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[硕士论文] 马星扬
计算机科学与技术 哈尔滨工程大学 2018(学位年度)
摘要:21世纪以来,随着计算机和信息技术在军事领域中各方面的深入应用和发展,现代战争的作战模式也有了比较明显的变化,逐渐从以往的“平台中心战”向着“网络中心战”的作战模式方向发展。“网络中心战”下的分布式协同作战方式,以信息网络为支撑,组织分布于广域多维战场空间内多种参战力量进行作战协同,在各自作战单元内通过交互协同信息,完成统一的协同认识。随着侦察手段的增加,战场态势呈现信息量大、复杂性和多变性的特征,如何提高分布式协同作战中信息分发的准确性、全面性和及时性是网络中心战作战模式下的重点问题之一。
  本文提出一种改进的基于发布/订阅的协同作战态势分发模型,为协同作战的各作战单元及指挥决策者提供准确的数据支持。(1)在模型中,针对战场态势分发需要考虑作战单元对不同军制等级和空间位置的关注度存在差异的特点,设计一种基于扩散模型的订阅排序与匹配过滤方法,通过预先对态势订阅按军制等级和空间距离进行预排序,进而将态势信息优先匹配更相近的订阅,以适应协同作战态势分发的特殊领域,并采用属性数过滤和多线程技术,以加快态势信息与订阅的匹配速度;(2)根据战场态势数据的特性,分别对态势信息与订阅模型中的数值型属性、位置型属性和字符型属性,设计提出各自不同的匹配方法与算法:运用模糊集合理论,为用户提供更丰富的订阅表示能力,并设计提出在数值型与位置型属性上的模糊匹配算法;运用自然语言处理的技术,给出字符型属性的语义相关性匹配方法,针对词法不同而语义相同的态势信息和订阅也能够实现匹配;并基于此提出态势信息与订阅间的综合匹配算法。该算法丰富了态势信息与订阅的表示能力,其不仅可以表示精确的数值属性,还可以表示模糊的数值属性,以及模糊位置属性和字符属性,并提高对态势信息和订阅的匹配能力。
  实验表明,所设计的各不同属性类型的匹配算法能够较好的支持态势的匹配,同时,基于扩散模型的订阅排序与匹配过滤方法,有效的实现了对态势信息的按需快速分发,采用属性数过滤和多线程技术进一步加速了匹配的速度。因此,本文提出的协同作战态势分发模型拥有具有更强的态势信息与订阅的表示能力和匹配能力,无论是理论上还是实践上都具有重要意义。
[硕士论文] 郭亚彬
信息与通信工程 哈尔滨工程大学 2018(学位年度)
摘要:低截获概率(Low Probability of Intercept,LPI)雷达信号以其在抗干扰、反侦察、反辐射打击等方面的优点,迅速成为了各国研究的热点。大量装配截获概率(LPI)雷达武器系统的武器出现在了各个军事领域和国家周边,导致了目前战场电磁环境十分复杂,这为电子侦察带来了新的挑战。因此对低截获概率雷达信号的检测与分离算法研究具有十分重要的意义和价值。
  本文首先介绍了目前低截获概率雷达信号检测与分离的研究现状,从研究背景和研究方法两个方面对目前的研究形式做了介绍;具体研究了目前较为典型LPI雷达信号波形特征;根据LPI雷达信号和信号噪声的特点,提出了一种基于自适应形态学的LPI信号检测预处理算法和改进AHT检测算法;然后对无先验条件时利用改进FastICA对LPI信号进行了分离;最后在有先验条件时,针对线性调频连续波信号的分离研究了自适应解线调方法。具体研究内容如下:
  针对目前复杂的电磁环境,改善了低信噪比条件下LPI雷达信号的检测方法。通过对原有单一尺度形态学中使用的固有结构元素尺度的改进,使其能根据信号的变化来进行修正,进而滤波得到理想信号,使得剩下的噪声可近似看为高斯白噪声。然后提出了一种改进AHT算法,通过对AHT匹配函数的循环累加,使得信号波峰得到几倍的增益,然后以几种典型的LPI雷达信号为目标,通过实验验证了算法能够有效的检测信号。
  以经过预处理的信号为实验信号,对基于FastICA的信号分离算法进行了改进。在无先验条件下,利用LPI信号之间的相互统计独立性,通过阻尼牛顿法与罚函数结合完成对FastICA算法进行改进,修正了原算法中固定步长对牛顿收敛方向的影响,加快了收敛速度。利用改进的FastICA算法对典型了LPI信号进行实验,验证了算法的可行性。
  通过研究解线调法对LFM信号的处理理论,改进了基于解线调法的LFM信号分离算法。当存在先验条件时,对经过预处理的线性调频连续波信号,首先解除信号的线性调制,转变为单频正弦信号,再进行傅里叶变换,最后用滤波器滤波完成信号的分离。根据信号参数估计信号的频率偏移,通过频率修正使得信号的频率集中于窄带,完成频率修正,使信号能最大限度的通过滤波器,提高了分离信号的质量,同时减少了其他信号分量的错误滤除,保证了后续信号的完整性。
[硕士论文] 周成群
信息与通信工程 哈尔滨工程大学 2018(学位年度)
摘要:在当今复杂的电磁环境中,如何将同时到达的多频信号进行分选、识别以及参数测量是电子战中非常重要的课题。其中接收信号的频率是极为重要的参数,它可以反应敌方雷达的功能和用途,截获敌方雷达信号的频率可以让我方做出针对性的技术手段。目前所有测频算法都是针对单载频信号的,而在当今复杂的电磁环境中,除非单载频测频速度足够快,否则认为接收到的都是多频信号。这样就会导致测频算法失效。针对这个问题,本文提出一种基于信道化的瞬时自相关测频方法,其主要思想就是将同时到达的多频信号先进行信道划分,再对各子信道中的单载频信号进行瞬时自相关频率测量。
  本文首先介绍了数字信道化测频的理论基础。其中包括信号采样理论,多速率信号处理原理,多相滤波器组理论以及信号频率测量原理,为后续的数字信道化接收机结构和瞬时测频算法的设计提供理论支持。其次,将同时到达的多频信号,根据各个信号的频率将其划分到相应的子信道中。为完成这个工作,针对滤波器组的混叠和盲区问题,经过多方对比之后选择了无混叠无盲区的信道划分方式,设计无混叠无盲区的滤波器组和多相滤波器组的高效结构,并且对其进行结构仿真,验证设计的正确性。然后,对现有常用的瞬时测频算法进行研究,总结归纳出他们的优缺点,适用范围,在原有的瞬时自相关测频算法的基础上提出改进瞬时自相关测频算法,该算法对测频算法自相关变量进行了优化,在保证测频正确的基础上,提高了自相关测频速度和测频精度,并且对信噪比的要求更加宽松。对改进的瞬时自相关测频算法完成理论推导以及Matlab仿真,分析测频算法的速度和精度(包括绝对精度和相对精度)。
  在上述工作都完成之后,根据设计的瞬时测频算法,在Simulink中搭建硬件实现模块,然后通过System Generator将Simulink模块中的参数导入FPGA中进行实现。将得到的测频结果和误差(绝对误差和相对误差)和Matlab仿真结果对比,两者结果一致,验证了改进自相关测频算法的正确性。
[博士论文] 张明
信息与通信工程 哈尔滨工程大学 2018(学位年度)
摘要:低截获概率(Low Probability of Intercept,LPI)雷达波形识别是电子侦察领域的重要分支,是获得非合作方雷达信息的重要手段。在战场上及时对非合作方LPI雷达波形进行识别,提取LPI雷达的关键信息,有助于我方提出合适的对抗决策,对提高目标的跟踪和打击的成功率起关键作用,具有重要的理论意义和实际应用价值。本文针对LPI雷达的多信号分离,以及分离后波形的识别方法进行研究。波形识别方法从波形特征以及波形结构两个方面,分别采用特征提取和深度学习算法对LPI雷达波形进行识别,提高了在较低信噪比(Signal-to-noise ratio,SNR)条件下的波形识别成功率(Ratio of Successful Recognition,RSR)。论文主要做了以下几方面的工作:
  首先,在混叠信号的分离过程中,针对于单天线情况,提出了基于椭球基序列(Discrete Prolate Spheroidal Sequence,DPSS)和霍夫变换(Hough Transform,HT)的联合分离方法。该方法采用DPSS作为短时傅里叶变换(Short Time Fourier Transform,STFT)的窗函数,有效降低多线性调频信号(Multiple Linear Frequency Modulation,MLFM)在STFT之后的噪声干扰,使得MLFM信号能在时频图像中更容易的被霍夫变换所区分,提升了在低信噪比下对MLFM信号的分离效果。仿真实验表明,联合方法能在SNR<-20dB的条件下对MLFM信号的有效分离。针对于多天线情况,提出了基于单源点检测(Single Source Points Detection,SSPD)和子空间投影(Subspace Projection,SP)的联合分离方法。该方法不再局限于信号类型,单源点检测算法依靠不同种类的波形在时频域的稀疏性,完成对信号的混合矩阵进行估计。子空间投影算法则依据估计的混合矩阵,对混合信号进行重构。仿真实验表明,联合方法在不同种类的波形混合条件下,对混合矩阵估计以及波形重构都具有良好的性能。
  其次,在针对频率调制类、二进制相移键控信号(Binary Phase Shift Keying,BPSK)和多相码类的识别研究中,提出了基于波形特征的识别方法。该方法采用特征提取以及基于主从结构的Elman神经网络分类器对LPI雷达波形进行识别。Elman神经网络是一种带有层间反馈的神经网络,比传统神经网络有更好的稳定性。分类器采用主从结构,完整的分类器由两个子分类网络构成,每个子分类网络负责分类不同的波形,降低了每个子分类网络的训练时间与训练复杂度,提升了分类器的可靠性与抗干扰性。同时采用了新的特征,优化了提取流程。与传统方法相比,不需要过多的先验信息,并且所提取的特征有着更为优秀的稳定性。仿真实验表明,该方法能对包括线性调频信号(Linear Frequency Modulation,LFM)、BPSK、Costas信号、Frank码以及P1-P4码在内的8种波形进行识别,在信噪比为0dB的条件下,总的识别成功率达到97%。
  最后,在针对频率调制类、BPSK和多时码类的识别研究中,提出了基于信号结构的识别方法。该方法采用了一种新的分类器——CNN-EntropyRBM分类器。此分类器不再需要人工提取特征,特征提取过程可以在分类器的训练过程中自动完成。训练过程中,采用了基于信息熵理论的神经元优化算法,按照传输信息最大原则确定分类器隐藏连接层的神经元数目,提高了分类器的准确性。仿真实验表明,该分类器能对包括LFM、BPSK、Costas以及T1-T4码在内的7种波形进行识别,在信噪比为0dB的条件下,总识别成功率在96%以上。针对频率调制类、多相码类和多时码类共同存在的识别研究中,给出了基于波形特征与结构的联合识别方法。该方法结合了特征识别与结构识别的优点,可以满足包括LFM、BPSK、Costas、Frank码、P1-P4码以及T1-T4码的联合识别要求,仿真实验表明,在信噪比为0dB的条件下,联合识别方法对上述12种波形的总识别成功率超过93%。
  综上所述,本文为LPI雷达波形识别提供了新的方法,提高了在低信噪比条件下的识别成功率,增加了可识别的LPI雷达波形的种类,具有较强的实用价值。
[硕士论文] 刘馨
电子与通信工程 郑州大学 2018(学位年度)
摘要:现代电子战中,战场情报侦察和威胁目标定位是军事指挥员调度部队、行军作战的重要任务之一。目前的目标定位任务多数是通过人工选择测向线的方式对单个目标进行定位,其定位精准性取决于人工经验,因此定位精度无法得到保障而且侦获的测向数据无法得到充分利用。当前尽管一些定位精度较高的滤波算法已被提出,但其算法复杂度或稳定性较难满足工程化要求。因此如何提高定位算法的稳定性和精度使其符合工程化要求,以及通过有效的多目标同一性算法实现目标的自动识别与定位,是本文主要研究的内容。
  本文基于某军工研究所的“无人机综合情报快速处理系统”项目,对多源测向数据的多目标同一性识别和无源定位技术进行研究和工程化实现。本文在该情报处理项目中所做工作具体如下:
  第一,针对运动单站对单个静止目标测向定位的模型,本文对基于牛顿迭代的测向交会定位算法的初值选取进行了改进。并通过测量数据进行仿真计算和分析,与常用的测向定位算法进行比对,证明了该算法定位精度与稳定性较好,均符合系统的技术指标要求。
  第二,针对运动单站对多个静止目标进行测向的模型,对基于该模型获取的多源测向数据进行多目标同一性识别的问题,提出了一种基于DBSCAN的多目标同一性识别算法。以测向线为基准进行聚类,并且结合定位算法对测向线进行融合。该算法保证了既不会因同一目标的两批测向线起点距离较远而被分为两类,同时也避免因两个目标距离较近而将其聚类为一类。通过测量数据进行了仿真分析,目标识别率和噪声滤除率较好,符合系统的技术指标要求。
  第三,无源定位系统的工程化实现。根据项目需求设计系统的整体架构、接口和数据库,搭建系统界面并实现坐标转换和算法移植,然后对软件进行测试并将测试通过的无源定位系统嵌入到情报处理项目中。无源定位系统软件的核心功能通过测量数据进行了测试,证明了该软件核心功能的有效性和稳定性,其满足功能需求,技术指标均达到要求。
[硕士论文] 李先琨
电子与通信工程 哈尔滨工程大学 2018(学位年度)
摘要:现代战场环境日益复杂多变,新型雷达信号调制方式更加多样,调制类型更加灵巧,同时,针对雷达信号的高密度,宽频带,多调制类型的特点,同时为了防止己方目标被敌方雷达暴露,具有侦察接收能力的干扰机已成为电子战中一支新诞生的力量。但是,在实际的战场环境下,干扰机发射的干扰信号会通过一定形式反馈到接收端,对接收端灵敏度产生严重的影响,本文立于此需求,对相关的隔离措施进行了研究,并提出了一种基于开关控制矩阵的信道化隔离技术,通过相应的理论分析和仿真验证,可以很好的满足隔离的要求,并且对此技术在收发隔离系统的应用前景抱有很大的期望。
  本文主要对数字信道化干扰机关键技术进行了研究。首先对高效的信道化接收结构进行了分析,高速采样得到的数据经过信道化分析结构后更有利于对雷达探测信号的存储和处理,为下一步干扰信号生成提供了重要的雷达参数信息。在工程应用中,高速ADC采样得到数据序列的速率与实际硬件数据处理能力很难匹配,经过信道化的降速处理后,使得在每子信道信号处理的能力以及信道化的并行处理结构在实时性上都有很大的改善。干扰信号的产生是在降速后的子信道完成,本文分别对多假目标欺骗干扰、密集假目标压制干扰、拖引干扰进行了仿真验证,产生的干扰信号综合成一路,然后对敌方雷达实施干扰。本文通过相应的分析推导采取了一种高效的信道化综合结构,系统的完成了信道化分析以及信道化合成的高效结构,实际工作中,干扰机发射的干扰信号会通过耦合回路反馈到侦察接收机,侦察接收机为了减弱这种耦合干扰,不得不调低接收端灵敏度,但是也会降低侦察接收机对微弱信号的检测能力,因此,在干扰发射和侦察接收之间还要有相应的隔离措施。本文在分析了国内外相关的隔离措施后,提出了一种基于矩阵控制的信道化隔离措施,通过理论分析与仿真测试,验证了此隔离措施对多雷达探测信号以及单雷达探测信号在接收时,可以对自身干扰反馈进行有效隔离。
[硕士论文] 徐天宇
信息与通信工程 哈尔滨工程大学 2018(学位年度)
摘要:由于无线通信系统的固有开放性使得其易受到主动或被动的干扰,主动施加的干扰多用于通信电子战和电磁频谱管控。该种主动施加的干扰如干扰攻击通常可以显著影响无线通信系统的性能,本文依托高效能电子战的背景,针对其缺乏理论依据的问题,主要研究在加性高斯白噪声(Additive White Gaussian Noise,AWGN)下针对常用无线通信信号的最佳干扰理论。
  本文以二进制单载波信号、多进制单载波信号例如正交幅度调制(Quadrature Amplitude Modulation,QAM)等以及正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)信号为研究对象,重点研究上述信号在AWGN下的最佳干扰样式。本文以研究上述信号的最佳干扰样式为目的,以构建上述信号在无干扰以及存在故意施加的“相关干扰”时的数学模型、推导其误码率(Bit Error Rate,BER)公式为基础,采用凸分析及最优化的方法对得到的误码率公式进行数学分析,确定上述信号的最佳干扰样式。特别的,本文中“相关干扰”指干扰信号采用与通信信号相似的调制方式,且已知并采用通信信号的载频与码元间隔等参数,并不特指与通信信号采用完全相同调制方式的干扰,下文中的相关干扰均表示此概念。在此结果的基础上,通过软件仿真,验证最佳干扰的高效性,具体内容如下所示:
  首先,本论文分析二进制单载波信号的最佳接收机,以及在采用最佳接收机接收时二进制单载波信号在AWGN下的误码率上界,推导在相关干扰二进制信号单载波的误码率公式。以二进制相移键控(Binary Phase Shift Keying,BPSK)、二进制幅度键控(Binary Amplitude Shift Keying,2ASK),二进制频移键控(Binary Frequency Shift Keying,2FSK)为例推导上述三种信号在相关干扰下的误码率公式,验证误码率通式的正确性。
  其次,本论文分析多进制单载波信号的最佳接收机,以及在采用最佳接收机接收时多进制单载波信号在AWGN下的误码率公式,推导在相关干扰下多进制单载波信号的误码率通式。由于多进制信号种类众多,且采用的接收机形式不一,本文着眼于M-QAM信号,以其某一维可表示成二进制或多进制信号的特性,着重研究M-QAM在相关干扰下的误码率公式。以矩形星座且星座点均匀分布的16QAM为例,根据16-QAM在相关干扰下的误码率公式,构建以寻找干扰信号分布函数且使得误码率达到最大值为目的的目标函数,采用凸优化的方法分析16QAM的最佳干扰样式。为了不失一般性且更有实际意义,本文还分析当干扰信号与通信信号存在相位差、时延差时,这些误差对干扰效能的影响。以上述推导为基础,给出一些常用信号的最佳干扰样式。
  最后,本文研究OFDM信号的最佳干扰样式。通过对OFDM系统的收发端模型以及整体调制流程的学习,完成对OFDM信号在无故意施加干扰时通信系统误码率模型的建立。基于上述模型,分析在相关干扰下OFDM通信系统的误码率公式,并列举包含一些常用基带映射方式的OFDM通信系统的最佳干扰样式。
[硕士论文] 纪风有
信息与通信工程 哈尔滨工程大学 2018(学位年度)
摘要:雷达信号分选一直都是电子战中的关键技术和研究热点。随着电磁环境日益复杂,雷达信号种类增多,雷达参数多变,信号流密度增大,会出现雷达脉冲密集,雷达参数接近,脉冲交叠,杂波干扰等现象,这些都会对雷达信号分选带来困难。本文从雷达信号分选这一电子侦察领域的迫切需求出发,对雷达信号预处理和主处理分别进行深入研究,主要研究内容概括如下:
  首先,针对不同雷达参数有相近或交叠的情况,提出了基于联合概率数据关联的雷达参数概率聚类模型,该模型将雷达参数从量测域变换到概率域,使得脉冲描述字(PDW)与不同雷达参数的误差变换为关联概率的大小。同时,当一个脉冲描述字同时落入几部不同雷达的参数门限时,通过关联概率更新雷达参数,实现了对同时关联上的雷达参数聚类中心的更新,避免杂波对聚类中心的影响,有效的提高了聚类中心值的准确性。
  其次,在雷达参数概率聚类模型的基础上进一步提出了多假设分析聚类算法,该算法是在多假设跟踪算法的基础上提出的,算法将关联到不同雷达的脉冲描述字的事件生成假设。同时对脉冲叠加情况作出合理的分析,利用脉冲叠加的一些特性,作出假设,利用雷达参数概率模型对生成的可能的雷达树参数进行更新,并且在一个假设生成后的N次参数更新后,对假设的真伪进行回溯决策,验证最合理假设,删除其它假设。仿真结果表明,算法进一步提高了聚类的正确匹配率。
  最后,对多假设分析聚类与序列差直方图(SDIF)改进算法联合分选进行研究。先对SDIF算法进行改进,提高其对抖动雷达信号的处理能力,抗杂波与干扰能力。再将雷达信号多假设分析与SDIF改进算法联合分选。经仿真验证,算法在雷达参数有交叠、存在脉冲叠加、有杂波干扰的电磁环境下,有良好的正确分选率。
[硕士论文] 王鸿
信息与通信工程 哈尔滨工程大学 2018(学位年度)
摘要:随着雷达组网技术的发展,目标突防过程中容易受到敌方各种搜索、跟踪和制导雷达的威胁,众多不同载频、脉宽、带宽和调制形式的雷达信号在战场中形成了复杂的电磁环境。为了保护目标成功突防,协同干扰在对抗雷达组网中起到非常重要的作用,而协同干扰效果评估作为衡量干扰后组网雷达的作战能力,是反映干扰机突防能力的一项重要的指标,受到对抗双方多种因素的影响,快速合理的评估结果有利于干扰方及时改变干扰策略,对干扰策略的制定具有重要意义。本文通过对复杂电磁环境下协同干扰效果评估和干扰资源分配进行建模,并采用改进的遗传算法和粒子群算法对评估结果进行仿真分析。
  首先,针对复杂电磁环境下信号在时域存在脉冲丢失的现象,提出基于间歇采样的叠加转发干扰样式,通过控制叠加参数可以产生位置更灵活、干扰距离更远的欺骗或压制效果;针对众多雷达信号在频域所占据的频谱较宽,单部干扰机无法满足干扰要求的缺点,提出基于DRFM技术的功率协同和时间协同干扰方法,通过理论分析和仿真对比,验证了协同干扰的有效性。
  其次,在干扰效果评估中,分析了不同干扰样式下时域、频域、空域和干扰样式影响因子计算方法,建立了影响因子效益矩阵。根据雷达信号处理过程,以组网雷达检测概率和定位精度作为评估指标,提出以“干扰机对不同距离上千扰效果的加权和”作为协同干扰效果评估的目标函数,建立了协同干扰效果评估模型。分析了不同干扰策略下,对组网雷达的干扰效果,验证了模型的合理性和有效性。
  最后,当对抗双方雷达和干扰机较多时,针对传统的遍历算法无法快速找到最佳的干扰资源分配策略问题,将种群智能优化算法应用在协同干扰资源分配中,并针对遗传算法和粒子群算法在干扰资源分配中存在收敛速度慢和局部收敛的缺陷,分别对遗传算法和粒子群算法进行改进,将改进的算法应用于干扰资源分配和干扰效果评估,验证了改进的算法在提高收敛速度和避免局部收敛具有显著效果。
[硕士论文] 孔维宇
信息与通信工程 哈尔滨工程大学 2018(学位年度)
摘要:雷达信号识别是电子对抗及电子侦察中的重要环节,在电子战中具有十分重要的地位和作用。只有充分掌握敌方雷达的信息,才能赢得现代战争的主动权,从而占据电子战领域的制高点,这就使得雷达信号调制识别成为现代电子侦察系统中重要的研究方向。本文对雷达信号时频分析、图像预处理、特征提取、支持向量机与深度卷积神经网络等关键性的技术进行了深入研究。主要研究内容概括如下:
  首先,对雷达信号调制类型与时频分析技术进行研究。给出了常见的雷达信号数学模型,探讨了非平稳信号的时频分析方法,给出了九种雷达调制信号在低信噪比下基于CWD分布的时频图。
  其次,对基于时频图像的支持向量机调制识别算法进行研究,系统地阐述了时频图像预处理与特征提取技术,在分析支持向量机相关原理的基础上,针对支持向量机进行分类时存在参数选择不当导致分类效果下降的问题,利用改进粒子群寻优算法兼顾对局部最优解和全局最优解的搜索,克服了传统优化方法易陷入局部最优解的缺陷,以联合四类图像特征为识别特征,在此基础上提出了一种基于改进粒子群寻优的支持向量机调制识别算法,进一步提升了调制识别的正确率。
  然后,对基于时频图像的卷积神经网络调制识别算法进行研究,简述了卷积神经网络的原理和基本架构,分析了卷积神经网络的实现方法,探讨了预训练卷积神经网络模型。在此基础上,结合迁移学习理论,分别提出了两种基于时频图像的FT-GoogLeNet-icp4-SVM、FT-VGGNet-fc6-SVM调制识别算法,充分发掘了预训练卷积神经网络模型在多分类模型中参数提取的优势,解决了深层网络小样本训练难的问题,在一定程度上降低了训练的时间成本和训练复杂度。仿真结果表明,所提算法显著提升了系统的识别效果。
  最后,对基于时频图像的多信号调制识别技术进行研究,概述了分数阶傅里叶变换的原理,研究了快速DFRFT方法实现,提出了一种基于时频图像的联合分类器多信号调制识别算法,该算法实现了多信号的有效分离,利用多种分类识别算法克服了低信噪比下多信号时频信息不完整导致识别率低的问题,为多信号的调制识别提供了新的思路。
[硕士论文] 寇韵涵
信息与通信工程 哈尔滨工程大学 2018(学位年度)
摘要:由于低截获概率(LPI)雷达等复杂体制雷达的出现,常规的雷达信号识别方法已经失效,因此近年来如何对LPI雷达信号进行有效识别成为非合作雷达信号处理研究的重点。2006年以来,基于深度学习的人工智能技术得到了突飞猛进的发展,已经在图像识别领域取得了显著地成果。栈式稀疏自编码器(sSAE)是深度学习的常用模型之一,相对于传统的雷达信号识别算法,基于sSAE的自动识别算法能够利用信号数据本身,自动学习并提取信号时频图像中的特征,不仅减少了人工提取特征时的巨大工作量,提高了特征提取的效率,而且在低信噪比条件下显著提高了LPI雷达信号的识别效率。论文的创新工作及成果如下:
  首先,研究了基于CWD时频图像的图像预处理方法,通过预处理操作,不同信号之间的时频图像差异显著性增强,不仅去除了相关信息之间的冗余,而且降低了特征维度,在减少信号噪声影响的同时,又能比较完整的保留雷达信号时频图像中的特征,并且还可以简化识别部分的运算。
  其次,针对LPI雷达信号识别率低且特征提取困难的问题,本文研究了一种基于CWD和sSAE的自动分类识别系统。该系统从反映信号本质特征的时频图像入手,首先对LPI雷达信号进行CWD时频变换,把一维时间信号转换成二维时频图像。然后对得到的时频原始图像进行一系列预处理,并把预处理后的图像送入多层稀疏自编码器(SAE)进行离线训练。最后把经多层SAE训练后自动提取的特征输入softmax分类器,进行雷达信号的在线分类识别。仿真结果表明,在低信噪比条件下明显优于人工设计提取信号特征的识别方法。
  最后,针对随机森林(RF)分类器的优势和存在的问题,本文基于sSAE和RF分类器研究了改进的sSAE-RF算法。RF训练可以高度并行化,在大训练数据量和高特征维度时显示出明显的速度优势。但在信噪比较低时RF模型易陷入过拟合,造成分类效果较差,而且RF模型训练时间较长。然而,sSAE可以自动学习并提取信号的特征,在低信噪比条件下具有优异的分类识别结果。仿真结果表明,改进的sSAE-RF算法与RF相比,不仅提高了RF的模型训练速度,而且改善了信噪比较低时RF分类效果差的问题。
[硕士论文] 熊达福
信息与通信工程 哈尔滨工程大学 2018(学位年度)
摘要:在现代信息化战争中,战场信息复杂多变,通信和雷达信号密度极高,信号的脉内调制方式以及频率多变,各类干扰互相交叠,这些都对电子战侦察接收机提出了更高的要求,而信道化接收机具有覆盖频段宽、动态范围大、灵敏度高等优点,被广泛应用于现代电子战接收机中。
  本文重点研究并实现了基于多相滤波结构的信道化接收机,在此基础上还分析研究了多相FFT信道化结构,并给出了相关的理论仿真和硬件实现结果。首先对于信道化后的信号检测问题,给出了利用自相关累加和中值滤波算法相结合的自适应门限设定方法,有效的解决了低信噪比情况下同时到达的功率强弱不同信号的检测难题;其次利用不同脉内调制信号具有不同的时频参数,分析了信号脉内调制类型的识别方法,给出了信号的识别流程图,同时利用循环谱的相关特性分析了高码速率的调相信号的识别方法,给出了新的识别策略及结果;最后基于FPGA硬件平台实现了多相滤波数字信道化接收机以及后续的信号处理模块,给出了部分关键结构的软件仿真结果,并对接收机硬件平台进行了功能和性能测试,另外对多相FFT信道化结构进行了实现,并进行了软件仿真验证。
  本文从理论分析、软件仿真以及硬件实现等方面验证了多相滤波高效信道化结构,并给出了完整的信号检测、信道判决以及信号脉内调制类型识别流程,并对多相滤波信道化接收机进行了硬件实现与测试分析;对多相FFT信道化结构进行了分析与仿真验证,同时给出了今后的研究方向。
[硕士论文] 高昌
电子与通信工程 合肥工业大学 2018(学位年度)
摘要:现场可编程门阵列(FPGA)是实现现代雷达干扰机信号处理的核心组成。然而,绝大多数算法研究人员对FPGA的硬件编程不甚了解,这使得算法的硬件实现变得不够高效、不够灵活,严重制约了众多新技术的快速应用。
  为了使FPGA的编程实现变得更加高效、更加模块化和标准化,本论文以典型的雷达干扰算法快速实现为需求,针对Xilinx公司当前主流的FPGA芯片,基于System Generator平台,系统研究了如何进行图形化的FPGA算法实现问题。本论文主要的创新性工作有以下两个方面:
  1、设计了一套典型雷达干扰信号处理算法的System Generator模型
  针对典型的雷达有源干扰技术需求,在仿真分析了各种DRFM干扰对脉压雷达影响的基础上,首先基于System Generator系统级软件,以图形化的建模方式设计了一系列典型的干扰算法基础模块:包括DDS、FIR滤波器、存储复制、脉冲检测、窄带高斯白噪声等;而后通过这些基础模块又设计完成了噪声调频、噪声调幅、噪声调相等压制性干扰和延时转发、基于移频的密集假目标、前沿脉冲复制、间歇采样、卷积噪声等DRFM干扰的System Generator模型。
  2、实验验证了System Generator模型的可行性和通用性
  首先将上述各类模型在Xilinx Kintex Ultrascale KU115这款高性能的FPGA芯片上进行了硬件测试。同时根据测试需求,又设计了一套多路并行DDS、正交采样、多相滤波、数字下变频、正交上混频等System Generator模型。测试结果显示了本论文所建立各种模型的有效性。
  进一步为了验证基于System Generator模型的FPGA设计方法的通用性,再以主流的Xilinx Virtex-7VC709开发板为硬件平台,定制设计AD/DA模块,对上述算法进行了移植。实践证明,该方法具有高效性和通用性。
  本论文的研究为算法研究人员进行雷达干扰算法的快速仿真与验证提供了一种新的技术思路,能够有效缩短设计周期,同时使算法设计更加模块化和标准化,具有重要的工程价值。
[硕士论文] 胡安波
信息与通信工程 哈尔滨工程大学 2018(学位年度)
摘要:信息时代的到来使得社会对无线通信的依赖性越来越高,并在实际战场上的指挥控制方面发挥了巨大作用,进而可以应用在电子战中决定战争进程。通信干扰是通信对抗的重要组成部分,而压制式干扰是目前最有效的干扰方式,它是一种全频段全时段的干扰方式,但是对功率要求比较高。高效能干扰则是未来通信干扰的发展趋势,可以实现零/低功率电子战。
  直接序列扩频(Direct Sequence Spread Spectrum,DSSS)技术有诸多优点,例如降低能量密度、提高时间分辨率、多址接入等,在军事通信与民用通信领域得到广泛应用,并且直扩系统具有的强抗干扰能力使得对直扩系统实施有效干扰的难度较大。因此本文以面向直扩通信系统的压制式干扰为研究内容,研究直扩系统的干扰性能分析方法,为高效能电磁干扰引导及实时控制提供依据。
  本文分析面向直扩系统整体的干扰信号的性能,研究多种不同类型干扰信号的性能,并分析其性能与信噪比和干信比等参数的关系。在此基础上,基于干扰功率分配,针对带限高斯白噪声和单频干扰,分别研究带宽和频率对直扩系统的影响,从而得到最佳干扰带宽和最佳干扰频率。然后针对直扩系统的各个单元模块,包括编码/译码模块、扩频/解扩模块和调制/解调模块,在Alpha稳定分布噪声下进行性能分析。
  本文研究内容总结如下:
  首先,详细研究直扩系统的数学原理和特性以及面向直扩系统的干扰技术,对干扰技术进行分类总结,并以此建立直扩信号和干扰信号的仿真模型;然后研究通信干扰性能分析体系,并对本文采用的Alpha稳定分布现状进行研究。
  其次,研究不同类型的干扰信号,特别是压制式干扰信号,如噪声干扰、音调干扰和脉冲干扰的原理和特性。对宽带噪声干扰、部分频带噪声干扰、音调干扰和脉冲干扰的性能进行分析,得到误码率与信噪比、干信比及其他参数的关系。并研究干扰性能分析的准则和指标,利用层次分析法进行综合分析。
  再次,基于干扰功率分配进行最佳干扰带宽与最佳干扰频率的研究。针对带限高斯白噪声,从功率角度分析,分析不同带宽的带限高斯白噪声在接收机的功率,得到此条件下的最佳干扰带宽。针对单频干扰,分析不同频率的单频干扰在接收机的功率,从而得到此条件下的最佳干扰频率。
  最后,针对直扩系统的各个组成模块,包括编码/译码模块、扩频/解扩模块和调制/解调模块,建立数学模型和仿真模型。针对高斯噪声的不足,建立Alpha稳定分布噪声的仿真模型,分别研究Alpha稳定分布噪声和高斯噪声对各模块的干扰性能并比较。
[硕士论文] 刘杰
电子与通信工程 东南大学 2018(学位年度)
摘要:微波宽带频率源在雷达、通信、电子对抗、测试仪表等系统中广泛应用,是其重要组成部分,它实现了微波信号的产生、选取等功能,其信号质量直接影响着整个系统的功能、性能。当前,军用电子系统对微波宽带频率源的输出带宽、功率电平、相位噪声、杂散抑制等指标都提出了越来越高的要求。宽带频率信号产生技术作为现代雷达设计的一项关键技术,相对于单个频点信号产生来讲,为实现大带宽内良好的性能指标,具有更大的难度,需要综合考虑各个方面的因素。
  文中介绍了一种微波宽带频率源的技术方案和关键技术,可应用于某型宽带雷达中的高性能微波系统中。该微波宽带频率源功能要求产生一路宽带本振源信号、一路宽带变频模块输出信号及一路点频本振源信号。其中一路宽带本振源信号通过内部压控振荡器VCO(VoltageControlled Oscillator)产生约11.6GHz~20.3 GHz的宽带源信号,经开关、倍频、滤波、放大等产生约23.2GHz~40.6GHz的宽带本振源信号LO1;一路宽带变频模块输出信号RFCAL由X波段射频输入信号RFx倍频,然后与宽带本振源信号LO1进行混频,后经放大、滤波、衰减等产生约0.8GHz~18GHz的宽带变频模块输出信号RFCAL;点频源模块输出信号LO2由内部10GHz锁相源(Phase Locked Loop,以下简称PLL)倍频产生。
  通过对组件结构进行合理排布,选用裸芯片(DIE),运用多芯片模块(Multi Chip Module,以下简称MCM)集成工艺,减小了体积、实现了小型化(组件尺寸:88mm×60m×15mm,重量:0.16kg)。制作了样品,针对各项指标给出了测试结果和分析,并对样品进行了温度环境试验。
  测试结果表明宽带本振源信号LO1、宽带变频模块输出信号RFCAL、点频源模块输出信号LO2均基本实现了各项技术指标,具有一定的创新性和科研性。
[硕士论文] 田野
控制科学与工程 哈尔滨工程大学 2017(学位年度)
摘要:如今全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)在人们的生产生活中使用的越来越广泛,使用频率也在逐渐加大,而且军事上对GNSS也是愈发依赖。GNSS的数据准确度和服务可靠性也随着卫星导航的推广而愈发引起人们的关注。由于GNSS的民用频段信号结构是公开的,同时GNSS具有信号功率低的特点,使一些别有用心的人可以从多个方面干扰GNSS的服务可靠性。GNSS的干扰手段主要分为压制式干扰和欺骗式干扰两种,其中压制式干扰对其影响的区域范围内的全部导航设备都会造成一定的影响,因而易于识别,所以压制式干扰的应用场景有限。但是欺骗式干扰是通过伪造与真实卫星信号相似的欺骗信号,来使接收机接收欺骗信号的信息,这种干扰接收机很难察觉到,从而导致接收机给出错误的定位结果。而随着软件无线电技术的进步,欺骗式干扰变得更加灵活,成本也变得更低,欺骗干扰的威胁性在逐渐加强。同时作为我国自主研发的北斗卫星导航系统也存在着遭受欺骗式干扰的风险。目前存在的抗欺骗干扰方法主要是欺骗干扰检测,对欺骗干扰进行抑制的策略较少,并且大多数是通过使用多天线技术和完好性检测技术来抑制欺骗干扰,需要的硬件资源多,成本高。因此本文的研究重点是占用硬件资源少、成本较低的北斗抗欺骗式干扰技术。
  本文首先对卫星导航系统的现状进行了系统的阐述,同时对欺骗式干扰检测技术在国内外的研究情况进行了全面的概述,确定了研究的方向。其次研究了北斗信号的特性,根据北斗软件接收机的相关原理,设计并编写了北斗软件接收机的仿真程序。并以此为基础,重点研究捕获阶段的多峰检测算法并对其进行了改进,然后本文提出了跟踪阶段功率异常检测算法和多普勒频移检测算法,能够准确高效的检测出欺骗干扰信号。最后在研究了上述检测算法的基础上,本文设计了捕获跟踪联合检测方法的欺骗干扰抑制算法,实现对欺骗干扰信号的抑制作用。仿真结果表明,本文提出的北斗欺骗干扰检测总体方案可以有效的检测和抑制欺骗式干扰信号,证明了本文提出的北斗抗欺骗式干扰算法的有效性。
[博士论文] 许锦
电子科学与技术;电路与系统 西安电子科技大学 2017(学位年度)
摘要:随着现代电子技术的迅猛发展,电子战已成为未来战争获胜的关键因素之一。由于雷达自身技术的不断提高,雷达干扰技术作为战争中破坏敌方武器装备和保护己方武器装备效能正常发挥的关键,开始面临到严峻的威胁与考验。因此,研制有效的雷达干扰技术具有十分重要的意义。相比有源干扰,许多无源干扰方法不仅具有工作频带宽、工作极化方式多样、作用空域大、干扰器材价格低廉的优点,还具有和复杂电磁环境下各种威胁信号的同时作用能力。然而受到使用条件的限制,干扰效果往往无法保证。隐身技术的出现解决了传统无源干扰方法所面临的问题。隐身技术本质是减小目标在雷达方向上的散射能量,从而使雷达难以探测目标,达到干扰的作用效果。
  雷达吸波材料(Radar Absorber Material,RAM)是隐身技术对探测目标表面进行涂装的关键,将其用于隐身技术能够实现对目标的有效保护,这在历来多场战争中已经得到充分印证。雷达吸波材料通过对雷达波的有效吸收,达到回波强度显著降低的目的。然而传统的吸波材料受到重量、厚度以及作用带宽等问题的制约,能够实现的隐身效果十分有限。与传统吸波材料不同,电磁超材料和等离子体这两种特殊的吸波材料除了具有很强的电磁波吸收能力以外,还能够对雷达电磁波实现各种复杂的调控作用。基于谐振吸收效应,本文提出将这两种吸波材料用于实现雷达干扰的新方法。研究结果发现这两种吸波材料能够对雷达实现双重干扰效果:一方面对雷达回波产生强吸收作用达到隐身目的;一方面回波特性改变导致雷达回波产生畸变还能够获得假目标干扰效果。
  本文的主要创新点和贡献如下:
  1、根据电磁超材料和等离子体两种吸波材料各自的结构特点,分别采用不同的电磁计算方法进行计算。对电磁超材料结构采用有限积分法(Finite Integration Technique,FIT),对等离子体采用等效传输线法(Equivalent Transmission Line,TML)。通过计算分别获得雷达信号经吸波材料作用后的回波特性,并建立起经这两种吸波材料作用后的雷达信号回波模型。在此基础上分析基于谐振吸收效应下两种吸波材料的干扰原理,进一步研究吸波材料对雷达回波特性产生的影响。以脉冲压缩体制雷达为研究对象,文中研究了三种典型信号,包括线性调频信号(Linear Frequency Modulation,LFM)、非线性调频信号(Non-Linear Frequency Modulation,NLFM)以及LFM/BPSK(Linear Frequency Modulation and Binary Phase Shift Keying,LFM/BPSK)复合调制信号,分别在电磁超材料和等离子体的作用下雷达信号回波的改变。研究结果表明这两种吸波材料均能够使得三种典型脉压雷达信号发生畸变,表现在信号回波幅度强衰减和波形的幅相调制两个方面。
  2、研究了三种典型脉压雷达信号的回波畸变对匹配滤波输出结果以及雷达信号检测环节产生的影响。通过对脉冲压缩雷达信号有无吸波材料作用时的匹配滤波结果进行比对,发现不同的吸波材料参数条件下,对匹配滤波的影响呈现以下两个结果:(1)当两种吸波材料的参数选择恰当时,能够实现峰值十几dB至几十dB的强衰减;(2)某些参数条件下,能够使目标峰值产生分裂,形成伴随在真实目标数米处的假目标现象。针对第一种情况,通过雷达信号检测概率对吸波材料的干扰性能进行定量描述。而第二种情况下假目标的出现,利用检测概率仅仅只能衡量吸波材料的衰减能力,无法体现出真实目标消失假目标成对出现的情况,此时雷达无法检测到真实目标。以检测概率小于0.1为衡量干扰是否有效的标准,给出了两种吸波材料用于干扰时所应选取的合适的吸波材料参数值,研究结果对实际工程应用具有很大的指导意义。
  3、考虑到电磁超材料易于与目标共形的优点,本文提出利用电磁超材料对逆合成孔径雷达(Inverse Synthetic Aperture Radar,ISAR)目标成像结果实施无源干扰的方法。以十字型超材料结构设计为例,研究X波段雷达在其作用下的成像结果的变化。首先研究了ISAR成像雷达对单个点目标的一维距离像的干扰效果,一维距离像目标位置所在处的峰值发生分裂和衰减,表明干扰有效;进一步对理想简单点目标的成像结果进行研究,发现成像原有的五个散射点变成了多个,成像结果变得十分模糊;除此以外,接近一半的能量衰减使得目标在成像结果中的亮度很低。结合实际应用需求,建立导弹目标三维模型,采用十字型超材料对其进行包覆,研究X波段雷达对导弹目标ISAR像的干扰效果。成像结果表明,十字型超材料的作用造成目标表面的散射点亮度降低,并且在距离向的尺寸展宽,亮点分布更加的复杂,分布规律被改变。因此,十字型超材料能够对导弹目标的ISAR成像结果实现有效干扰。
  本文基于电磁超材料和等离子体的谐振吸收效应,提出了一种新的无源干扰方法。该方法能够使雷达回波特性改变导致回波发生畸变,进一步造成匹配滤波结果的峰值衰减,甚至能够产生假目标,能够实现对雷达的有效干扰。不仅如此,电磁超材料还可以用于实现对ISAR成像结果的有效干扰。本文所提的无源干扰新方法能够解决传统无源干扰方法用于高速飞行目标保护时受到诸多限制的问题,具有工程可实现价值,应用范围广,为无源干扰新方法的研究开拓了一个新的思路和研究方向。
[硕士论文] 孙军锋
电子科学与技术 西安电子科技大学 2017(学位年度)
摘要:雷达对抗是电子信息对抗领域中的一个重要分支,雷达与雷达对抗是矛与盾的关系,随着一方面的发展必然会促进另一方的发展。雷达经常被装备在防空导弹的首部,它对导弹的精准制导有着十分重要的意义。脉冲多普勒雷达是一种全相参体制雷达,通过雷达与目标之间相对运动产生的多普勒频率来获取目标的速度信息,根据脉冲到达时间获取到目标的距离信息,所以脉冲多普勒雷达具有广泛的应用。本论文的主要工作就是研究如何对脉冲多普勒雷达实施有效的干扰。
  本文通过仿真方法对脉冲多普勒雷达的干扰进行分析,构建了一个软件仿真平台。它主要包括三个模块组成:雷达模块、干扰模块和干扰评估模块,其中,雷达模块完成脉冲多普勒雷达的建模和仿真;干扰模块是产生各类型的干扰信号;干扰评估模块是评估各种有源干扰信号干扰效果的优劣。
  本论文主要工作可以分为以下三个部分:
  1.首先建立了雷达导引头的应用场景,分析了脉冲多普勒雷达的基本工作原理以及它在不同PRF(脉冲重复频率)下雷达的性能。然后,依据雷达信号处理流程以模块化的方式对雷达进行建模和仿真,该模型主要包括雷达信号发生模块、发射模块、空间通道、接收模块和雷达信号处理模块。
  2.对雷达干扰系统以及雷达有源干扰的分类进行了梳理,针对遮盖性干扰中的射频噪声干扰和噪声调制干扰进行了数学建模和仿真工作,采用数字射频存储技术,完成了欺骗性干扰中的多假目标、距离拖引、速度拖引、距离速度联合拖引的数学建模和仿真工作。
  3.基于机载拖曳式干扰的场景,采用压制性和欺骗性两种类型的干扰方式对脉冲多普勒雷达导引头进行干扰,通过分析雷达回波信号,对其进行脉冲压缩、MTI、MTD处理之后得到动目标检测结果,以仿真方法验证了各种干扰信号对雷达导引头的干扰效果。
[硕士论文] 乔旭朗
电子与通信工程 西安电子科技大学 2017(学位年度)
摘要:现代战场电磁环境因为急信息化条件下作战中各种雷达、通信、导航、强电磁辐射干扰机等武器装备大量运用,包括电磁信号自身谐波分量越来越多、电磁辐射的功率越来越强,占用电磁频谱越来越宽等因素交杂,呈现出明显的复杂性。未来战争中部队将面临十分复杂的电磁环境,并且随着信息化程度的不断提高,战场电磁环境对部队的战场感知、指挥控制、装备效能和战场生存等方面的影响和制约将不断增大。为贴近实战,提高训练的有效性和针对性,部队的训练必须在与实际作战的复杂电磁环境和态势相吻合的背景下进行,并且在训练结束后能够迅速给出评估结果。因此对战场电磁环境复杂度分析、评估是复杂电磁环境下电子对抗训练必须解决的重要问题。
  本文首先对战场电磁环境的概念、构成和特征进行分析,总结提炼复杂电磁环境的分析方法和特征描述。在此基础上,综合战场电磁环境复杂性定量分析各类方法优缺点,以定性与定量相结合度量的方法论为指导,采取多指标联合度量的方式,提出了一种电磁环境复杂性度量综合评估指标体系。最后,利用某战训任务平台,编写复杂电磁环境复杂度计算软件,对战场复杂电磁环境进行评估,验证了本文提出的电磁环境复杂度评估方法,并指出了需要进一步研究的问题。
  本文提出的电磁环境复杂性度量综合评估指标体系,主要是在相对的时域、频域、空域和能域范围内,评价电磁环境的复杂程度。首先从电磁信号在空间、时间、频谱、强度上的表现入手,区分背景电磁环境和威胁电磁环境两个分类,采用频谱特征、实践特征、功率特征、样式特征等指标来全面、完整地描述复杂电磁环境的整体状况,对复杂电磁环境进行定量评估。在此基础上再对指标进行类型一致化和无量纲化处理,应用模糊层次分析方法确定指标权重,以《战场电磁环境分类与分级国家军用标准》为依据对战场电磁环境的复杂性区分等级。
  战场复杂电磁环境评估是一项复杂的系统工程,尤其在评估指标的选取、评估方法的确定、电磁环境参数的获取和要素权重系数的确认等方面,直接影响评估结果的有效性和客观性。因此需要不断的深入研究,充分利用真实数据,对电磁环境评估指标体系和方法进行修改完善,才能形成一套合理有效的评估方法理论。
[硕士论文] 郑华溢
电子与通信工程 电子科技大学 2017(学位年度)
摘要:雷达侦查前端的功能是接收空间中的各种电磁波信号,并对其中有用信号进行锁定与分析,其核心部件就是雷达侦查接收机。为了适应复杂的电磁环境,雷达侦查接收机必须具有高灵敏度、强大的抗干扰能力以及较高的生存能力。小型化设计能够优化设备的战场隐蔽性与机动性,是提高其生存能力的重要手段。
  本文研制了一款用于雷达侦查前端的宽带超外差式接收组件。它能够接收20~3600MHz范围内的射频信号,下变频至70MHz的中频输出。中频带宽根据功能不同分为40MHz、500kHz与25kHz三种带宽。接收组件分为常规与低噪声两种模式,噪声系数分别要求为小于15dB与小于9dB。线性与相位噪声指标要求较高,带外IIP2要求大于50dBm,带外IIP3要求大于15dBm,相位噪声要求全频段偏离10kHz处小于-100dBc/Hz。镜频抑制与中频抑制均超过100dB。由于其指标要求较高且尺寸要求较小,本文在保证高性能的同时注重小型化设计。
  变频及链路方案是本文的一大特点。论文在二次变频基础上提出了采用双一中频的二次变频方案,为器件选型与降低本振频率提供了便利,并使用了链路仿真软件CASCADE7对方案进行了仿真验证,奠定了整机高性能的基础。射频接收组件小型化的关键是预选组件的小型化,本文先讨论了采用亚倍频程预选滤波器组来实现预选功能,接着引入了平衡放大器与成品LTCC工艺滤波器替代部预选滤波器,大幅降低了预选部分的布板面积,是接收组件小型化的关键。本文同时对本振部分进行了研究,采取了一本振大步进与二本振小步进的组合变频方式来完成跳频。其中重点对二本振小步进、低杂散与低相噪的实现进行了研究与讨论,设计了倍频器+直接数字合成(DDS)+锁相环(PLL)的频率合成方式来实现。最终,本文完成了接收组件的全部设计、调试与测试工作,设计的雷达侦查前端宽带接收组件满足技术指标要求。
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