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基于动态估计反馈的灰色理论航迹关联算法

系统工程与电子技术 2024年第4期46卷 1401-1411页

作者：邱建杰蔡益朝李浩黄权印空军预警学院湖北武汉430014

针对传统基于灰色理论航迹关联算法未充分利用航迹历史信息,在密集目标以及时变噪声协方差等场景下关联正确率下降问题,在传统灰色分析法基础上增加了一种动态估计反馈机制。改进后的算法引入了Sage-Husa估计器来实时估计传感器的噪声... 详细信息

针对传统基于灰色理论航迹关联算法未充分利用航迹历史信息,在密集目标以及时变噪声协方差等场景下关联正确率下降问题,在传统灰色分析法基础上增加了一种动态估计反馈机制。改进后的算法引入了Sage-Husa估计器来实时估计传感器的噪声协方差作为评估输出数据质量的依据,并使用Critic赋权法将实时噪声协方差转换为各时刻序贯权重,从而保证最大程度上的利用航迹历史信息。仿真证明,在密集目标与时变噪声协方差等特殊关联场景下,所提算法明显优于传统灰色分析法以及模糊法、加权法等经典算法,充分证明了所提算法的性能优越性以及鲁棒性。

关键词：航迹关联多传感器数据融合灰色理论

基于多级联混沌加密的MP-WFRFT安全通信方法

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北京航空航天大学学报 2024年第6期50卷 1960-1968页

作者：王西康孟庆微许华齐子森张悦空军工程大学信息与导航学院西安710077

为提高无线通信物理层安全传输性能,提出一种基于多级联混沌加密的多参数加权分数傅里叶变换(MP-WFRFT)安全通信方法。通过基于Logistic映射和Henon-Sine映射的多级联混沌系统实现比特数据的第1轮置乱加密和符号数据的第2轮相位加密,利... 详细信息

为提高无线通信物理层安全传输性能,提出一种基于多级联混沌加密的多参数加权分数傅里叶变换(MP-WFRFT)安全通信方法。通过基于Logistic映射和Henon-Sine映射的多级联混沌系统实现比特数据的第1轮置乱加密和符号数据的第2轮相位加密,利用MP-WFRFT的星座裂变特性进行数据第3轮星座加密。三重加密方案极大提升了通信系统的保密性,有效防止了暴力攻击。相比传统的低维混沌加密方法,基于Logistic映射和Henon-Sine映射的多级联混沌具备更大的密钥空间,且系统运动轨迹更为复杂。针对多级联混沌加密方案在数据加密中的应用,提出了新的比特置乱和改进的移位星座旋转方法实现数据安全。仿真结果和分析表明:所提三重加密方案在不影响传输性能的情况下能够有效地对信息进行安全传输,非合作接收方在混沌密钥仅存在10^(-15)偏差的情况下误比特率始终保持在0.5左右。

关键词：物理层安全级联混沌多参数加权分数傅里叶变换比特置乱星座加密

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利用无线电极化特征的跳频网台分选方法

电子与信息学报 2024年第4期46卷 1286-1295页

作者：齐子森张梓轩许华史蕴豪空军工程大学信息与导航学院西安710077

针对现有方法在跳频通信用户“空时频能”域特征相近、跳频参数捷变等条件下,跳频网台分类识别效果不佳的问题,该文提出一种基于无线电极化特征的跳频用户分选方法。该方法将无线电双极化特征引入到跳频侦察,充分利用各用户的交叉极化... 详细信息

针对现有方法在跳频通信用户“空时频能”域特征相近、跳频参数捷变等条件下,跳频网台分类识别效果不佳的问题,该文提出一种基于无线电极化特征的跳频用户分选方法。该方法将无线电双极化特征引入到跳频侦察,充分利用各用户的交叉极化鉴别度差异,实现了跳频网台精准分选。针对同类用户交叉极化鉴别度参数易受噪声污染的问题,构建了双通道双极化接收系统,抑制了信号噪声,保证了极化特征提取的精度。在此基础上,基于谱聚类思想,完成了极化特征的分类软判决,进一步提升了跳频网台分选效果,实现了跳频信号的精准识别。仿真实验表明,在5 dB信噪比条件下,所提方法可对同步正交和非正交组网方式下的多跳频网台准确识别,识别分类成功率达99%以上,验证了新方法的有效性。

关键词：跳频网台极化特征分选识别

基于低空目标检测的分布式多输入多输出雷达功率分配合作博弈算法

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兵工学报 2024年

作者：齐铖谢军伟张浩为王雷王瑞军费太勇空军预警学院空军研究院空军工程大学防空反导学院

为提升低空突防作战场景下分布式多输入多输出(Multiple Input and Multiple Output， MIMO)雷达系统的目标检测效能，提出一种合作博弈功率分配 (Cooperative Game Power Allocation， CGPA) 算法。基于带误差的支援信息建立了低空多... 详细信息

为提升低空突防作战场景下分布式多输入多输出(Multiple Input and Multiple Output， MIMO)雷达系统的目标检测效能，提出一种合作博弈功率分配 (Cooperative Game Power Allocation， CGPA) 算法。基于带误差的支援信息建立了低空多径环境下的分布式MIMO雷达信号模型，并推导了基于奈曼皮尔逊准则的检测模型。结合Max-Min准则以信干噪比(Signal to Interference plus Noise Ratio， SINR)为优化模型的效用函数。在此基础上，利用加权方法简化了联盟利益Shapley值的计算，得到满足帕累托最优性和公平性的合作资源分配方案。通过对发射功率资源的细致化管理，有效减小多径效应引起接收信号幅度的参差与衰落。在改善接收信号的稳定性的同时，挖掘并利用多径环境下丰富的散射特性，有效提升了雷达系统的探测效能。仿真实验验证了分布式MIMO雷达系统低空多径目标检测的出色性能，所提功率分配算法能够有效提升系统检测性能，并具有较好的实时性。

关键词：分布式多输入多输出雷达系统目标检测多径效应功率分配合作博弈理论

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过载情形下群依赖作战网络恢复方法

哈尔滨工业大学学报 2024年第4期56卷 42-52页

作者：俞锦涛肖兵崔玉竹空军预警学院信息对抗系武汉430019 空军预警学院预警情报系武汉430019 之江实验室杭州311121

作战网络能够加速作战体系中杀伤链的闭合从而倍增作战效果,但是其也面临着被重点毁伤的威胁,为快速有效恢复甚至提升作战网络的鲁棒性,对作战网络级联失效建模和鲁棒性恢复方法展开了研究。首先,针对作战网络建模存在偏差的问题,从实... 详细信息

作战网络能够加速作战体系中杀伤链的闭合从而倍增作战效果,但是其也面临着被重点毁伤的威胁,为快速有效恢复甚至提升作战网络的鲁棒性,对作战网络级联失效建模和鲁棒性恢复方法展开了研究。首先,针对作战网络建模存在偏差的问题,从实际出发构建了双层异质群依赖作战网络模型,然后分析并设计了条件性群依赖失效、非连通失效和临界过载失效等级联失效过程,并提出具有作战意义的网络鲁棒性指标。考虑到时效性和恢复资源的限制,利用作战网络节点的属性特征,提出一种基于容量和重要性的边界节点优先恢复(prior recovery based on capacity and importance,PRCI)方法。最后,通过不同方法对比、调整模型参数等仿真实验检验所提方法的有效性和可行性。仿真结果表明,PRCI方法的恢复效果明显优于其他基准方法,具有起效快,迭代少的特点,在相同资源条件下可快速有效恢复作战网络的能力;同时还发现该方法的恢复效果与容忍度、容量参数、过载承受系数及恢复比例成正比,与负载参数成反比,进一步为作战网络的结构优化设计提供了参考。

关键词：依赖网络鲁棒性恢复方法级联失效条件性群依赖失效过载失效

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自相关加权融合的高精度频率估计算法

国防科技大学学报 2024年第4期46卷 222-228页

作者：刘康何明浩陈昌孝曾莎李争空军预警学院信息对抗系湖北武汉430019

为保证雷达对抗侦察系统在复杂电磁环境下的工作性能,提出了一种基于自相关加权融合的多段信号频率估计算法。对各段含噪信号进行自相关处理得到初相位为零、频率与原信号一致的高信噪比正弦信号,利用反余切算子构建支持度矩阵对自相关... 详细信息

为保证雷达对抗侦察系统在复杂电磁环境下的工作性能,提出了一种基于自相关加权融合的多段信号频率估计算法。对各段含噪信号进行自相关处理得到初相位为零、频率与原信号一致的高信噪比正弦信号,利用反余切算子构建支持度矩阵对自相关信号进行实时加权融合,在粗估计基础上建立参考信号,通过最小化误差函数求得高精度频率估计结果。仿真结果表明,相较于现有算法,本文算法在满足较低计算量的同时,不但精度明显提高,且在不同信噪比、信号长度以及信号异常等条件下均具备稳定的估计性能,为基于多传感器的雷达对抗情报侦察提供了参考。

关键词：多段信号融合频率估计自相关实时加权误差函数

混沌驱动四元数旋转三维星座加密的WFRFT通信方法

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兵工学报 2024年第8期45卷 2531-2541页

作者：于浩洋孟庆微贠彦直王西康空军工程大学信息与导航学院陕西西安710077

针对现有一维混沌映射序列分布不均和映射参数范围有限的问题,提出一种改进型的一维逻辑正弦混沌映射,在此基础上设计了一种混沌驱动四元数旋转三维星座加密的多参数加权分数傅里叶变换(Chaos driven Quaternion Rotation 3D constellat... 详细信息

针对现有一维混沌映射序列分布不均和映射参数范围有限的问题,提出一种改进型的一维逻辑正弦混沌映射,在此基础上设计了一种混沌驱动四元数旋转三维星座加密的多参数加权分数傅里叶变换(Chaos driven Quaternion Rotation 3D constellation Encrypted-Multiple Parameters Weighted-type Fractional Fourier Transform,CQR3DE-MPWFRFT)通信方法。Logistic映射和Sine映射耦合,提出L-S混沌映射,将需要传输的信息进行三维星座调制。通过L-S混沌映射产生的混沌密钥驱动生成四元数,对生成的三维星座图进行旋转加密。进行多参数加权分数傅里叶变换(Multiple Parameters Weighted-type Fractional Fourier Transform,MPWFRFT)之后,完成数字调制。仿真结果表明:该混沌映射参数范围更大,随机性更好;所设计的CQR3DE-MPWFRFT方法利用L-S混沌驱动四元数实现了二维星座到三维星座的旋转加密,其星座点与传统调制相比星座空间更大,相较于MPWFRFT方法系统误码率性能有一定的提升,即使窃听方密钥只有10-15的差异,仍然无法完成窃听,能够提高信息在物理层的传输安全。

关键词：三维调制四元数混沌加密物理层安全

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基于平滑矩阵集优化的双基地MIMO雷达相干目标DOD和DOA联合估计

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北京航空航天大学学报 2024年第1期50卷 268-275页

作者：游致远胡国平周豪郑桂妹空军工程大学防空反导学院西安710051 空军工程大学研究生院西安710051

针对在进行相干目标测向时出现的协方差矩阵秩亏现象,双基地多输入多输出(MIMO)雷达探测相干目标会出现精度差、角度分辨率低等问题,提出一种基于分集平滑优化对相干目标波离方向角(DOD)和波达方向角(DOA)进行联合估计的算法。所提算法... 详细信息

针对在进行相干目标测向时出现的协方差矩阵秩亏现象,双基地多输入多输出(MIMO)雷达探测相干目标会出现精度差、角度分辨率低等问题,提出一种基于分集平滑优化对相干目标波离方向角(DOD)和波达方向角(DOA)进行联合估计的算法。所提算法能通过分集平滑降维协方差矩阵,构造更有效的平滑矩阵集对相干目标进行联合角度估计。将发射阵列和接收阵列进行分集平滑并构建发射子矢量,计算其协方差矩阵;将每个发射子矢量的协方差矩阵进行平滑重构而后进行加权处理得到前向平滑矩阵;对前向平滑矩阵进行共轭翻转等变换后,得到前后向平滑矩阵,再对其进行奇异值(SVD)分解;利用降维多重信号分类(RD-MUSIC)算法对信号进行空间谱估计并实现DOD和DOA自动配对。所提算法有效提高双基地MIMO雷达对相干目标的测向性能,并通过实验证明所提算法的可行性。

关键词：双基地雷达 MIMO雷达相干目标分集平滑角度联合估计

航空滤光片阵列多光谱图像曲面拟合双阈值配准

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遥感学报 2024年第4期28卷 1076-1088页

作者：李铜哨孙文邦岳广顾子侣空军航空大学航空作战勤务学院长春130022

图像配准过程中,匹配点位置精度是决定图像配准精度的关键。本文针对航空滤光片阵列多光谱图像因各谱段间存在像点位移而使误匹配点剔除比较困难的问题,提出了一种基于匹配点位置差曲面拟合双阈值剔除方法。首先,选取多光谱中间波段图... 详细信息

图像配准过程中,匹配点位置精度是决定图像配准精度的关键。本文针对航空滤光片阵列多光谱图像因各谱段间存在像点位移而使误匹配点剔除比较困难的问题,提出了一种基于匹配点位置差曲面拟合双阈值剔除方法。首先,选取多光谱中间波段图像作为基准图像,利用SIFT算法分别提取基准图像和待配准图像的匹配点;其次,在基准图像匹配点处逐点计算两波段图像匹配点的位置差,构建匹配点Delaunay三角网,利用IDW(反距离加权)算法拟合整幅图像位置差曲面;然后,对位置差曲面进行平滑处理,再分别向上向下平移一定容差范围,构成位置差三维阈值空间;最后,利用位置差三维阈值空间筛选出精确匹配点,并完成图像配准工作。理论分析与实验结果表明:该方法可以有效筛选出航空滤光片阵列多光谱图像高精度匹配点,进而有效提高多光谱图像配准的精度。

关键词：遥感曲面拟合双阈值滤光片阵列多光谱图像配准