In view of the problems existing in the current radar calibration methods,such as high cost,difficulty in implementation,and unreliable means of truth value acquisition,a radar automatic calibration method based on un-manned aerial vehicle(UAV)was proposed.The method had real time calibration function,which can effectively improve the generality,efficiency and accuracy of radar calibration.The effectiveness of the proposed method was verified by field experiments.
近年来,由于使用进口处理器芯片面临着严重的信息安全隐患以及随时可能被禁用的风险,武器装备的国产化需求日益提高.本文基于国产FT2000 +/64 CPU和银河麒麟操作系统实现了并行雷达信号处理,介绍了国产CPU上并行雷达信号处理的设计流程,并给出了MTD和CFAR处理模块的计算精度和使用不同CPU核时的处理时间.结果表明,FT2000 +/64 CPU可以满足常规雷达信号处理系统的精度和处理能力要求,对于有国产化需要的雷达系统,可以考虑使用FT2000 +/64 CPU完成信号处理功能.
本文基于某车载火炮系统精度验证试验原始测量数据,通过对试验数据重新进行拟合分析,进一步确定了导致雷达俯仰零位与绝对水平误差超差的原因,提出了解决问题的具体建议与精度验证方法,为类似产品的标定提供了借鉴.
本文针对毫米波高功率环行器对微波铁氧体材料的技术要求,开展了高功率NiZn铁氧体材料的研究工作.在理论分析的基础上,固化制备工艺参数,通过配方Zn2+、Co2+掺杂,得到饱和磁化强度和自旋波线宽的变化规律,最终研制出饱和磁化强度到达 4008Gs、自旋波线宽达到28.3Oe的毫米波高功率铁氧体材料,满足了器件使用需求.
目标识别是现代雷达的一个十分重要的发展方向.使用高距离分辨率雷达可获得目标的一维距离像,其中包含很多可用于目标识别的信息.本文针对一维距离像数据,基于宽深融合神经网络对雷达目标识别进行了研究.首先,探讨了宽度学习这一新概念,它拥有简单的网络结构,横向扩展和快速训练的特点.然后,本文开创性地提出了三种宽深融合神经网络,兼具了训练速度快和准确率高的特点,实验表明宽深融合神经网络有一定的运用于雷达目标识别的可行性.
现代战场环境的复杂性以及新一代飞机作战平台的高隐身突防性能给预警探测带来较大挑战.单架预警机执行任务时不可避免地出现探测盲区且其指挥控制效能也大打折扣,难以满足实际作战需求.为了提高对隐身目标的探测性能同时减小盲区,对机载预警雷达组合探测航线的协同策略进行了分析研究.首先,建立了雷达发现概率预测模型,针对隐身目标的雷达散射截面(Radar Cross Section,RCS)在不同角域呈现出来的不同特性进行定量分析.再根据基本雷达方程和探测概率公式得到目标发现概率.最后针对两种典型预警机组合航线模式的协同探测效能进行了仿真分析与评估,为预警机编队在不同战场态势下的稳定探测能力提升提供组合航线与相关参数的优化建议.
仿真转台是雷达半实物仿真系统中最常用的试验设备之一,为被测雷达设备提供测试所需的方位、俯仰、横滚等静态和动态空间态势,因此在数字领域实现转台等设备半实物仿真功能,通过对比可以更加全面的对雷达功能和性能进行测试和评估,并能提高雷达设计优化能力.针对半实物仿真中仿真转台的数字化,提出了一种面向雷达数字化设计与仿真的仿真转台建模与仿真方法,基于仿真转台典型的位置、步进、摇摆、转速和动力学等五种运动模式,全面描述了仿真转台运动属性的建模.最后通过具体实验验证了仿真转台数字化模型方法的有效性和可用性.
本文介绍了一种高集成度2.5D结构的X波段八通道变频收发组合.收发组合可用于发射模拟相位扫描、接收数字波束形成(DBF)体制的有源相控阵雷达.收发组合具有体积小、集成度高、功率大、通道一致性好的特点.文章着重对收发组合工作原理、组成构架、SIP射频封装模块设计、收发通道指标预算、镜像抑制混频设计和热仿真热设计进行了详细的论述.最后对收发组合的电气性能的实测结果进行了展示,收发组合具有良好的性能,发射功率大于26W,发射移相精度小于3.2°,接收噪声系数小于3.1dB,接收增益大于62dB.
基于某车载雷达天线倒伏技术要求,采用逆向推导法对电动缸性能参数进行匹配设计.根据满足车载雷达天线系统倒伏的性能指标对电动缸进行匹配设计,满足电动缸负载参数及重量体积要求,实物电动缸与车载雷达天线系统适配并通过考核,该电动缸在雷达系统工作配合中运行正常.该电动缸首创设计、布局适配度高,可满足车载雷达系统复杂环境要求的特殊化设计.
通过提取目标的多普勒信息,可以实现对不同类型目标的分类.传统的机器学习方法需要人工从回波中提取浅层的特征,特征判别性不强,影响分类性能.深度神经网络能够提取到识别对象中更深层次的信息特征,但是因其网络结构复杂,不仅需要设置过多的超参数,并且需要多次迭代,使得训练时间长而饱受诟病.宽度学习不仅有着很好的逼近能力,使得分类效果并不低于深度神经网络,并且由于只有输入层和输出层,不需要进行迭代求取层与层之间的连接权重,所以宽度学习的训练速度非常快速,极大地减少了训练时间.因此,考虑将宽度学习算法应用到雷达的目标分类识别,探索其可行性.
针对谐波雷达探测非线性目标物,存在抗干扰能力差,虚警率高等问题,设计了一种基于扩频方法的谐波雷达收发系统.在发射端采用直接扩频的方法扩展信号的频谱,提高雷达信号的抗干扰能力.在接收端采用降采样滑动相关检测技术检测接收到的信号,完成对二次谐波信号的检测.相较于常规的滑动检测方法,当接收端抽取因子为4 时,采用降采样滑动相关检测的计算量约为常规滑动检测方法的1/38,有效减少了系统的计算量.利用FPGA验证表明,雷达发射端合理有效,而接收机经过约50μs能检测到反射回的二次谐波信号.
本文针对目前工程中对复杂电磁环境下雷达航迹相关处理存在的不足之处,提出了基于速度方差统计的雷达航迹点迹相关处理方法,利用目标运动速度方差统计特性,剔除了杂波虚警点迹对目标航迹关联的影响.试验结果表明,该方法可有效提升航迹关联的置信度,实现了杂波虚警环境下对目标进行有效跟踪.
针对多径干扰和非相干干扰以及噪声并存的复杂环境下传统广义旁瓣相消算法性能受限问题,本文提出了一种波束域稳健广义旁瓣相消技术.首先利用修正Toeplitz解相干算法对接收数据的协方差矩阵进行矩阵重构;然后采用一种简便的自适应波束空间变换方法将阵元域转至波束域,在减小运算量的同时并增强了稳健性;最后根据最差性能最优准则形成联合权矢量并基于特征结构思想建立了稳健广义旁瓣相消框架,避免了非理想因素所产生的性能损失,有效提高了算法的稳健性.仿真验证了所提算法在复杂环境下的有效性和稳健性.
本文提出了一种新颖的花瓣分形超宽带微带天线结构,并采用共面波导对天线进行馈电.采用商用电磁场数值仿真分析软件ANSYS HFSS对天线的性能进行了仿真优化分析,结果表明,通过增加花瓣分形结构的迭代次数以及优化有限接地面的结构,天线可以获得良好的阻抗带宽.采用PCB印制板工艺对天线进行了加工制作.测试结果表明,天线工作频带为 3.1GHz～14.65 GHz,相对带宽为129.9%,仿真结果与测试结果基本吻合,证明了天线设计的有效性.该天线可应用于超宽带(UWB)无线通信系统中,为超宽带天线的设计提供了新的思路.
低频段机载雷达基于其独特的下视优势,在现代军事战争中承担的越来越重要的作用.然而升空后面临的干扰也尤其严重,在雷达设计过程中,不仅要考虑敌方主动实施的压制、欺骗等干扰,环境中存在的无意干扰同样会对雷达性能造成严重的影响,如何抑制无意干扰在雷达信号处理中同样重要.本文基于机载雷达仿真数据,对低频段机载雷达系统受到的无意干扰进行分析及研究,针对窄带连续波干扰进行了建模,并分析雷达受到其干扰后检测特性的变化,并提出一种抑制手段,通过仿真和分析验证了算法的有效性.
雷达场景模拟器具有信号数量多、频率范围宽、信号样式复杂、信号密度高等特点,普通测试仪表无法对其进行完善的测量校准.本文探索一种新型的基于信道化接收机的雷达场景模拟器校准方法,以寻求解决高密度脉冲流情况下频率、幅度、相位差、脉冲调制参数和频率捷变、脉内调频、脉内调相、重频参差等复杂信号测量、识别、验证等问题.通过校准,对雷达场景模拟器的测试精度进行溯源,确保量值统一,为雷达场景模拟器快速形成提供了技术保障,经济效益和社会效益明显.
本文基于机载多通道试验雷达对海回波数据,分析了海杂波在多通道雷达系统中的空时特性,并基于分析结果设计了STAP在海杂波抑制中的应用流程.首先采用能量和排序剔除APR综合算法实现非均匀样本的选择,再通过基于距离分段的mDT-STAP算法实现了对海杂波距离-多普勒-空域的局部化,实现了算法对海杂波的适应性.最后通过某机载雷达试验数据的处理验证了算法的有效性.
为了解决高密度脉冲流复杂调制信号测量接收机的计量难题,借鉴数字与矢量信号计量校准思路,研究提出一种基于通用测试仪器的模拟器提供激励信号、模拟高密度脉冲流下的复杂调制信号、采用矢量信号分析仪和高密度脉冲流复杂调制信号测量接收机比测验证的计量方法,并搭建基于通用测试仪器计量装置,选取基于基本波形片断的高密度脉冲流下复杂调制信号的典型计量状态,进行实验验证.实验结果表明,装置的脉冲、调频、调相、捷变频等计量性能满足实际需求,该方法可行.
多目标的高精度参数测量是跟踪雷达的一个难点.由于线性调频信号存在距离-多普勒耦合,在多目标跟踪时需要对每个目标速度进行补偿,而多个目标的速度补偿存在难以匹配的问题.本文提出了一种基于legendre 序列的相位编码信号处理方法,可同时实现对多目标的距离和速度测量.该方法利用距离开窗的有限长度在时域进行搜索,相对于传统的频域搜索,实现简单、便于并行处理,且能够提高速度的测量精度.仿真结果验证了该方法的可行性和有效性.
随着计算机技术和图形渲染技术的迅猛发展,作为雷达系统的人机交换终端也迎来了新的设计提升空间.运用微软新的WPF技术支持,结合Unity3D引擎可以进一步实现运动 3D模型的同步动态显示,结合雷达通信上报的状态数据还可以在终端中进行神经网络搭建初步实现健康检测功能,还可以完成界面的多语言切换显示,语音识别和信息朗诵功能.本文基于Windows系统下的PC平台,采用WPF作为软件开发环境,嵌入了Unity3D引擎来做3d图显,运用微软语音程序集做语音识别和播报,并使用AForge.NET库完成了神经网络的搭建,最终设计并开发了一个 3D雷达网络终端软件.
