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基于一维距离像的抗干扰方法研究

现代雷达 2024年第2期46卷 118-122页

作者：郝晓军赵宏宇李廷鹏陆科宇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

雷达探测领域,各种虚假目标的主动干扰对单体雷达目标探测带来了极大挑战。为了提高单体雷达的抗干扰性能,文中基于宽带雷达目标回波数据,计算了多角度一维距离像,并作为标签训练数据,引进成熟的卷积神经映射网络,通过大量虚假目标与真... 详细信息

雷达探测领域,各种虚假目标的主动干扰对单体雷达目标探测带来了极大挑战。为了提高单体雷达的抗干扰性能,文中基于宽带雷达目标回波数据,计算了多角度一维距离像,并作为标签训练数据,引进成熟的卷积神经映射网络,通过大量虚假目标与真实目标回波的训练调参,成功构建雷达目标识别网络,可以从雷达接收机大量各类型中频回波数据中提取真实雷达目标。文中的雷达特征数据是通过CST软件进行三维目标建模仿真计算得到的,为了提高网络识别的鲁棒性,在仿真雷达目标回波样本的基础上增加了微小的扰动,雷达目标提取网络可以依据训练数据的增大而使得雷达目标探测更加准确。

关键词：一维距离像目标特征卷积神经网络(CNN)

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多约束条件下导弹制导控制一体化设计

战术导弹技术 2024年第1期 132-140,149页

作者：张宽桥王川川曾勇虎戚宗锋梁雪娇电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验室洛阳471003

为增大导弹战斗部毁伤效能,同时保证结构安全和飞行稳定性,基于固定时间稳定性理论和反演滑模控制,提出了一种考虑攻击角度约束、状态约束和控制受限的多约束制导控制一体化设计方法。在纵向平面内构建了带攻击角度约束的制导控制一体... 详细信息

为增大导弹战斗部毁伤效能,同时保证结构安全和飞行稳定性,基于固定时间稳定性理论和反演滑模控制,提出了一种考虑攻击角度约束、状态约束和控制受限的多约束制导控制一体化设计方法。在纵向平面内构建了带攻击角度约束的制导控制一体化设计模型,将目标机动、系统扰动、建模误差等看作未知有界干扰,采用固定时间收敛的滑模干扰观测器估计和补偿干扰。构建了严格固定时间收敛的非奇异终端滑模面,解决攻击角度约束问题。利用二阶指令滤波器约束系统状态和控制指令,构建一种辅助系统补偿滤波器跟踪误差。利用李雅普诺夫稳定性理论,严格证明了闭环系统的固定时间收敛特性。最后,通过对比仿真验证了所提制导控制一体化算法的有效性和优越性。

关键词：制导控制一体化攻击角度约束状态约束控制受限反演控制固定时间收敛

基于改进式特征值二次对角加载的信源数估计方法

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兵工自动化 2024年第3期43卷 51-59页

作者：王川川曾勇虎朱宁王华兵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

针对应用阵列天线进行信号接收时的信源数估计问题,提出一种基于改进式特征值二次对角加载的信源数估计方法。对天线阵列观测信号协方差矩阵进行特征值分解;对特征值进行一次对角加载,对角加载量取所有特征值的几何平均值,将原始特征值... 详细信息

针对应用阵列天线进行信号接收时的信源数估计问题,提出一种基于改进式特征值二次对角加载的信源数估计方法。对天线阵列观测信号协方差矩阵进行特征值分解;对特征值进行一次对角加载,对角加载量取所有特征值的几何平均值,将原始特征值与对角加载值相加,取代原始特征值;重新计算特征值对角加载量,并进行二次对角加载,使加载后的特征值满足噪声特征值的最大最小值之比不超过2的条件,在此基础上,使用信息论准则类方法和随机矩阵理论类方法实现信源数的估计。仿真实验结果表明,该信源数估计方法具有可行性。

关键词：信源数估计色噪声信息论准则方法一般渐近体系二次对角加载

基于FPGA的无人机非平稳信道动态模拟研究

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航空兵器 2024年第1期31卷 89-96页

作者：房胜毛开王满喜华博宇宋茂忠朱秋明南京航空航天大学南京211106 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

针对无人机高速移动导致的信道状态快速时变以及多普勒频率起伏大的特点,本文基于现场可编程门阵列平台设计了无人机非平稳信道模拟方案。该方案采用调频谐波叠加方法产生非平稳信道衰落,并提出了一种信道参数实时产生算法,提高了信道... 详细信息

针对无人机高速移动导致的信道状态快速时变以及多普勒频率起伏大的特点,本文基于现场可编程门阵列平台设计了无人机非平稳信道模拟方案。该方案采用调频谐波叠加方法产生非平稳信道衰落,并提出了一种信道参数实时产生算法,提高了信道模拟的实时性,保证了信道状态的实时更新。同时,针对多普勒频率起伏大导致的功率随机波动问题,本文设计了一种自适应功率均衡模块,使得输出功率最大波动仅为1.13%,保证了衰落功率的稳定性。最后,硬件消耗资源结果表明,相较于复播方案以及预存式方案,本文方案对存储资源的消耗分别降低了52.44%和9.31%,更适合长时间无人机非平稳信道衰落的模拟。同时,实测分析结果表明,相较于未均衡的模拟方案,本文硬件模拟方案输出的信道特性如路径损耗和多普勒功率谱密度与理论结果更加吻合,可用于无人机通信系统的设计、优化等领域。

关键词：无人机非平稳信道信道模拟现场可编程门阵列路径损耗动态场景

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线性调频雷达信号的拉伸变换干扰及特性研究

电波科学学报 2024年

作者：王陶然庞晨祝迪安孟昀王福来李永祯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

随着数字射频存储器（digital ratio frequency memory, DRFM）的成熟发展与广泛应用，基于DRFM的相干转发干扰成为当前雷达干扰技术的主流。相干转发干扰具有转发效率高、相干性强等突出优势，并且在数字域的处理算法灵活高效，能够产... 详细信息

随着数字射频存储器（digital ratio frequency memory, DRFM）的成熟发展与广泛应用，基于DRFM的相干转发干扰成为当前雷达干扰技术的主流。相干转发干扰具有转发效率高、相干性强等突出优势，并且在数字域的处理算法灵活高效，能够产生复杂多样的干扰效果。但经过大量实践发现，当需要产生大范围连片干扰效果时，若干扰机采用密集转发，不但使DRFM运算量急剧增加，而且会破坏恒模约束，导致干扰机功放效率严重下降。基于该情况，本文提出了线性调频（linear frequency modulated pulses,LFM）雷达信号的拉伸变换干扰方法，在数字域对雷达信号的脉宽、带宽分别压缩、展宽，即拉伸变换，再将其辐射至雷达接收机。拉伸信号经匹配滤波处理后，会呈现大范围连片相干干扰效果，干扰效果受拉伸变换因子影响，灵活可调，且拉伸变换干扰满足恒模约束。

关键词：相干转发干扰线性调频(LFM) 拉伸变换干扰恒虚警检测

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基于HMM的逆雷达辐射源状态识别推理方法

北京理工大学学报 2024年第2期44卷 200-209页

作者：朱梦韬张露瑶李瑞杨静北京理工大学信息与电子学院北京100081 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 电磁空间认知与智能控制技术实验室北京100191

雷达对抗场景中雷达方和干扰方相互感知、识别以及博弈对抗.针对雷达方对干扰方系统内部状态的非合作识别推理的问题,提出了一种对干扰系统中雷达辐射源状态识别模块处理结果进行逆向估计的方法.建立了逆状态识别任务模型,任务中的干扰... 详细信息

雷达对抗场景中雷达方和干扰方相互感知、识别以及博弈对抗.针对雷达方对干扰方系统内部状态的非合作识别推理的问题,提出了一种对干扰系统中雷达辐射源状态识别模块处理结果进行逆向估计的方法.建立了逆状态识别任务模型,任务中的干扰系统根据雷达工作状态识别结果对其干扰动作进行优化,雷达方则基于对干扰方干扰样式序列的观测,估计干扰方对雷达工作状态的识别结果;设计了基于隐马尔可夫模型(HMM)的逆状态识别任务求解方法,具体包括通过自适应粒子群算法进行模型参数初始化,采取多观测序列的鲍姆-韦尔奇算法进行模型参数估计,采用对数维特比算法估计干扰方的雷达状态识别结果;通过典型雷达对抗场景设定下的数字仿真验证了所给逆状态识别方法的可行性和有效性.

关键词：雷达对抗逆信号处理雷达工作状态隐马尔可夫模型逆状态识别

基于波形域的匹配滤波前抗间歇采样转发干扰方法

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雷达学报（中英文） 2024年第1期13卷 240-252页

作者：苏汉宁潘嘉蒙鲍庆龙郭福成胡卫东国防科技大学自动目标识别国家重点实验室长沙410073 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

间歇采样转发干扰属于一类脉内相干欺骗干扰,其运用欠采样原理,在距离维上产生多个虚假的目标峰,从而干扰真实目标的检测与跟踪。为了解决这一问题,该文提出了一种基于波形域的匹配滤波前抗间歇采样转发干扰方法。首先,考虑到间歇采样... 详细信息

间歇采样转发干扰属于一类脉内相干欺骗干扰,其运用欠采样原理,在距离维上产生多个虚假的目标峰,从而干扰真实目标的检测与跟踪。为了解决这一问题,该文提出了一种基于波形域的匹配滤波前抗间歇采样转发干扰方法。首先,考虑到间歇采样转发干扰的部分匹配特性,该文在匹配滤波过程中引入了扩展域,即波形域,以研究干扰信号与真实目标回波信号元素的局部特征,并在每个波形域上定义了自适应的阈值函数。其次,引入卡尔曼滤波对波形域信号进行状态估计,通过自适应阈值检测筛选出波形域信号中的有效积分元素与无效积分元素,并建立关于有效积分元素的估计状态空间。最后,在抑制波形域信号中的无效积分元素的同时,从有效积分元素的估计状态空间中补充相应长度的积分元素,保留剩余的有效积分元素,通过积分得到不含虚假目标的距离像结果。该文所提方法不倚赖于任何干扰机参数等先验信息,即可有效抑制间歇采样转发干扰。仿真实验表明,与传统方法相比,该文方法实现的抗间歇采样转发干扰性能更优。

关键词：波形域抗间歇采样转发干扰匹配滤波自适应

多阶段联合的SAR图像灵巧压制干扰检测方法

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雷达科学与技术 2024年

作者：张皓宇全斯农田元荣邢世其朱海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

合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar， SAR)灵巧压制干扰将普通噪声干扰和转发式干扰技术相结合，不仅对干扰功率要求变低，还能够灵活控制干扰区域的形状、位置、能量和面积等，这对SAR图像解译的准确性造成较大影响。针对灵巧压... 详细信息

合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar， SAR)灵巧压制干扰将普通噪声干扰和转发式干扰技术相结合，不仅对干扰功率要求变低，还能够灵活控制干扰区域的形状、位置、能量和面积等，这对SAR图像解译的准确性造成较大影响。针对灵巧压制干扰形态多变、干扰特征鉴别性能受限，导致干扰难以被感知和检测的问题，本文提出一种多阶段联合的压制干扰检测方法。首先在分析灵巧压制干扰特性的基础上提取适用于干扰检测的灰度、尺寸和Gabor纹理等关键特征；然后采用分阶段处理方法提高检测效率，实现对不同面积、不同形状压制干扰的有效检测。实验结果表明，与改进CFAR算法、PCA等方法相比，关键特征组合能够提高干扰检测精度，分阶段方法能够提高干扰检测效率。

关键词：合成孔径雷达干扰检测灵巧压制干扰多阶段联合

基于小波变换的雷达脉冲间歇收发回波联合重构方法

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雷达科学与技术 2024年

作者：乔振宇刘晓斌谢艾伦赵锋王玲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

进行内场测量时，间歇收发处理能有效解决因暗室尺寸导致的收发信号耦合，但该方法会造成目标回波被部分截断。在回波重构过程中，受暗室本身结构设计及吸波材料性能等因素的影响，回波中不可避免出现噪声干扰，使得重构性能降低。为提... 详细信息

进行内场测量时，间歇收发处理能有效解决因暗室尺寸导致的收发信号耦合，但该方法会造成目标回波被部分截断。在回波重构过程中，受暗室本身结构设计及吸波材料性能等因素的影响，回波中不可避免出现噪声干扰，使得重构性能降低。为提高回波重构的精确度，本文提出基于小波变换的雷达脉冲间歇收发回波联合重构方法，该方法结合间歇收发原理和Mallat算法，实现了低信噪比条件下LFM脉冲雷达信号的精确重构。仿真和实验结果表明，联合重构方法所得目标回波和一维距离像与完整脉冲保持一致，验证了本文方法的有效性。

关键词：小波阈值去噪间歇收发联合重构距离像