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分布式雷达信号级融合检测的数据压缩与组网架构设计
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作者 周生华 姜昊志 +3 位作者 窦法兵 张曼 王奥亚 卢靖 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2024年第9期30-36,共7页
分布式探测是雷达领域热点问题,信号级融合探测比数据级融合探测能力更强,但通常需要的通信带宽较大。为此文中针对分布式非相参信号级目标融合探测,提出了基于雷达压缩数据的信号级融合目标检测方法。所提方法通过可并行化计算的信号... 分布式探测是雷达领域热点问题,信号级融合探测比数据级融合探测能力更强,但通常需要的通信带宽较大。为此文中针对分布式非相参信号级目标融合探测,提出了基于雷达压缩数据的信号级融合目标检测方法。所提方法通过可并行化计算的信号级融合算法实现不同雷达量测值之间的去耦,通过双门限检测避免传输局部低能量的噪声信号,通过二次量化对过门限信号进行再次压缩,最终实现以点迹通信带宽逼近信号级融合检测的能力。基于4雷达组网的数值仿真结果验证表明,通信带宽缩减至原来的1/1 000,信噪比损失不超过0.7 dB,并据此探索雷达组网的体系架构设计问题,可支撑不同场合下的信号级协同探测工程应用。 展开更多
关键词 雷达组网 信号级融合 目标探测 数据压缩 双门限检测
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动态电磁环境下多功能雷达一体化发射资源管理方案
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作者 张鹏 严俊坤 +2 位作者 高畅 李康 刘宏伟 《雷达学报(中英文)》 北大核心 2025年第2期456-469,共14页
传统多功能雷达仅面向目标特性优化发射资源,在动态电磁环境下面临干扰智能时变、优化模型失配的问题。因此,该文提出一种基于数据驱动的一体化发射资源管理方案,旨在通过对动态干扰信息在线感知与利用提升多功能雷达在动态电磁环境下... 传统多功能雷达仅面向目标特性优化发射资源,在动态电磁环境下面临干扰智能时变、优化模型失配的问题。因此,该文提出一种基于数据驱动的一体化发射资源管理方案,旨在通过对动态干扰信息在线感知与利用提升多功能雷达在动态电磁环境下的多目标跟踪(MTT)性能。该方案首先建立马尔可夫决策过程,数学化描述雷达被敌方截获和干扰的风险。而后将该马尔可夫决策过程感知的干扰信息耦合进MTT精度计算,一体化发射资源管理方法被设计为具有约束动作空间的优化问题。最后提出一种贪婪排序回溯算法对其进行求解。仿真结果表明,所提方法在面向动态干扰环境时不仅可以降低敌方截获概率,还能在被干扰时降低干扰对雷达的影响,改善MTT性能。 展开更多
关键词 一体化发射资源管理 多目标跟踪 动态电磁环境 马尔可夫决策过程 优化问题
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相干FDA雷达收发联合多波束方法
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作者 张军 许京伟 +3 位作者 王柯祎 廖桂生 李军 蔡兴雨 《系统工程与电子技术》 北大核心 2025年第5期1487-1494,共8页
针对相干频率分集阵列雷达距离/时间-角度依赖的信号收、发处理问题,提出一种基于角度依赖匹配滤波的频率分集阵雷达收发联合多波束设计方法。该方法可以同时实现等效发射数字波束形成和信号脉冲压缩匹配处理。且不同空间角度的雷达回... 针对相干频率分集阵列雷达距离/时间-角度依赖的信号收、发处理问题,提出一种基于角度依赖匹配滤波的频率分集阵雷达收发联合多波束设计方法。该方法可以同时实现等效发射数字波束形成和信号脉冲压缩匹配处理。且不同空间角度的雷达回波信号可以独立进行处理,通过联合接收数字波束形成技术,可以同时进行收发联合波束形成,实现同时多波束广域宽角覆盖,满足雷达广域搜索任务的需要。仿真实验证明了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 相干频率分集阵列 角度依赖匹配滤波 收发联合波束形成 广域宽角覆盖
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阵列雷达时空多维域编码抗主瓣转发式欺骗干扰方法
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作者 兰岚 张翔 +1 位作者 许京伟 廖桂生 《雷达学报(中英文)》 北大核心 2025年第2期439-455,共17页
随着电子技术的快速发展,雷达面临的电磁环境日益复杂。当存在主瓣有源欺骗干扰时,传统相控阵雷达自适应波束形成抗干扰失效,主瓣干扰抑制已成为雷达领域亟待解决的共性难题。该文针对来自主瓣的自卫式转发干扰,提出了一种时空多维域编... 随着电子技术的快速发展,雷达面临的电磁环境日益复杂。当存在主瓣有源欺骗干扰时,传统相控阵雷达自适应波束形成抗干扰失效,主瓣干扰抑制已成为雷达领域亟待解决的共性难题。该文针对来自主瓣的自卫式转发干扰,提出了一种时空多维域编码抗主瓣欺骗式干扰方法。首先,设计发射通道-脉冲-子脉冲编码,在接收端采用多普勒分多址方法实现了发射信号分离。针对目标高速运动导致的分离错位现象,提出一种基于波束形成能量差的移位数估计方法。随后,利用目标与干扰的延时相位差,设计收发联合的双重编码相位补偿方法,在发射空间频率域实现对真实目标、跨脉冲转发干扰、脉内转发干扰的区分,并且通过构建联合发射-接收权矢量,对主瓣欺骗式干扰进行空域滤波抑制。针对实际中波达角度(DOA)误差造成的抗干扰性能下降问题,构建了以最大化输出信干噪比(SINR)为目标函数的约束优化问题,基于交替迭代算法对接收权矢量,发射编码系数、接收编码系数分别进行优化。仿真实验验证了所提方法相比于其他雷达体制在抗主瓣欺骗干扰方面的有效性,其中相比于传统MIMO雷达,所提阵列时空多维域编码技术在4个主瓣干扰存在的情况下SINR可提升34 dB。 展开更多
关键词 阵列雷达 主瓣欺骗干扰抑制 时空多维域编码 DOA误差 收发联合优化
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结合相似度预测和阈值自动求解的开集条件下毫米波雷达点云步态识别方法
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作者 杜兰 李逸明 +3 位作者 薛世鲲 石钰 陈健 李真芳 《电子与信息学报》 北大核心 2025年第6期1850-1863,共14页
现有的雷达步态识别方法多局限于闭集设置,即假设测试阶段的所有身份类别均已包含在模板库中,不适用于库内已知身份类别和库外未知新身份类别共存的真实开放识别环境。针对非完备身份类别模板库条件下的步态识别问题,该文提出一种结合... 现有的雷达步态识别方法多局限于闭集设置,即假设测试阶段的所有身份类别均已包含在模板库中,不适用于库内已知身份类别和库外未知新身份类别共存的真实开放识别环境。针对非完备身份类别模板库条件下的步态识别问题,该文提出一种结合相似度预测和阈值自动求解的开集条件下毫米波雷达点云步态识别方法。在点云特征提取的基础上,结合对潜在未知类相似度得分分布的先验认知,设计了一种伪开放环境训练策略来学习相似度预测网络,提升相似度得分空间中已知类别与未知类别的鉴别性;最后,阈值自动求解模块通过极值理论对相似度得分的极值分布进行概率拟合,并通过最小虚警与漏检准则实现未知类拒判阈值的准确求解。基于实测毫米波雷达点云数据的实验结果表明了所提方法在开集条件下具有良好的识别稳健性。 展开更多
关键词 毫米波雷达 步态识别 开集识别 相似度预测 极值理论
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城市环境下智能反射面辅助雷达非视距检测
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作者 杨鹏 周宇 +2 位作者 张宇佳 张哲昊 张世哲 《西安电子科技大学学报》 北大核心 2025年第1期130-141,共12页
雷达非视距目标探测是城市环境下的一个重要问题,建筑物等障碍在雷达与目标之间形成遮挡导致雷达检测性能受限,传统方法是利用电磁波在墙体等介质表面的反射来实现对盲区内目标的有效探测,然而电磁波在墙体处和传播过程中的衰减限制了... 雷达非视距目标探测是城市环境下的一个重要问题,建筑物等障碍在雷达与目标之间形成遮挡导致雷达检测性能受限,传统方法是利用电磁波在墙体等介质表面的反射来实现对盲区内目标的有效探测,然而电磁波在墙体处和传播过程中的衰减限制了探测范围。可重构智能表面是一种在空域能够将电磁波反射并实现能量聚焦的平面阵列,由低功耗的电子电路控制,通过调控元件反射系数可将信号聚焦于不同位置,智能反射面凭借其低成本、易部署、低功耗的优势能够广泛应用于城市环境中。受到智能反射面调控信号能力的启发,提出利用智能反射面辅助雷达非视距探测的方法,将信号转发至目标处从而绕过遮挡,并采用交替优化算法求解反射系数,旨在提高雷达在非视距场景下的目标检测性能,拓宽雷达在城市环境下的应用。仿真实验结果表明,相比传统方法智能反射面辅助雷达非视距目标探测范围得到提升,并且智能反射面增加元件数,位置布置靠近雷达端或目标处时检测性能能够得到增强。 展开更多
关键词 非视距 目标探测 可重构智能表面 交替优化
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外辐射源雷达非零频杂波抑制方法
7
作者 陈刚 苏思元 +4 位作者 王俊 靳一 徐常志 张萌 付世伟 《电子与信息学报》 北大核心 2025年第6期1704-1711,共8页
在外辐射源雷达系统中,不仅存在很强的直达波和零频多路径杂波,同时还存在非零频的杂波干扰。这些非零频杂波的多普勒频率具有很强的随机性,利用常规的杂波对消算法很难抑制掉。针对回波通道中的非零频杂波抑制问题,该文提出一种新的外... 在外辐射源雷达系统中,不仅存在很强的直达波和零频多路径杂波,同时还存在非零频的杂波干扰。这些非零频杂波的多普勒频率具有很强的随机性,利用常规的杂波对消算法很难抑制掉。针对回波通道中的非零频杂波抑制问题,该文提出一种新的外辐射源雷达杂波抑制方法,在构建零频和非零频两种杂波子空间的基础上,建立新的代价函数并求解最优的杂波对消权值,实现零频和非零频杂波抑制。计算机仿真和实测数据分析表明,该方法在保持与现有方法相同杂波抑制性能的同时降低了杂波对消算法的运算量。 展开更多
关键词 外辐射源雷达 非零频杂波 杂波抑制
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空天双基雷达杂波建模与分析
8
作者 阚庆云 许京伟 +1 位作者 廖桂生 王伟伟 《系统工程与电子技术》 北大核心 2025年第6期1806-1815,共10页
空天双基雷达系统具有收发平台距离远、收发波束覆盖尺度以及平台速度差异大且发射-接收几何构型复杂的特点。收发分离以及地球自转等因素的影响,导致空天双基雷达系统杂波谱严重扩展且空时耦合非均匀性更加突出。对此,建立空天双基雷... 空天双基雷达系统具有收发平台距离远、收发波束覆盖尺度以及平台速度差异大且发射-接收几何构型复杂的特点。收发分离以及地球自转等因素的影响,导致空天双基雷达系统杂波谱严重扩展且空时耦合非均匀性更加突出。对此,建立空天双基雷达空时杂波模型,该模型适用于任意轨道高度的天基发射平台。主要分析发射/接收天线方向图的波束覆盖差异性,推导多普勒频率和空间频率的表达式,并且通过仿真实验讨论不同轨道高度的天基平台对应的发射多普勒分布以及空天双基杂波的空时耦合特性与距离依赖性。仿真结果表明,所提建模方法适用于任意空天双基构型下的杂波特性分析。 展开更多
关键词 空天双基雷达 杂波建模 双基等距离环 收发波束覆盖 空时耦合
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基于时空统一补偿的天基分布式雷达动目标相参合成方法
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作者 张晓波 李相海 +2 位作者 徐星苑 高翔 杨志伟 《雷达科学与技术》 北大核心 2025年第5期482-490,共9页
本文面向天基分布式雷达对高速机动目标的探测需求,针对平台空间位置差异和目标高速机动特性导致的回波距离走动和多普勒跨越问题,提出了天基分布式雷达对空间高速机动目标的时空二维相参积累方法。本文基于回波时间-空间相位历程设计... 本文面向天基分布式雷达对高速机动目标的探测需求,针对平台空间位置差异和目标高速机动特性导致的回波距离走动和多普勒跨越问题,提出了天基分布式雷达对空间高速机动目标的时空二维相参积累方法。本文基于回波时间-空间相位历程设计了分布式雷达节点间和节点内的时空二维联合补偿函数,将节点空间合成补偿与节点内目标运动补偿纳入统一框架。首先,建立分布式一发多收等效为单节点自发自收的等效补偿函数模型,通过包络距离矫正和空间相位差的补偿,将分布式各节点的回波时域过程完全统一,从而实现回波空间相参积累。其次,进行节点内目标回波的时域两维走动矫正,实现高速机动目标的时域脉冲相参积累。为提高计算效率,在GRFT的基础上把目标相参积累问题转换为目标角度、速度和加速度等参数估计问题,实现天基分布式雷达对空间目标的积累检测。最后,通过仿真实验对方法的有效性进行了评估,仿真结果证明该方法能够准确估计目标参数,相参积累增益与理论分析吻合。 展开更多
关键词 天基分布式雷达 相参积累 高速机动目标 扩展GRFT
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基于MGMD空间的窄带雷达空中目标识别方法
10
作者 郭泽坤 杨洪飞 +3 位作者 刘峥 谢荣 冉磊 李嘉楠 《系统工程与电子技术》 北大核心 2025年第4期1136-1145,共10页
针对窄带雷达对短时观测回波(echoes from short-term observation,ESTO)序列特征识别性能较低且易受诱饵干扰的问题,基于最大边缘高斯混合分布(maximum-margin Gaussian mixture distribution,MGMD)空间提出一种空中目标识别方法。首先... 针对窄带雷达对短时观测回波(echoes from short-term observation,ESTO)序列特征识别性能较低且易受诱饵干扰的问题,基于最大边缘高斯混合分布(maximum-margin Gaussian mixture distribution,MGMD)空间提出一种空中目标识别方法。首先,构建MGMD空间,对库内类别预设类中心,将每个类别中心之间的距离最大化,并且类中心对应MGMD的均值。其次,构建包含特征注意力机制的深度网络,将ESTO序列映射至MGMD空间。然后,通过训练使每类深度特征服从于MGMD,从而使其边缘最大化,以此提升模型的分类泛化性能和对诱饵的鉴别能力。实验结果表明,所提方法能够有效提升窄带雷达对目标ESTO序列的分类性能和对诱饵目标的鉴别能力。 展开更多
关键词 窄带雷达 空中目标识别 短时观测回波 最大边缘高斯混合分布
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联合雷达与光电设备的破裂航迹关联方法
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作者 张家琦 刘芳 +2 位作者 曾操 陶海红 赵诗华 《系统工程与电子技术》 北大核心 2025年第9期2862-2869,共8页
针对雷达多普勒盲区、低检测概率、弱小慢目标等因素导致的航迹破裂问题,提出一种联合雷达与光电设备的破裂航迹关联方法。首先,由于空间坐标变换会导致各传感器的误差分布发生变化,推导雷达与光电设备量测信息的坐标变换误差的均值与... 针对雷达多普勒盲区、低检测概率、弱小慢目标等因素导致的航迹破裂问题,提出一种联合雷达与光电设备的破裂航迹关联方法。首先,由于空间坐标变换会导致各传感器的误差分布发生变化,推导雷达与光电设备量测信息的坐标变换误差的均值与协方差矩阵。其次,在所提的多维分配算法中同时考虑航迹运动特性与异源传感器的量测信息,以实现破裂航迹的重新关联。最后,按照破裂航迹关联结果构建状态模型集,并将之带入到异源融合序贯滤波模块,实现重连航迹的跟踪。所提方法能够显著提高航迹的稳定性与跟踪精度。 展开更多
关键词 雷达 光电设备 破裂航迹关联 量测误差 异源融合序贯滤波模块
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基于多域雷达回波数据融合的海面小目标分类网络模型
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作者 赵子健 许述文 水鹏朗 《电子与信息学报》 北大核心 2025年第3期696-706,共11页
海面小目标识别是海事雷达监视任务中一个重要且具有挑战性的问题。由于海面小目标类型多样、环境复杂多变,对其进行有效分类存在较大困难。在高分辨体制雷达下,海面小目标通常只占据一或几个距离单元,缺乏足够的空间散射结构信息,因此... 海面小目标识别是海事雷达监视任务中一个重要且具有挑战性的问题。由于海面小目标类型多样、环境复杂多变,对其进行有效分类存在较大困难。在高分辨体制雷达下,海面小目标通常只占据一或几个距离单元,缺乏足够的空间散射结构信息,因此目标的雷达截面积(RCS)起伏和径向速度变化成为分类的主要依据。为此,该文提出一种基于多域雷达回波数据融合的分类网络模型,用于海面小目标的分类任务。由于不同域的数据具有其特殊的物理意义,因此该文构建了时域LeNet(T-LeNet)神经网络模块和时频特征提取神经网络模块,分别从雷达海面回波信号的幅度序列和时频分布(TFD)即时频图中提取特征。其中幅度序列主要反映了目标RCS的起伏特性,而时频图不仅反映RCS起伏特性,还能体现目标径向速度的变化。最后,利用IPIX,CSIR数据库和自测的无人机数据集构建了包括4种海面小目标的数据集:锚定漂浮小球、漂浮船只、低空无人机(UAV)和移动的快艇。实验结果表明所提方法具有良好的识别能力。 展开更多
关键词 海面小目标 目标分类 多特征融合 神经网络
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基于深度学习的雷达有源干扰开集识别和未知干扰聚类方法
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作者 关中意 兰岚 +2 位作者 朱圣棋 李西敏 康梦特 《电波科学学报》 北大核心 2025年第2期261-275,共15页
针对复杂电磁环境下雷达对未知类型有源干扰识别问题,提出了一种基于深度学习的雷达有源干扰开集识别与未知干扰聚类方法。首先,通过引入残差模块、Inception模块、注意力机制模块,设计了基于多层通道注意力机制的雷达有源干扰识别网络... 针对复杂电磁环境下雷达对未知类型有源干扰识别问题,提出了一种基于深度学习的雷达有源干扰开集识别与未知干扰聚类方法。首先,通过引入残差模块、Inception模块、注意力机制模块,设计了基于多层通道注意力机制的雷达有源干扰识别网络;然后,使用干扰信号的时频图和距离-多普勒图构成两个输入分支,根据各自识别概率分布得到相对熵作为识别结果的置信度,并通过识别概率分布最大索引和相对熵的投票设置阈值,实现了对未知类型干扰的开集识别;最后,通过对深度学习网络映射得到的特征主成分进行分析,降维提取其占比超过95%的特征参数,设计了数据自适应的空间聚类算法,实现了对未知类型干扰的聚类。仿真数据将14种干扰信号划分为8种已知干扰和6种未知干扰,在干噪比大于5 dB的条件下可实现大于91.4%的有源干扰开集识别,并对未知干扰进行有效聚类。 展开更多
关键词 雷达有源干扰识别 深度学习 开集识别 干扰聚类
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合成孔径雷达快速后向投影算法综述 被引量:13
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作者 邢孟道 马鹏辉 +2 位作者 楼屹杉 孙光才 林浩 《雷达学报(中英文)》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期1-22,共22页
后向投影(BP)算法是合成孔径雷达成像算法发展的重要方向之一。然而,由于BP算法具有较大的计算量,阻碍了其在工程应用上的发展。因此,近年来如何有效地提高BP算法的运算效率受到了广泛的重视。该文讨论了基于多种成像面坐标系的快速BP算... 后向投影(BP)算法是合成孔径雷达成像算法发展的重要方向之一。然而,由于BP算法具有较大的计算量,阻碍了其在工程应用上的发展。因此,近年来如何有效地提高BP算法的运算效率受到了广泛的重视。该文讨论了基于多种成像面坐标系的快速BP算法,包括距离-方位平面坐标系、地平面坐标系和非欧氏坐标系。该文首先简要介绍了原始BP算法的原理和不同坐标系对加速BP算法的影响,并对BP算法的发展历程进行梳理。然后讨论了基于不同成像面坐标系的快速BP算法的研究进展,并重点介绍了作者所在研究团队近年来在快速BP成像方面完成的研究工作。最后介绍了快速BP算法在工程上的应用,并展望了未来快速BP成像算法的研究发展趋势。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 快速后向投影算法 成像面 坐标系 运算效率
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频率分组编码信号的相参积累算法
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作者 王家东 张伟科 张盼 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2024年第4期898-907,共10页
针对捷变频信号的相参积累处理进行研究,提出了一种基于频率分组编码信号的相参积累算法。以线性调频(Linear frequency modulation,LFM)信号为基础,构建了频率分组编码信号,使得发射信号的脉冲载频序列具有一定随机性,保证了波形的抗... 针对捷变频信号的相参积累处理进行研究,提出了一种基于频率分组编码信号的相参积累算法。以线性调频(Linear frequency modulation,LFM)信号为基础,构建了频率分组编码信号,使得发射信号的脉冲载频序列具有一定随机性,保证了波形的抗干扰能力。同时针对频率捷变信号相位非相参带来的主瓣展宽和旁瓣抬高问题,设计了对应编码信号的相参处理方法。首先对回波脉压后的信号进行高分辨距离补偿,然后通过速度遍历插值和距离一致性校正实现脉组内相参处理,最后利用编码信号载频序列的优势实现脉组间相参处理。在仿真实验中,对构建的编码信号相较于LFM信号在抗干扰方面的优越性进行了验证,同时验证了所提相参处理方法相较于基于压缩感知的稀疏重构算法的有效性。 展开更多
关键词 捷变频 频率分组编码 相参积累 抗干扰 目标检测
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基于特征融合的窄带雷达短时观测回波序列空中目标识别 被引量:2
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作者 郭泽坤 刘峥 +2 位作者 谢荣 冉磊 徐寒铮 《电子与信息学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期3184-3192,共9页
窄带雷达因其成本低、作用距离远的优点在防空制导领域有着广泛应用,随着高速机动平台的发展,传统的基于长时间观测回波序列特征建模的目标识别方法已不再适用。针对窄带雷达对短时间观测回波(OEST)序列特征识别能力较差,并且易受诱饵... 窄带雷达因其成本低、作用距离远的优点在防空制导领域有着广泛应用,随着高速机动平台的发展,传统的基于长时间观测回波序列特征建模的目标识别方法已不再适用。针对窄带雷达对短时间观测回波(OEST)序列特征识别能力较差,并且易受诱饵目标干扰,导致识别结果可靠性不高的问题,该文提出一种采用多特征自适应融合的窄带雷达OEST序列空中目标识别方法。首先,对编码层和分类层进行训练,通过构建通道-空间注意力模块,自适应地突出高可分性特征,然后,构建最大边缘正交损失函数,增大不同类别特征间距,缩小同类特征间距,并使类间特征正交,以此提升分类性能;最后,固定编码层与分类层参数,利用重构误差对解码层进行训练,确保模型具备对诱饵等库外目标的准确鉴别能力。实验部分在观测序列长度为100的条件下,分类准确率和鉴别率分别达到94.37%和96.78%,由此可得,所提方法能够有效提升窄带雷达的分类性能和对诱饵目标的鉴别能力,进而提高识别结果的可靠性。 展开更多
关键词 窄带雷达 高速机动平台 空中目标识别 短时间观测回波 特征融合
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面向大规模目标跟踪的相控阵雷达资源分配方法 被引量:1
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作者 卓娅玲 李响 +2 位作者 左磊 胡娟 唐波 《信号处理》 CSCD 北大核心 2024年第9期1608-1620,共13页
相比于传统雷达,相控阵雷达能够同时生成多个波束并灵活改变波束指向,被广泛应用于多目标跟踪领域。在大规模集群目标协同探测场景中,为支持后续节点对敌方目标进行火力拦截与打击的任务需求,相控阵雷达需要在规定时间内将空域内优先级... 相比于传统雷达,相控阵雷达能够同时生成多个波束并灵活改变波束指向,被广泛应用于多目标跟踪领域。在大规模集群目标协同探测场景中,为支持后续节点对敌方目标进行火力拦截与打击的任务需求,相控阵雷达需要在规定时间内将空域内优先级更高的目标更快地跟踪至火控精度,然而若空域内目标数量过多,雷达探测资源有限,难以完成指定跟踪任务。为了解决这一问题,本文提出了一种面向大规模目标跟踪的相控阵雷达目标分配与功率联合优化算法。首先,推导出包含目标分配和功率优化的预测条件克拉美罗下界,并将其作为目标跟踪性能的衡量指标;随后,本文同时考虑跟踪容量和跟踪精度,以最大化满足跟踪精度的目标数量和最小化多目标优先级加权平均跟踪误差为优化目标,结合相控阵雷达系统资源,建立了大规模目标跟踪下的目标分配和功率联合优化模型,对目标分配变量和发射功率变量进行自适应联合优化配置。针对上述优化问题,本文采用两步分解法,将其分解为目标分配子问题和功率优化子问题,并结合激活函数对非平滑非凸的目标函数进行平滑近似。然后,利用谱投影梯度法进行求解。仿真实验验证了所提算法相较于传统算法在多个场景下均能在指定时间内更快速地将更多目标跟踪至指定精度。 展开更多
关键词 相控阵雷达 大规模目标跟踪 目标分配 功率优化
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基于涡旋电磁波新体制的雷达前视三维成像
18
作者 潘浩然 马晖 +1 位作者 胡敦法 刘宏伟 《雷达学报(中英文)》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期1109-1122,共14页
涡旋电磁波具有独特的波前相位调制特性,其作为一种新的雷达发射端分集模式,可实现目标雷达截面积(RCS)分集、提升信号与信息处理维度和性能,其探测与成像性能在多种雷达体制中得到了验证。该文针对前视雷达成像的应用背景,基于均匀圆... 涡旋电磁波具有独特的波前相位调制特性,其作为一种新的雷达发射端分集模式,可实现目标雷达截面积(RCS)分集、提升信号与信息处理维度和性能,其探测与成像性能在多种雷达体制中得到了验证。该文针对前视雷达成像的应用背景,基于均匀圆阵发射与圆阵中心单天线接收的收发体制,在建立了电磁涡旋前视雷达信号模型与成像模型的基础上,提出了一种分时多模态扫描的成像方法,利用多模态涡旋电磁波在不同俯仰角的幅度差异性和在不同方位角的相位差异性,以及雷达与目标相对运动产生的多普勒效应,提出了改进的后向投影-距离多普勒算法,实现了目标三维成像。由于涡旋电磁波的能量发散特点,随着俯仰角增大,高模态方向图增益急剧下降,该文所提方法通过对多个模态在空域能量分布的有效利用,在较大视场角下具有较高的稳定性。基于点目标成像结果,验证了在多模态涡旋波覆盖的较大视场范围内,目标成像结果的归一化等效增益在低俯仰角与高俯仰角处基本相当。所提方法通过对飞机目标的实验验证,根据成像结果可较为准确地重构目标的三维结构。 展开更多
关键词 涡旋电磁波雷达 前视三维成像 分时多模态 后向投影算法 距离多普勒
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随机数据丢包情况下组网雷达功率分配算法
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作者 卓娅玲 李响 +1 位作者 左磊 胡娟 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期1957-1966,共10页
在组网雷达系统中,由于节点间通信信号传播存在路径衰落等问题,雷达量测数据与资源调度数据的传输接收存在随机性。引入随机丢包变量,用以表征数据接收的随机性,建立丢包状态下组网雷达多目标跟踪功率分配模型,推导了该模型多目标跟踪... 在组网雷达系统中,由于节点间通信信号传播存在路径衰落等问题,雷达量测数据与资源调度数据的传输接收存在随机性。引入随机丢包变量,用以表征数据接收的随机性,建立丢包状态下组网雷达多目标跟踪功率分配模型,推导了该模型多目标跟踪误差期望下界,最终建立了总功率一定条件下,以最小化目标威胁度加权期望跟踪误差下界的数学优化模型,并通过凸优化算法求解。仿真结果表明,与不考虑随机丢包变量的功率分配算法相比,所提算法在多种场景下均能有效提高目标跟踪精度。 展开更多
关键词 多目标跟踪 组网雷达 复杂场景 功率分配
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基于压缩感知的5G雷达目标距离和速度联合估计方法
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作者 曹成虎 赵永波 黄海生 《信号处理》 CSCD 北大核心 2024年第9期1720-1727,共8页
随着无线通信5G/6G技术的发展,利用5G雷达实现城市环境下低空目标探测已成为新兴业务,而目标参数估计更是5G雷达目标探测的重要任务之一。目前基于5G雷达的目标参数估计采用基于子空间投影的高分辨处理方法,该方法需要大量的采样数据,... 随着无线通信5G/6G技术的发展,利用5G雷达实现城市环境下低空目标探测已成为新兴业务,而目标参数估计更是5G雷达目标探测的重要任务之一。目前基于5G雷达的目标参数估计采用基于子空间投影的高分辨处理方法,该方法需要大量的采样数据,计算复杂度比较高,导致目标参数估计性能在工程应用中还不太理想,而且对于相关性比较高的目标,还需解相关处理。本文利用目标距离的时域稀疏性和目标多普勒的频域稀疏性,将目标距离和多普勒估计归结于稀疏表示问题,从而提出一种基于压缩感知的5G雷达目标距离和速度联合估计方法。所提方法首先通过在过完备基的基础上实现阵列协方差矩阵的稀疏表示,然后构建协方差向量的L1-范数约束优化问题,最后利用内点法高效求解二阶锥规划问题,通过联合寻找阵列协方差向量的稀疏系数来实现目标参数的估计。所提算法具有较高的目标参数估计分辨率和较强的相关信号源处理能力。而且所提算法在构建优化问题时还给出了明确的误差抑制准则,该准则使其即使在低信噪比(signal-to-noise ratio,SNR)的情况下也具有统计鲁棒性。仿真实验结果表明,所提算法能够有效地实现5G雷达目标距离和速度的高分辨联合估计,同时不需要解相干处理;而且所提算法在较低信噪比环境下能够稳健地实现目标参数估计。 展开更多
关键词 5G雷达 稀疏表示 阵列协方差向量 高分辨估计 相关信源
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