模及其应用研究

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基于非合作辐射源的目标散射特性建模及其应用研究

作者：马香港西安电子科技大学

学位级别：硕士

非合作辐射源探测是指在自身不辐射电磁波的条件下利用空间中存在的电磁信号照射目标表面形成散射,从而实现对目标的跟踪与探测。非合作辐射源探测系统相较于有源探测系统,可具备更高的灵敏度,并且收发分置,提高了战场生存能力。在进行... 详细信息

非合作辐射源探测是指在自身不辐射电磁波的条件下利用空间中存在的电磁信号照射目标表面形成散射,从而实现对目标的跟踪与探测。非合作辐射源探测系统相较于有源探测系统,可具备更高的灵敏度,并且收发分置,提高了战场生存能力。在进行目标探测时,目标的散射特征尤为重要,目标散射特性涉及频率、角度、极化等多方面因素,如何有效的利用少量信息代替繁杂的散射场数据来获取目标的电磁散射特征成为非合作辐射源探测的研究热点。本文将散射中心应用到基于非合作辐射源的目标探测中,主要的工作内容如下:1.介绍了电磁散射特性相关的基本概念,包括雷达散射截面以及常见的电磁散射机理。结合非合作辐射源实际场景,研究了矩量法、多层快速多极子以及基于RWG基函数的物理光学法,并结合算例对算法准确性进行了验证;将F-35隐身战斗机的单双站散射特性进行对比,验证了非合作辐射源探测的优势;以卫星作为非合作辐射源,对实际场景下民航客机的电磁散射场进行了仿真;此外,对立方体和圆柱等简单目标以及小型无人机模型进行了测试,将测试结果与仿真结果对比,误差均小于5d B。2.研究了基于非合作辐射源的双站点散射中心提取算法,完成了对目标一维、二维双站散射中心的提取与分析;将一维散射中心频域重构场与实测结果进行了对比,误差均小于2d B;对一维场景下的场景宽度与散射中心个数的影响进行了探究;利用二维散射中心实现了目标的雷达成像,得到了实际飞机模型在二维空间内散射中心的分布,并探究了不同频率、带宽和极化方式对二维散射中心的影响。3.提出了基于点散射中心的宽角域散射场重构算法,实现了目标宽角域散射场的重构。将频域内的散射中心扩展到角度域,利用传统傅里叶方法完成了飞行目标在20°范围内散射场的重构;在此基础上引入正交匹配追踪算法,大幅提高了二维散射中心的提取效率,并将其应用于宽角域散射场的重构中,实现了20°范围散射场的重构;将简单目标和小型无人机的测试结果与基于正交匹配追踪的角域散射场重构结果进行了对比,简单目标模型误差均小于0.5d B,小型无人机模型误差为3.69d B,验证了宽角域散射场重构的可靠性,为宽角域的数据压缩提供了理论依据和技术支撑。

关键词：散射特性非合作辐射源散射中心正交匹配追踪宽角域

基于非合作辐射源的金属介质混合目标RCS高效分析研究

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基于非合作辐射源的金属介质混合目标RCS高效分析研究

作者：杨福福西安电子科技大学

学位级别：硕士

目前快速预估雷达探测目标的宽带电磁散射特性具有十分重要的意义。基于非合作辐射源的双站雷达探测系统由于其抗干扰性强、多频段工作、多角度识别等优点,在预测目标宽带特性方面得到了广泛的应用。然而,传统矩量法在计算目标宽带雷达... 详细信息

目前快速预估雷达探测目标的宽带电磁散射特性具有十分重要的意义。基于非合作辐射源的双站雷达探测系统由于其抗干扰性强、多频段工作、多角度识别等优点,在预测目标宽带特性方面得到了广泛的应用。然而,传统矩量法在计算目标宽带雷达散射截面(RCS)时需要逐个频点计算,耗费大量的计算时间。为解决这一难题,本文在基于矩量法的基础上结合切比雪夫逼近技术(CAT)与有理函数插值技术应用于金属目标、介质目标、金属介质混合目标以及涂覆目标的快速宽带RCS预测中,本文的主要研究内容包括以下两个方面:1、本文首先引入矩量法的数学概念,并分析了电场积分方程(EFIE)的建立过程,讨论了RWG基函数的定义以及伽略金检验过程,给出了基于电场积分方程矩量法求解理想导体目标RCS的步骤,然后利用数值结果进行了验证。随后,对基于PMCHWT积分方程的矩量法进行讨论,以等效原理为基础,详细阐述了PMCHWT积分方程的形成过程以及求解步骤,并对均匀介质矩量法的特点进行了说明,给出具体的数值结果验证了基于PMCHWT积分方程矩量法的准确性。其次,针对理想导体与均匀介质混合目标、涂覆目标的电磁散射原理进行了研究。在等效原理的基础上,将原问题分为等效外问题与等效内问题,结合切向边界条件,建立了EFIE-PMCHWT积分方程,给出了理想导体与均匀介质混合目标、涂覆目标的RCS求解过程,并分析了其奇异性与对称性,利用数值结果验证了算法的准确性。2、提出将四种目标的矩量法分别结合CAT和基于有理函数插值法的模型参数估计(MBPE)技术实现快速扫频计算。第一种方法在给定的带宽内,通过求解选定的切比雪夫频率采样点处的表面电磁流,快速获取整个带宽内任意一频点处的表面电磁流,实现目标宽带RCS的快速预估。此外,通过梅利逼近实现更好的计算精度。第二种方法利用自适应采样点处的表面电磁流所建立的插值函数,快速计算出整个频段内任意一点的电磁流,缩短了宽带雷达散射截面的获取时间。与传统方法相比,在没有影响精度的前提下,本文所提出的两种快速扫频方法大大提高了计算效率。

关键词：矩量法 EFIE-PMCHWT积分方程金属介质混合目标非合作辐射源切比雪夫逼近技术有理函数插值

基于非合作辐射源的目标散射中心提取算法及其应用研究

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基于非合作辐射源的目标散射中心提取算法及其应用研究

作者：单廷畅西安电子科技大学

学位级别：硕士

基于非合作辐射源的无源雷达探测系统是指在接收设备自身不主动发射电磁波的情况下被动的接收卫星等非合作辐射源发射的信号经过目标散射的电磁波,从而实现对空中目标的识别与追踪。基于非合作辐射源的无源探测系统相比于传统有源单站... 详细信息

基于非合作辐射源的无源雷达探测系统是指在接收设备自身不主动发射电磁波的情况下被动的接收卫星等非合作辐射源发射的信号经过目标散射的电磁波,从而实现对空中目标的识别与追踪。基于非合作辐射源的无源探测系统相比于传统有源单站雷达探测系统,拥有更高的灵敏度、更高的生存能力等优势。对目标进行无源探测时,目标的电磁散射特征非常重要,而频率、角度、极化方式等参数影响着目标的散射特性,利用少量的散射中心信息替代目标大量的散射电场数据,进而实现目标的识别与探测成为无源探测的一个研究热点方向。本篇文章将散射中心模型在基于非合作辐射源的无源雷达探测系统中进行应用,主要工作内容如下:首先介绍了雷达散射截面等电磁散射特性概念以及几种常见的目标电磁散射机理。并介绍了矩量法、区域分解矩量法及物理光学法等电磁计算方法的基本原理,使用相关例子验证了几种算法的准确性。对某隐身飞机在单、双站散射场景下的电磁散射特性进行对比与分析,通过对比验证了无源探测系统的优势。还探究了频率、极化方式、入射角度等参数对目标散射特性的影响,揭示了隐身飞机在无源探测场景下的部分电磁散射机理。然后介绍了一、二维散射中心提取的基本理论,利用电磁仿真求解得到的目标散射电场数据,实现对目标一、二维散射中心的提取和分析,将散射中心重构的电场与仿真得到的目标散射电场进行对比,验证了提取结果的准确性。实现基于二维散射中心的目标雷达成像,得到了目标散射中心在二维空间的分布情况,并借鉴逆向投影滤波算法提高了雷达成像的质量。研究了目标在单、双站散射场景下提取散射中心的差异,将单站场景下的散射中心提取应用到双站场景下,提取得到双站场景下目标的散射中心。然后以某型号隐身飞机作为例子,研究多种散射参数对目标散射中心提取结果的影响。最后研究了基于区域分解方法的散射中心提取算法,加快了散射中心提取速度。将目标分解为多个子区域,对每个子区域独立求解,根据每个子区域的散射电场提取对应子区域的散射中心,进而叠加获得目标整体的散射中心。其中,连接结构目标分割为多个子区域时,每个子区域会在切割面产生新的散射中心,影响了散射中心提取速度。而对离散结构目标而言,进行区域分解时不会产生新的散射中心,且每个子区域进行散射中心提取所需的散射电场数据量大幅减少,大幅加快了散射中心提取速度。

关键词：非合作辐射源散射中心散射特性子区域

基于非合作辐射源电磁宽带散射的SMoM-AWE算法研究

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基于非合作辐射源电磁宽带散射的SMoM-AWE算法研究

2021年全国天线年会

作者：张海荣王兴刘英刘春恒刘阳西安电子科技大学天线与微波技术重点实验室

本文提出了一种基于非合作辐射源的区域分解矩量法和渐进波形估计技术相结合的宽带算法,用于求解多尺度复杂目标的宽带电磁散射问题。非合作辐射源照射目标时,目标根据几何特性被划分为若干个易于求解的子区域,首先由矩量法求解各区域... 详细信息

本文提出了一种基于非合作辐射源的区域分解矩量法和渐进波形估计技术相结合的宽带算法,用于求解多尺度复杂目标的宽带电磁散射问题。非合作辐射源照射目标时,目标根据几何特性被划分为若干个易于求解的子区域,首先由矩量法求解各区域目标表面初始电流,接下来由渐进波形估计技术求解表面电流的初始泰勒展开系数,再将公共面上的展开系数相反数赋值给相邻区域以保证电流连续性边界条件,再更新激励矢量并求解新的展开系数直到新旧展开系数的误差满足收敛条件,最后通过pade逼近将泰勒级数转化为有理函数,进而获得目标的宽带散射特性。

关键词：渐进波形估计技术区域分解宽带非合作辐射源

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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基于逆绕射抛物方程法的辐射源定位技术研究

电波科学学报 2011年第4期26卷 683-687,822-823页

作者：李德鑫杨日杰王鸿吉蒋志忠海军航空工程学院电子信息工程系山东烟台264001 空军哈尔滨飞行仿真技术研究所黑龙江哈尔滨150001

对非合作辐射源的定位是当前热点及难点问题,逆绕射抛物方程法对于复杂环境下的无源定位有着很好的适用性和稳定性。在理想大气辐射源定位的基础上,分析了标准大气、地形遮蔽条件下一个和两个辐射源的定位问题,提出了数据点取值、误差... 详细信息

对非合作辐射源的定位是当前热点及难点问题,逆绕射抛物方程法对于复杂环境下的无源定位有着很好的适用性和稳定性。在理想大气辐射源定位的基础上,分析了标准大气、地形遮蔽条件下一个和两个辐射源的定位问题,提出了数据点取值、误差椭圆绘制等方法,研究了数据点数目、折射指数、地形高度等参数与定位误差之间的关系。通过仿真分析,验证了算法特性并给出了参数取值的方法及建议,提高了算法的定位精度,扩大了算法的应用范围。

关键词：非合作辐射源无源定位抛物方程复杂环境

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非合作无源探测技术研究进展与发展趋势

高技术通讯 2015年第5期25卷 481-492页

作者：应涛黄高明左炜高俊海军工程大学电子工程学院武汉430033

从非合作无源探测原理和特点出发,对非合作无源探测技术的研究进展和发展趋势进行了综述。介绍了国内外非合作无源探测理论与实验研究的发展与现状,评述了非合作无源探测技术的研究热点与关键技术,包括辐射源信号分析与选择,参考信号提... 详细信息

从非合作无源探测原理和特点出发,对非合作无源探测技术的研究进展和发展趋势进行了综述。介绍了国内外非合作无源探测理论与实验研究的发展与现状,评述了非合作无源探测技术的研究热点与关键技术,包括辐射源信号分析与选择,参考信号提纯,干扰抑制及目标检测、定位与跟踪等。最后对非合作无源探测技术的发展趋势进行了展望。

关键词：非合作辐射源无源探测目标定位与跟踪