机载雷达与对抗设备电磁兼容建模与仿真

以机载雷达和干扰机为例,分析了机载设备电磁兼容问题产生的原因,建立了电磁相互干扰的理论模型,探讨了载机在不同干扰方式下雷达作用距离计算方法,推导了互干扰时,载机在掩护式干扰和自卫式干扰两种情形下的雷达距离方程,并基于雷达检测概率的一般求解方法,推导了自卫式干扰时雷达检测概率与目标距离的关系,并进行了实例仿真,为解决互干扰问题提供了理论参考。     

干扰条件下基于MMSE准则的弹载雷达认知波形优化

针对杂波、噪声和干扰环境中弹载雷达扩展目标检测识别问题,结合认知理论,在频域基于最小均方误差(minimum mean-square error,MMSE)准则提出一种新的雷达发射波形优化算法,用以抑制杂波和对抗干扰。建立雷达信号时频模型,通过目标参数贝叶斯估计构造以均方误差为代价的功率受限目标函数,利用拉格朗日乘子法得出最小代价发射信号频域能量最优波形表达式。仿真结果表明,算法能够针对目标频率响应和杂波、干扰的相对强度合理分配发射信号的频域能量,提高目标估计精确度,优化雷达检测识别性能;仿真条件下,最小均方误差准则优化波形目标识别性能优于互信息量准则。     

噪声干扰下雷达目标检测概率计算模型研究

针对雷达自身性能和干扰因素对雷达目标检测概率的影响,分析了噪声干扰情况下检测概率同干扰机有效功率、干扰机位置之间的关系,联合雷达的最大作用距离、工作频率等性能参数,得到了噪声干扰情况下雷达检测概率的表达式。并运用秩K法则,得到了噪声干扰下雷达网综合检测概率的表达式,解决了噪声干扰下雷达网检测概率的确定问题。仿真结果验证了模型和方法的有效性。     

基于攻击区匹配的机载雷达作战效能评估方法

复杂电子对抗环境下机载雷达作战应用的不确定性,对其进行作战效能评估存在很大困难。提出一种基于攻击区匹配的机载雷达作战效能评估方法,该方法以无干扰条件下雷达对目标参数的测量值进行解算得到的火控攻击区为基准,计算相同作战态势下在干扰环境中我机机载雷达测得的受干扰参数解算得到的火控攻击区落在基准攻击区内的概率,以此攻击区匹配率作为评估准则对机载雷达的作战效能进行评估。通过实例仿真说明该方法能对机载雷达在体系对抗环境中的作战效能进行有效评估。     

一种基于随机波形分段相位编码调制的反侦察技术

为了提高雷达的隐蔽性能,降低被截获的概率,通常有很多种手段。在波形设计上,常见的是采用低截获概率(LPI)雷达信号,但常规的LPI信号仍然是有规律的信号,提出了一种基于随机波形分段相位编码调制的技术,使得脉冲的波形具有噪声特征,有较强的伪装效果,从而大大降低截获概率,仿真表明,这种设计技术具有良好的性能。     

随机共振理论在雷达信号截获中的应用

雷达侦察主要通过无源侦察接收设备对空域中敌方雷达辐射源信号进行检测,若要实现对敌辐射源信号的截获,基本条件就是敌雷达信号能量能够达到雷达信号侦收设备的截获灵敏度。然而现代战场中,电磁环境复杂多变,敌雷达信号往往被干扰信号、噪声等掩盖,导致侦收设备漏警概率提高。针对以上问题,提出基于随机共振原理的雷达信号截获判断的方法,增大了截获信号的输出信噪比,解决了由于噪声过大掩盖的雷达信号的侦收问题。将该方法应用于雷达告警接收机的前端截获部分,大大降低了截获系统的漏警概率,保证了整个截获系统的稳定性。仿真实验验证了该方法的有效性。     

改进群智能算法多目标干扰决策

如何运用有限的干扰资源获得最大的干扰效益是电子对抗研究的重点技术之一,针对协同电子对抗,提出一种最优干扰决策方法,解决对抗资源和雷达目标数量不等的干扰资源分配问题。围绕组网雷达检测概率和定位精度2个评估指标,建立基于多目标优化的协同干扰决策任务模型。针对传统人工蜂群和蚁群算法流程寻优缓慢的问题,在候选解的搜索中自适应地增加与当次迭代最优解的交叉运算,给出两改进算法对模型的通用求解步骤,通过仿真验证算法提高了收敛速度。     

MIMO雷达信号检测前跟踪算法及性能

针对雷达目标检测中,弱小目标雷达截面积小,目标角闪烁以及目标受噪声和杂波影响比较大,基于序列检测的检测前跟踪算法是在MIMO雷达信号一般似然比检测的基础上提出来的,它能够克服强杂波噪声对信号检测的影响,在低信号杂波比的情况下滤除杂波点,实现了对弱小目标的检测。仿真实验证明,在虚警概率相同的条件下,算法的性能优于似然比检测方法。     

一种多功能宽带雷达目标与干扰模拟器设计

针对宽带雷达性能验证和鉴定评估问题,提供了一种基于数字射频存储技术(DRFM)的多功能宽带雷达目标与干扰信号模拟器设计方法。该设计能够根据目标模型特征以及运动特性模拟产生雷达测试所需的目标回波信号,也可产生多种类型雷达干扰信号和噪声信号,用于雷达测试电磁信号环境构建,为宽带雷达功能和性能测试提供基准。可有效提高测试效率,实现测试的可重复性、遍历性和准确性,保证雷达性能测试的规范化,可有力支撑雷达装备试验验证及鉴定评估,具有较好的推广应用价值。     

最大化信干噪比的双基地MIMO雷达波形设计

为提高双基地MIMO雷达在信号相关干扰条件下对区域目标的探测能力,同时兼顾降低接收端回波信号处理的难度,以雷达输出信干噪比(signal-to-interference-plus-noise ratio,SINR)最大化为准则,提出了一种信号相关干扰条件下的双基地MIMO雷达发射波形设计方法。首先,基于基波束思想将发射波形的设计转换为对发射加权矩阵的设计,然后采用循环优化方法对发射加权矩阵和接收机权值进行联合优化,通过广义Rayleigh商、半正定松弛技术及Charnes-Cooper变换求解问题,并利用高斯随机生成法得到最优发射加权矩阵向量解,最终通过矩阵化操作得到最优发射加权矩阵。实验仿真验证了所提方法的有效性。     

信号相关杂波环境中的认知雷达稳健检测波形设计

研究了认知雷达回波先验信息不充分的情况下,信号相关杂波环境中的认知雷达稳健检测波形设计问题,提出了一种基于NP准则和交替投影法的波形优化算法。在该算法中,根据所推导出的检测概率与发射波形、接收机滤波器之间关系的闭式表达式,通过联合优化发射波形和接收机滤波器,达到提高接收机的检测概率和降低信号相关杂波负面影响的目的。分析仿真结果可知:稳健波形可以提升波形检测系统的动态适应能力,且稳健波形的检测性能优于传统的高斯包络波形和恒包络LFM波形;系统输出的稳健波形显示该系统发射端具有很好的稳健性而接收端则有很好的收敛性。     

基于改进连通区域标记的跳频信号分选识别北大核心

针对小型无人机在复杂电磁环境下难以识别的问题,提出了基于改进连通区域标记的跳频信号估计与分选方法。首先,采用基于局部窗口的能量门限统计法,在信号时频域去噪;接着,对常规连接区域标记法进行改进,设计了新的连接区域片段关联和干扰抑制方法,解决连接区域断裂和干扰混合的问题;然后,针对多跳频信号混合情况,利用时频幅度差异重建连接区域;最后,根据改进的连通区域标记图进行参数抽取和信号分选识别。仿真结果显示,在噪声、干扰和多跳频信号混叠环境下,信号参数估计精度和目标信号的正确识别概率均明显高于常规连通区域标记方法。     

复杂电磁环境下组网雷达的作战效能建模

针对战场电磁环境日益复杂的趋势,研究了复杂电磁环境组网雷达的作战效能评估问题。依据干扰环境下组网雷达的工作机理,分别建立了基于独立观测的组网雷达目标融合发现模型、基于不同干扰强度的组网雷达目标定位模型和基于信息融合的组网雷达多目标跟踪模型。     

箔条干扰下雷达信号自相关检测方法研究

箔条是雷达无源干扰的常用材料,由于目标的雷达回波信号被淹没在箔条云强背景噪声中,雷达难以探测和跟踪目标,提出利用自相关方法检测箔条干扰下目标的雷达回波信号.对箔条云回波噪声进行了数学描述和仿真分析,可以看出箔条噪声是多个随机高斯分布的叠加;介绍了自相关检测箔条干扰下雷达回波信号的基本原理,并用SIMULINK软件对具体实例进行分析,利用接收的回波信号自相关函数反推出信号周期,并利用自相干法把淹没在噪声中的信号提取出来,所提取的信号和原信号具有很高的相似度,该方法对提高雷达抗箔条干扰有重要的研究意义.     

压制干扰环境下组网雷达的检测性能分析

为定量地研究压制干扰环境下组网雷达的检测性能,根据受干扰时雷达检测概率与接收信号信噪比、虚警概率和脉冲积累数的关系,结合秩K法则,推导得出了压制干扰下雷达网的综合检测概率的表达式。并以干扰压制比作为评估指标,通过仿真定量分析了不同干扰情况下组网雷达的检测性能。仿真结果表明所构建模型和方法的有效性。     

外辐射源雷达系统中直达波干扰抑制技术

对基于雷达辐射源的非合作双基地雷达中直达波干扰问题进行了理论分析,在此基础上仿真分析了直达波干扰对目标回波信号波形的影响.针对这一问题,提出了一种基于相位匹配的直达波干扰抑制方法,并给出了详细的数学推导.仿真结果表明该方法可以极大地抑制目标通道中的直达波干扰,提高目标通道的信干比,消除直达波干扰对后续信号检测的影响.     

低截获概率雷达信号的循环谱相关函数检测方法分析

给出了一些噪声、干扰及低截获概率雷达信号的循环谱相关函数 ,分析了其在噪声与干扰中检测的优越性 ;对循环谱相关函数与Wigner Ville分布、解线调、模糊函数进行了比较 ,分析了它们的一致性 ,并比较了循环谱相关函数的几种主要估计算法。从这些分析中可知 ,循环谱相关函数是检测低截获概率雷达信号的有效方法 ,抗干扰能力强 ,并具有实时处理的潜力和可能性     

博弈条件下基于SINR的制导雷达波形设计

针对电子战环境中用于扩展目标检测的制导雷达波形优化问题,提出了3种博弈策略模型,并针对不同博弈策略模型分别给出了波形优化策略。在前两种模型中,以最大化信干噪比为准则,在杂波条件下采用注水法优化波形;在第3种模型中,给出了智能雷达与智能目标之间的均衡解,并采用两步注水法得到了最优波形设计方案。仿真结果展示了不同条件下制导雷达和目标的功率分配策略。     

压制干扰条件下雷达组网检测概率建模与仿真

如何评价雷达组网系统在多压制性干扰环境下的检测性能是雷达电子战研究的热点问题之一.推导了以"信干比"表征的多压制性噪声干扰环境下的雷达距离方程,提出了利用"信干比"与检测概率的近似推算关系来研究噪声干扰环境下雷达组网系统检测概率分布图的一种新思路,并建立了相应的检测概率模型,在"三对三"对抗条件下进行了仿真.仿真结果不...     

干扰条件下基于空频域二次优化的MIMO雷达波形设计方法

针对干扰条件下多输入多输出雷达发射方向图优化问题,提出一种基于空频域二次优化的多输入多输出雷达波形设计方法。该方法将空域上方向图优化问题转化为关于空时发射序列协方差矩阵的优化问题,利用多输入多输出雷达发射方向图仅与阵元之间波形相关性有关的特性,进一步降低空域波形设计复杂度,并通过p阶导数约束展宽零陷;针对优化得到的协方差矩阵,利用随机向量法通过最小二乘准则逼近最优发射方向图来合成具体恒包络波形;在基于空域优化得到的发射波形基础上,根据改变不同时刻信号序列的初始相位雷达发射方向图不变的特性,通过拟功率方法优化相位变化矩阵,实现雷达波形在频域上的二次优化以抑制频域上的干扰。仿真实验证明了所提方法在方向图匹配和干扰抑制方面的有效性。