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雷达技术论文样例十一篇

时间:2022-04-14 21:27:08

雷达技术论文

雷达技术论文例1

1.雷达技术的发展概述

在二十世纪三十年代,雷达技术开始发展,从二战时期起在各大战役中发挥着很大的作用,经历了实战的洗礼之后,大大的推动雷达技术理论的完善和对应用的深入探索,现代雷达技术理论方法、体质机制及技术应用均得到了很大程度的发展,经过几十年的发展,雷达装备技术在环境条件、目标任务以及雷达的研发生产技术等,均发生了变化。雷达的发展可分为以下几个阶段:1、以电子管、非相参为主。为了勘探飞机等飞行物。2、以各项性能比较高的全相参为主。为了应对防空作战的局势。3、以大规模的集成电路、全固态为主。4、以多功能、自适应和对目标识别准确度的技术为主。为应对现代越来越发达的科技产物。

2.对雷达装备技术发展产生影响的内外因素

2.1内部因素

影响雷达装备技术的内部因素有三个方面:资源、方式、能力。资源指的是雷达在波形、极化、平台等资源方面的所利用的程度。方式即是其获得相关信息的各类方法及途径,其中含括布设、运动、构型、配置等多种方式,另外这个因素对雷达技术的影响最大,在技术创新中有着主导性的影响。能力说的是雷达装备技术运用到现实中最后所呈现出的能力。三个内部因素在雷达装备技术的发展进程中,对其有着非常重要的作用力,推动着其发展和完善。

2.2外部因素

对雷达技术产生影响的外部因素有三个主要的方面:环境、目标、任务。环境因素比较复杂且多变。雷达的工作环境,所处的生存环境和磁场环境、需要勘探的目标周围的未知环境,都存在复杂性和未知性。雷达所需应对的目标是有着多样性这一特殊点,主要表现在种类的构型、活动的空间、运动的特点、频谱、极化等方面的复杂性。任务因素多元化,雷达技术在作战方面的的应用范围要广,才可以满足实战的多元性。

3.雷达技术的发展规律特点

3.1频谱资源的占用更广

经过大量研究表明雷达技术在频谱资源方面更加宽泛,这让雷达的纵向分辨能力以及定位的精确度更高,另外所占的空间谱越来越大,很大程度上提高了雷达在横向分辨能力以及定位方面的准确度。

3.2雷达勘探的方式从低纬度逐渐向高纬度发展

雷达技术的观测视角覆盖,探测器构型及信号的空间维度,这三方面是主要体现雷达探测维度的体现,其完善程度也充分代表着雷达装备技术的成长阶段。此外雷达技术在资源方面的消耗程度也在逐渐增多。

3.3内外因素对雷达装备技术发展的综合影响

在雷达装备技术的发展中避免不了遭遇到内部外部因素的各种影响,其外部影响中环境、目标以及任务牵制着雷达装备技术的进展方向,内部影响中雷达技术的资源、能力、方式,这涉及到雷达技术的可行性以及其认知程度及其他方面的问题,一方面也约束着雷达在技术发展上的步伐,有着决定性影响。

4.雷达技术的发展历程及未来发展趋势分析

4.1雷达技术的发展历程

大致可以分为以下几个阶段:

1、二十世纪中前五十年。在这一阶段中,战争频发,飞机被广泛用于战争,飞机灵活,在上空,不易察觉,所以当时对飞机的探测成了当时关注的一个重点,这就很大程度的推进了雷达技术在理论方面、技术方面、实践方面的进步。在这个时期的雷达视角单一,呈点状分布,单一勘测器构型和一维的信号处理,基本满足当时战争需求。

2、二十世纪后期三十年。雷达技术在理论、技术等各个方面都有着突破性的进展,中远程导弹及军事卫星等很多高科技被研发出来,并且被大规模的应用到战争中,雷达装备技术的发展在这一刺激下,获得了很大程度上的推动,并大规模的在军事上应用。这一时期雷达的具有一维的多视角式布局、二维的信号处理、多类探测器的简单式构型等特别点。

3、二十一世纪前后五十年。国家经济的发展带动着科技的不断进步,越来越多的高科技出现,这就造成了高科技的局部性战争的爆发,新型的军事就要来了,这将是军事的一个变革的时期。这一时期,雷达的具有二维度多视角的分布,多类探测器的共形式构型和多维度的信号处理等特点。

4、再之后的五十年。这是雷达技术目前所在的阶段,此阶段将是数字化的年代,雷达技术在此阶段,将会有更多的创新,为了适应这一阶段,将不断的完善基础理论及技术。数字共形相控阵式雷达、双多基的SAR与三维的SAR等很多新研发的雷达技术可以会进行技术整合,在实际战争中进行检测。这一时期的雷达技术也许会具有三维度的多视角式分布、多维度的信号处理和多类探测器的复杂式构型等特别地方。

结束语:

本文对雷达技术的影响因素、发展历程及未来发展趋势进行分析概述,雷达装备技术的发展很大程度受到当时局面的影响,为满足当时军事需求,进行改进。近一步深入了解雷达装备技术在发展中所呈现的规律,这给雷达装备技术的发展走向提供了很有意义的重要依据,所以研究人员及研究机构,要对雷达装备技术的发展历程进行身日的了解及分析,总结其在发展中所呈现的规律,归纳其发展中的特点,与当今技术相对比,对未来的技术发展进行规划,让雷达装备技术在研究领域方面对发展的主流的历史、当今和未来的情况有把握,明确雷达装备技术在未来的目标,确定科学的研究方向,制定研究方式,从而推动来雷达技术的发展。

雷达技术论文例2

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2014)01-0086-02

1 概述

近年来,我国国防事业快速发展,雷达信号处理领域人才需求不断增加。因此,为以雷达研究、生产为主要任务的国防单位培养优秀人才成为了许多高校的一项紧迫任务。在众多雷达技术中,成像技术将传统雷达中的“点”扩展为了二维图像,使雷达具备了如同光学照相机一样的测绘功能,是雷达技术发展的里程碑[1]。因此,近二十年内我国多家研究单位纷纷展开了相关研究,极大地推动了此项技术的发展。在这种背景下,许多高校纷纷开设了《雷达成像技术》这一具有鲜明国防特色的专业课程。该课程主要内容为合成孔径雷达(SAR)成像所涉及的原理、数据采集、信号处理等,通过这一课程的学习,可以使学生初步掌握SAR这一体制雷达的基本原理以及常用的信号处理方法,为进行深入的研究打下基础。

《雷达成像技术》课程体系的内容主要包括匹配滤波器技术、合成孔径原理、雷达成像原理、雷达成像算法等几部分[2,3]。在雷达成像的教学和研究中,合成孔径原理以及雷达成像原理具有专业性、理论性强的特点[4],需要学生不仅具有扎实的信号处理基础,还需了解雷达原理的部分内容,这一点也是很多学生在该课程学习过程中信心不足的原因;同时、各种雷达成像算法涉及的信号处理流程极为复杂,抽象性很强,学生难以全面掌握该项技术。因此,作者在该课程教学实践的基础上,提出了五点提高教学质量的建议,包括第一节课的安排、课堂互动讨论、加强实验环节、定期综合实践和期末理论升华,这五点建议相互补充、能够达到推进学生对雷达成像技术的理解,并最终运用该项技术的教学目的。

2 《雷达成像技术》教学实践存在的问题

作者在该课程的教学实践过程中,发现现有《雷达成像技术》课程的教学环节存在以下问题:

1) 学生学习兴趣不高。

“雷达”一词所带有的浓厚军事、国防色彩使得该课程具备很强的专业性,且雷达与无线通信课程中手机、对讲机等事物相比,生活中并不常见;加之飞机、卫星等遥不可及的雷达搭载平台,使得学生觉得该课程和自己的生活相距甚远,容易产生“不知为何为学”的观点,直接导致学习兴趣下降。

2) 学生处于被动接受知识状态,易产生厌学情绪。

当前《雷达成像技术》课程的课堂教学,仍然以传统的教师讲授的为主,学生处于被动接受知识与理论的状态。然而,雷达成像自身就是一项理论性极强的技术,如进行雷达回波信号建模和雷达成像算法部分内容讲解时,不可避免地要遇到大量数学推导,当整版枯燥的数学公式摆在学生面前时,厌学情绪自然容易滋生。此外,由于该课程理论前后联系紧密,环环相扣,一个环节学的不扎实,就会直接造成此后内容理解的困难。这些都会再次降低学生学习的兴趣与积极性,导致教学效果下降。

3) 课堂内容陈旧,显著落后于学科前沿科技。

当前《雷达成像技术》选用教材中大部分内容的共同特点即为技术成熟但理论陈旧,如80年代提出经典RD成像算法,90年代提出的Chirp-scaling成像算法等。事实上,雷达成像在学术界一直是近年来的热门技术,许多新算法、新概念层出不穷。对雷达成像及雷达信号处理领域学科前沿技术缺乏了解,直接导致了学生创新思维不活跃,难以突破现有理论,获得创新性的成果。

3 提高《雷达成像技术》教学质量的五点建议

针对上节提出问题,作者在该课程教学实践的基础上,提出了五点提高该课程教学质量的建议。

3.1 上好第一节课,充分激发学生兴趣

与其他传统课程相比,《雷达成像技术》的第一节课尤为重要,是建立学生学习信心、培养兴趣、激发热情地关键一步。针对该课程专业性极强、内容抽象的特点,授课者应在第一节课安排具有极强冲击甚至震撼效果的内容。与其照本宣读地介绍SAR的分辨率能够达到哪个数量级,不如直接给学生展示一些高分辨率SAR图像,如图1所示的SAR图像,且所展示的图像最好是授课者自己的科研成果。由于现阶段国内高校这一课程的教学者绝大多数同时为SAR技术的研究者,故这一步并不难完成。同时,授课者要善用比喻与类比,将雷达、雷达成像过程与日常生活中的事物巧妙联系起来,如,将雷达成像与光学照相机作对比,从各个指标进行比较,最终得出“雷达是一个很昂贵的高分辨率照相机”结论,通过这种方式可以逐步揭开雷达神秘的面纱,拉近与广大在校学生之间的距离。

图1 雷达图像

3.2 课堂互动讨论

《雷达成像技术》课程的学习重点是雷达成像过程的理解,雷达成像算法的掌握及应用,在课堂教学过程中,学生厌学心理的主要来源即为大量的理论分析、数学公式推导。因此,如何改变原有的学生被动接受模式,避免填鸭式授课,让学生真正参与到知识的传播中来,是授课者提高课堂质量的关键步骤。作者认为,教师的讲授时间不应占据整个课时,应适当在每节课留一些时间给学生,如在上课的前10分钟,让一些学生通过讲解的方式引导大家复习与总结,这样即可以巩固之前所学知识,同时对新的知识也起到预习的作用。此外授课过程中的节奏也要合理把握,尽量采用一些巧妙的方式避免连续不断的讲解和大量板书,同时,要及时的针对复杂内容提出一些具有启发效果的问题让学生回答,这样既能够让学生更深入理解内容,又能够达到集中注意力的目的。

此外,在每一部分知识点学习结束后,应安排一节专门的讨论课。由教师确定主要议题,但要以学生为主角,自由发言,谈对课程的理解,分享新观点。教师最后对学生发言进行评论,梳理该部分内容的核心理论、关键技术,从而实现进一步加深学生理解的目的。

3.3 加强实验环节

由于课堂教学侧重于理论理解,属于“纸上谈兵”阶段,学生对课程知识的认识很容易随着时间的推移而慢慢消退,难以转化为实用的技术。因此,作者认为,实验环节是该课程的重中之重,教学者应给予足够重视。受一些条件的限制,目前该课程的实验基本以点目标的仿真为主,即在MATLAB软件平台上,将仿真的雷达回波数据通过成像算法变为清晰的点目标。针对这一方法,作者认为可以采取两点改革。第一,实验平全可以不拘泥于MATLAB,而是让学生自己选择熟悉、感兴趣、擅长的平台,如C平台,IDL平台等,这样可以充分发挥学生自身的特长,提高效率;第二,点目标仿真的模式虽然能够很严谨的验证成像算法,但适当的加一些场景仿真,会更有利于学生学习兴趣的提高,在条件允许时,授课者如果能够提供一些实测的SAR数据,让学生通过自己的努力得到真实雷达图像,显然对学生自身的提高更为有利。

3.4 定期综合实践

“实践是检验真理的唯一标准”。经过一段时间的学习后,学生虽然能够对各种雷达成像算法较为熟悉,但对整个雷达成像理论的物理过程仍缺乏完整、深入的认识。学生们往往无法确定各类成像算法之间的本质联系、算法性能之间的差异、具体的算法的应用条件等,更不用说自己去设计成像处理流程了。因此,必须通过实践强化,加强学生对成像技术理解,实现理论到技术的真正转化,使学生具备自主设计成像信号处理流程的能力。授课者可设定成像所需达到的性能指标(如分辨率、运算效率等)以及雷达系统指标(如载频、脉冲重复频率等),让学生自己选择与设计成像算法,并将不同学生算法所得结果进行对比讨论,从而使学生对各种算法的优势与缺陷印象更为深刻,对雷达成像理论理解更为全面。

3.5 升华理论,引导创新

经过一个学期的学习,学生对雷达成像技术有了一个比较深入的理解。但是,由于国防科学技术的迅猛发展,雷达成像课程所授知识已近显著落后于学科前沿。为了让学生了解学术前沿,学期末时,应指导学生撰写一份该课程的技术报告。其中,调研、查新过程应由教师进行指导,使学生能够获取大量最新资料。此后,应引导学生对资料进行总结归纳,并阐述自己的认识和理解。对于在学习中表现出很强创新能力、对理论有独特见解的学生,还可以进一步指导他们撰写相关学术论文,申请相关专利,促进本学科的发展。

4 结束语

本文针对《雷达成像技术》教学过程中存在的若干问题展开研究,结合作者自身教学实践,提出了五点提高该课程教学质量的建议。实践结果表明,建议中的方法不仅能够显著提高学生对该课程的理解程度,改善学习效果,还能够引导创新,为学科的长久发展提供基础。

参考文献:

[1] D. A. Ausherman, A. Kozma,et al.Developments in radar imaging [J].IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems,1984,20(4):363-399.

雷达技术论文例3

进入21世纪以来,我国交通和水利的发展越来越快,从而各类隧道工程的建设也越来越多,隧道工程的质量检测是非常关键问题。以往隧道工程的开挖的方式主要是直接爆破,达不到工程预期的效果,从而影响了隧道混凝土衬砌造成较大难度,使得衬砌层厚度无法满足设计要求。随着科学技术的发展,隧道工程的施工方式发生了变化,工程开挖质量得到了很大的改善,但是仍然存在着很多问题。此时高效率全方位的地质雷达无损探测技术就出现了,为隧道工程的检测提供了准确的数据。论文以某隧道工程为实例,来对地质雷达无损探测技术进行分析。

1 地质雷达探测技术的原理分析

地质雷达设备主要由控制主机和天线两个部分构成,主机的功能为提供控制信号,天线的功能为发射或接收超高频电磁波天线发射电磁波后,电磁波在衬砌和围岩内传播,一旦遇到内部裂缝、衬砌边界、孔洞、围岩时就会发生电磁波反射,由天线接收反射的信号,并将其传送至主机,主机负责全程记录、存储、显不反射信号的强度、走时等信息反射信号的强弱与反射界面面积、平整度以及两侧物性差异有关,反射信号往返时间长短则与反射界面距离有关通过分析反射信号的相关信息,可以判定反射界面的位置和两侧介质的性质,获取围岩结构状态,衬砌厚度、劈裂、孔洞的形状与位置等参数,实现无损探测。地质雷达探测技术的工作原理如图1所示:

图1 探测原理示意图

2 某隧道工程实例地质雷达无损探测技术的应用分析

论文以某隧道工程实例为依托,对地质雷达无损探测技术的具体应用进行论述。该隧道是基于新奥法的原理进行设计施工,衬砌形式为复合式衬砌,为确保隧道工程的整体质量,决定在施工过程中,采用地质雷达无损探测技术对关键工序进行质量检测。

2.1 雷达设备的选择及参数的设置

在应用地质雷达探测技术对隧道工程进行质检的过程中,应当结合工程实际情况选择地质雷达,并对相关参数进行合理确定基于本工程的特点,经过多方面综合考虑,最终决定选用RAMAC/GPR型地质雷达,配以500mHz屏蔽天线该雷达的特点如下:高集成化、真数字式、体积小、重量轻,是目前唯一一款能够由单人进行操作的探地雷达其功耗较低,主机功耗仅为25W,系统耗电量较低,无需电瓶供电,给野外工作提供了极大的方便在质检过程中,需要重点控制的参数如下:采样频率设置为7005mHz;采样点为483个;叠加次数为8次;触发方式为时间触发。

2.2 检测项目及检测要点

2.2.1 支护厚度检测。在不考虑其它影响因素的前提下,由地质雷达天线发射出的雷达波中,空气直达波是传输速度最快且最先抵达接收天线的,次之的是表面直达波,反射波居于最后在影响反射波能量的各种因素当中,隧道围岩与混凝土的物性差异是关键性因素,研究结果表明,两者之间的差异与反射波的能力成正相关的关系,雷达波经由隧道围岩和混凝土界面反射至雷达中的。反射信号在图像中的具体表现为强振幅和连续同相轴,基于这一特性,便可在地质雷达中准确读取出混凝土的厚度。

2.2.2 二次衬砌厚度检测。隧道内的围岩与一二次衬砌间存在着非常明显的差别,具体体现在物性和成分上,正是因为这此差异造成了围岩、一次衬砌和二次衬砌三者间的介电常数不同,尤其是在衬砌与围岩间当电磁波经衬砌进入到隧道围岩当中时,通过观察能够发现如下现象:即反射波的振幅增大、视频率降低相关研究结果表明,电磁脉冲在结构层的各个界面当中均会发生一定程度的反射,并且不同结构层中的电磁脉冲速度均不相同,按照反射的速度与时间,再借助相应的计算公式,便可求出隧道结构层混凝土的具体厚度。通常情况下,电磁脉冲在混凝土当中的传播速度可预先获知,基于这一前提,采用地质雷达对隧道衬砌混凝土的厚度进行检测时,关键环节是准确获得电磁脉冲在各个结构层当中反射时间。

2.2.3 脱空区检测。由于空气与混凝土的物性差异较大,从而导致了两者之间的介电常数存在很大的差别。在隧道工程施工时,若是衬砌混凝土的背后回填密实度未达到设计要求,便会使混凝土与围岩之间形成缝隙,此时电磁波在经过空气与混凝土界面时,就会出现较强的反射信号。相关研究结果表明,脱空区的区域越大,在雷达图像当中的围岩界面就越清晰通过观察可以发现,在雷达图像中的反射波呈弧形,并且多次出现,同时反射波具有同相轴的特点,它出现的位置一般都在混凝土层下方,随着时间的变化反射波的能力会随之增强为此,可按照雷达波在隧道洞内的传播速度和介电常数对脱空区的大小进行计算,同时按照水平距离还可求出脱空区的具体范围

2.2.4 钢拱检测。雷达设备发射的电磁波在传播过程中存在能量传递由于传播导体的电磁性差异较大,所以使得电磁波在传播过程中一旦遇到金属材料等良性导体,就会产生强烈的反射现象。在隧道工程施工中,经常会使用到钢支撑和钢筋网,这两种金属材料结构均属于良性导体。在运用雷达无损探测技术进行隧道检测时,如果混凝土中存在钢拱,那么就会在雷达图像上显不明显的、呈月牙形的反射信号,且每一个钢拱均会有一个对应的反射信号;如果混凝土中存在钢筋,那么就会在雷达图像上显不出强烈的、呈连续点状的反射信号根据雷达无损探测获取的信号形状及雷达图,可得知钢筋、钢拱数量及其分布情况等信息,用以判断钢拱和钢筋用量是否满足工程设计要求。

3 结语

总而言之,隧道工程施工质量检测是一项较为复杂且系统的工作,在不影响施工正常进行的前提下,对各道工序施工质量的检测,一般都是采用无损检测技术本文依托某隧道工程实例,对地质雷达无损探测技术在该工程中的应用进行论述,结果表明,地质雷达能够准确检测出隧道的施工质量,为工程整体质量的提升提供了强有力的保障。

参考文献

雷达技术论文例4

雷达和通信是作战平台两个最重要的组成部分,对满足小型化、多功能化的现代化战争需求具有十分重要的现实意义。在现代军事领域中,扩频技术在导航系统、军事干扰系统等领域中得到了广泛的应用,取得了长足发展。扩频技术的应用在一定程度上能够保障在复杂电磁环境中的军事通信畅通无阻,从而促进了军事通信技术的发展。

1扩频通信技术的理论基础

通信雷达在探测获得目标参数后,需要将获得的参数传递给其他相关的参数控制设备。通常而言,目标参数的传递需要借助通信系统来完成。所以选择一种恰当的通信流程和工作方式对于雷达通信系统的正常工作十分重要。常规的雷达通信系统由三部分组成,即地面通信雷达、中间通信和其他相关设备等。雷达通信系统的运作流程可以概括为:首先,地面雷达对外发出探测信号,探测信号在遇到探测目标后,会产生回波,当地面雷达接收到回波信号时,需要对接收到的信号进行处理,对获得的具体参数进行计算,最终形成控制指令通过通信的方式发送至相关的处理设备,相关的处理设备对接受到的指令信号进行处理后,交由执行装置进行执行,最终完成整个预定的目标。扩频通信技术是一种利用频率更高的伪随机序列对信号基带中的有用信息进行调试,将经过调试后的频谱信号分布在一个带宽更高的频带中进行传播的通信技术。扩频通信技术的理论基础是香农公式。理论分析认为,可以采取用信道宽度换取信号噪声功率比的方式达到预定信道容量的要求。换言之,即便在低信号噪声功率比甚至是信号被噪声淹没的条件下,可以采用增大信道宽度的方式达到准确传输特定信号的目的。与常规的通信技术相比,扩频通信系统需要在信号的发送端添加扩频模块,而在信号的接受端需要增加解扩模块,两个新模块的加入在一定程度上提高了雷达通信系统的抗干扰能力现代化的军事作战需求对军事通信技术提出了较高的要求,在现代通信中,扩频技术得到了广泛应用。以扩频技术作为技术支撑的码多分址技术具有其较强的抗干扰、抗衰减等优良性能,可以进行多地址通信和实现低功率谱密度,成为了现代通信技术中基于扩频通信的技术典范。扩频通信技术可以分为直接序列扩频和跳变频率扩频两种。直接序列扩频通常采用的是将伪随机序列和原始信号作为模二加,在用一个伪随机序列表示信息码元,伪随机序列具有高码率的特征。之所以信号的频谱可以被扩展,是由于码片的速率较信息码元速率高很多的原因。同一个扩频码和接收信号在接收端处需要在进行一次是时域相乘,由于与扩频码的相关性不高,因此,在接收信号的存在的干扰和噪声可以看做是扩频,信号的功率被抑制。有用信号和同一个扩频码相乘两次可以还原为有用信号本身,同时信号能量重新在较窄的带宽能聚集、压缩,从而实现信号的解扩。跳变频率扩频则是将扩频码的载波频率变为不断变化的随机跳变。跳频方式亦可被视作一种载波按照一定规律变化的多频频移键控。调频频率系统的离散频率范围从几千到220,在跳频系统中,可以对扩频码选择不同的信道,这区别于直扩系统。

2扩频技术中扩频序列的同步

在雷达通信系统中,扩频序列的同步居于十分重要的位置,在扩频通信中,通常需要满足的同步包含两点,分别是一般的载波同步和扩频码的同步。目前,在扩频通信技术中较为广泛采用的接受同步法包括滑动相关捕获法、匹配滤波器捕获法和并行相关捕获法等方法。在这三种接受同步法中,滑动相关捕获法是一种相位匹配捕获法,通过滑动本地的伪码来搜寻所需的相位,直至出现所需的峰值信号,捕获成功。并行相位捕获法则是通过借助一个相关器,将多路的相关性计算结果传输至比较电路中,以相关性最大的电路作为成功的捕获电路。匹配滤波捕获器利用的是一个快速捕获器,通过对相关数据进行计算分析,由于匹配捕获器的频谱特性和输入信号的频谱特性完全一致,因此在雷达信号系统中被广泛使用。

3扩频信号系统的设计与调试

基于扩频技术的雷达通信系统扩频功能的实现需要结余扩频码序列对原始信号的频谱进行扩展。因此在信号发射机的上除了要有载波调制模块外,还需要有扩频信号的调制模块。新的组成结构对雷达通信系统提出了跟高的要求,而对于扩频信号系统的设计和调试工作主要集中在对于发送模块和接受模块两部分。发送模块的设计工作主要包括原始信息编码、扩频和调制三个方面。在雷达通信系统红,为了实现对数据信号扩频的目的,常用的做法是对扩频码序列和带发射信号相乘,得到扩频码比数据窄的时宽,实现扩频序列的频带高于数据序列。接收模块的设计工作主要包括信号带通采样、信号滤波器的设计、信号的解调和匹配滤波器四个方面的内容。滤波器是一个在接收系统中被多次使用的装置,一般而言,高性能的滤波器具有强大的IP功能,可以自动实现对系数对称性的发掘,从而达到减少资源浪费。采样后的数据进过滤波器后,通常会采用差分相干解调法对信号进行调试,最后交由匹配滤波器进行相位搜索。

4结束语

如前文所示,本文中对基于扩频技术下雷达通信信号处理的相关问题进行了深入细致的分析,通过对雷达通信系统的结构、扩频通信技术的相关理论技术、扩频序列的同步等技术进行研究,得到了扩频喜好系统的设计和调试方法,希望文本的研究结论可以进一步丰富对于扩频技术下雷达通信信号处理相关问题的认识。

参考文献

[1]张国强.扩频技术下雷达通信信号的处理策略研究[J].数字通信世界,2016(1).

[2]喻方惟.扩频技术下的雷达通信信号处理分析[J].通讯世界,2015(3):39-40.

[3]黎立.基于扩频技术的雷达通信信号处理实现[D].南京理工大学,2014.

[4]郁如圣.基于制导雷达的通信信号处理研究[D].南京理工大学,2012.

[5]宋强.相位编码雷达基于通信指令的空中目标定位技术研究[D].南京理工大学,2010.

[6]郗洪.智能扩频通信信号处理的研究[D].西北工业大学,1999.

雷达技术论文例5

自雷达在上世纪的三十年代诞生以来,雷达系统技术的发展已历经八十多年的时间,在经过二战时期,冷战时期军备的竞赛及新军事性革命时期等一系列不同历史阶段各种因素推动,经受住了各类考验,现代雷达技术理论方法、体制机制及技术应用等各方面均得到了快速的发展。二十一世纪以来十数年间,现代雷达技术所面对的环境条件、目标任务及雷达系统的研制生产支撑有关技术等情况,均出现了深刻性的变化。目前雷达技术还仍然在持续、高速地演变与发展,进而产生了诸多的新概念、新体制与新技术,便于更好地适应全球未来资源的竞争在雷达技术方面所提出的各种需求与挑战。在雷达技术的发展过程当中,各国的专家学者分别围绕着特定的历史时期,各类系统的体制,不同的应用范围和领域,及特定的国家与机构等方面的因素,全面回顾、分析和研究雷达技术发展情况,剖析雷达的重点装备与技术,划分技术发展的阶段,对雷达装备的发展脉络进行透视,并归纳和总结雷达技术的发展新的趋势。此种研究工作有效地促进了雷达技术的发展,对于雷达技术的研究和应用发挥着十分重要的助推作用。因此,加强对雷达技术发展规律和宏观趋势的研究,具有十分重要的历史和现实意义。本文深入阐述了影响雷达技术发展的主要因素,研究分析了雷达技术发展过程中的规律性特点,总结归纳了雷达技术的发展历程回顾及未来趋势预测,希望对于雷达技术发展规律方面的研究工作能够切实起到一定的参考和借鉴作用。

1.影响雷达技术发展的主要因素

1.1 雷达技术发展的内部影响因素

方式、资源及能力是推动雷达技术发展的三个主要的内部影响因素。方式因素在雷达技术的创新当中起着关键性的促进作用,而资源与能力因素的作用则次之。方式因素指的是雷达装备系统取得信息的途径与方式,包括布设、运动、构型及配置等不同的实现方法。资源因素指的是雷达装备系统在利用波形、极化、平台及频带等资源的程度。能力因素指的是雷达技术相关进步最终在雷达装备实现布设运动、构型配置及信号的产生、接收发射、处理记录等各方面功能的能力。这三种内部的因素,通过不同的形式与侧面,对于过去、现在及将来不同时间的尺度来说,始终属于促进雷达装备技术创新与演进的潜在动力,发挥着极为重要的作用。

1.2 雷达技术发展的外部影响因素

环境、目标及任务是推动雷达技术发展的三个主要的外部影响因素。环境因素具有复杂性的特点,雷达装备工作的环境、所处的生存条件与电磁场环境,及探测目标周边的环境等情况都十分复杂。除了对气象、地海的杂波及雨云等以外,雷达装备还面对着城市、山川、海面挥发及波浪等所引发的较强的杂波,必须满足各种环境条件的探测要求。目标因素具有多样性的特点,雷达目标在种类的构型,活动的空间,运动的特点及频谱、散射与极化等特性方面都表现得较复杂多样。任务因素具有多元性的特点,雷达装备在作战的使命方面表现出范围不断扩展、多方面进行分化的走势,以便于适应信息化现代战争的需要,从容地应对各类战场威胁、完成好多种战斗任务的要求。

2.雷达技术发展过程中的规律性特点

2.1 具有占用更宽频谱的特点

研究分析雷达技术的发展演进的过程可以看出,有两条重要的技术发展线索与脉络。一个是占用更为宽泛的频谱资源,从而使得雷达装备纵向的分辨能力与定位的精度更高;另一个是占用的空间谱更大,从而使得雷达装备横向的分辨能力与定位的精度更高。雷达目标的散射场所在的空间球面当中形成了空间谱,这在传统的单站,双多式基地,分布类雷达,二维与三维的ISAR与SAR,相控阵与数字阵,分布式的相控阵,以及将来立体网络式的雷达,都能够从空间谱的球面当中找出相应的形态。

2.2 具有探测方式从低维度演进为高维度的特点

雷达装备系统维度集中体现为其观测的视角覆盖、探测器构型及信号的空间维度等三个主要的方面,其基本的规律是从少而多渐进式地进行演变。此外雷达装备系统在资源的消耗方面出表现出逐步增多的发展走势。雷达装备系统在通道的构型、观测的视角及信号的维度等三方面演进的不同层次,已经成为对雷达技术划分不同发展阶段的一个基本依据。

2.3 具有发展的节奏受到内外部各种因素综合影响与制约的特点

雷达技术在其发展的过程始终深受环境、目标及任务三种外部影响因素的约束与牵制;此外,雷达装备的方式、资源及能力等三个内部的影响因素,由于涉及到对雷达装备的可行性与认识程度等问题,也成为了制约雷达技术的发展整体节奏的、起着关键性作用的因素。

3.雷达技术的发展历程回顾及未来趋势预测

笔者认为,雷达技术的发展历程大致可以分为四个阶段。

3.1 第一阶段为二十世纪的前五十年

在此阶段当中,由机等装备的发展并广泛地应用到两次世界大战当中,人们对机进行远距离的探测与报警功能的需求十分迫切,这样就大大地促进了雷达基础理论、技术及装备系统的发展。此阶段主流雷达的特性为单一视角的点状式布局、单一探测器的构型及一维的信号处理。

3.2 第二阶段为1960-1990年之间的三十年

在此阶段中,同雷达装备有关的各类基础理论与技术取得了突破性的进展,高速度的喷气式飞机,中程远程的导弹及军事卫星不断涌现且广泛应用到冷战时期军备的竞争之中,促进了雷达技术继续得以快速地发展,大规模地用到相关军事领域当中。此阶段雷达装备的特点是一维的多视角式布局、多种探测器的简单式构型及二维的信号处理。

3.3 第三阶段为1990-2040年之间的五十年

在此阶段中,多次发生了一些高科技的局部性战争,标志着信息化主导、精确远程打击的新型军事变革时代已经到来。此阶段雷达装备的特点是二维度多种视角的布局、多种探测器的共形式构型及多个维度的信号处理。

3.4 第四阶段为2040年之后的五十年

这是雷达技术目前所处的发展阶段。在此阶段中,数字共形相控阵式雷达,双多基的SAR与三维的SAR,以及扁平式多站网络化雷达等新型的雷达装备将会列装,并且接受战场环境的实际检验。此阶段雷达装备的特点可能会是三维度多种视角的布局、多种探测器的复杂式构型及高维度的信号处理。

4.结语

综上所述,研究分析雷达技术的发展规律与趋势,能够进一步明晰雷达技术的发展深化规律,深刻认识雷达技术的前沿及未来走势,可以为雷达技术的长期规划的筹划工作提供重要的依据。因此,相关研究机构和研究人员必须高度重视雷达技术发展问题的研究工作,适时分析和认识雷达技术演进的规律,总结归纳其发展的趋势,展望推演雷达技术的发展远景,选择其重点研究与分析的方向,从而使得雷达技术研究领域对于发展的主流与前沿、现在和未来等情况能准确地进行把握,为明确雷达技术发展的阶段性目标,科学制定长远规划,进而推动我国雷达技术实现创新性发展,提供决策依据和支撑保障。

参考文献

雷达技术论文例6

引言

飞机尾流是飞机在飞行过程中产生的必然现象,与大气不同,飞机尾流拥有特殊的空气动力学特性与雷达特性。从空气动力学的角度来分析,飞机在飞行过程中,尾部产生的气流更加强烈,而且为不规则变化,因此飞机尾流成为了航空安全的重要影响因素。

1 民航飞机尾流的产生与消散

1.1 尾流的产生

尾流,即翼尖涡流,指的是飞机三维机翼在出现升力情况下,随着出现诱导阻力的诱因。在飞机三维机翼出现升力情况下,飞机上翼面的压强将不足机翼面,于两个飞机翼尖位置气流便会自下翼面经翼尖流往飞机上翼面,如图1所示。此外,结合懦可夫斯基升力公式,尾涡强度与尾涡相互有着下述关联性:

?祝0=Y/pVLv=NyG/pLv

该公式中,Lv=πl/4,Lv表示飞机有效翼展,l表示飞机翼展。

图1 飞机尾流的产生示意图

1.2 尾流的消散

尾流的消散机制十分繁杂,飞机尾流的消散步骤、方式受局部大气环境很大程度影响,包括大气分层效应、风的速度场、温度梯度以及大气絮流度等等[1]。现阶段,针对尾流的消散机理尚不十分明确,结合相关研究而言,飞机尾流消散通常存在以下几种方式:I.经较长一段时间之后,翼尖涡流扩散能够使得各个漩涡不断增大,造成尾流与大气相融合,引发尾流消散;II.即刻的结构变换,能够片刻使漩涡中心位置加宽,造成漩涡瓦解、破裂,引发尾流消散。

2 民航飞机尾流探传感器技术特点

2.1 激光雷达探测技术

飞机尾流的激光雷达探测技术属于一项较为成熟的探测技术。Lockheed Corporation推行SOCRATES项目,通过激光雷达探测技术对飞机尾流进行跟踪,达到了显著的机场使用率、机场安全可靠性等改善效果[2]。伦敦希思罗机场开展的激光雷达探测研究发现,飞机尾流组成有着一系列有趣之处。良好的天气环境下,激光雷达探测性能十分可观,可确切呈现出尾流空气动力学相关参数,能够给予飞机升降以有利的尾流特性依据,性能发挥距离比较远,然而在浓雾、阴雨等天气环境下,激光雷达的传播急剧衰减,性能发挥距离极大地下降,无法符合飞机尾流探测标准;另一方面,激光雷达探测技术还有着成本造价高的不足。

2.2 雷达

相较于激光雷达探测技术,雷达有着天气环境适应能力佳、成本造价经济等优势,并且同样可以确切呈现出尾流空气动力学相关参数,符合民航安全对飞机尾流动态预测、检测的标准。鉴于此,飞机尾流的雷达探测技术愈来愈得到人们的热点关注。自上世纪八十年代到今天,欧美诸多发达国家开展了一系列飞机尾流探测研究检测尾流雷达发射率,相关飞机尾流雷达探测研究[3],如表1所示。自多普勒谱雷达相关研究角度出发,尾流构成成分包括两个相对旋转的两个漩涡,尾流速率能够视为两个旋向不同的涡旋重叠,公式为:

v2(r)=v(r-r2)-v(r-r1)

其中,v(r)指的是尾涡剖面切向速率模型,r1、r2指的是涡旋中心,方程经矢量叠加一定地呈现了涡旋的动力学状态[3]。设定飞机航速为70m/s情况下,通过单位长度尾流之中径向速率vd所具备的体积呈现多普勒谱S(vd),单位为m3/s,统计手段获取单涡、双涡多普勒谱公式与单涡所得结果基本一致,公式均可表示为:

S(vd)≈?祝20/8π3d,v0≤|Vd|≤V1

其中,?祝20指的是尾流涡环值。V0=?祝0/2πBa指的是尾流多普勒最小速率值,经计算,单涡、双涡标准差均在3m/s范围。

3 民航飞机尾流探测研究现状

3.1 尾流雷达探测技术的问题与趋势

自尾流雷达探测技术研究方向而言,截止目前,它的理论研究仍旧鲜有成果。机尾流探测实验研究之中,大部分研究集中于光大、雷达等探测技术上,且尾流雷达探测技术愈来愈得到行业的热点关注。

3.2 尾流探测技术的理论体系

现阶段国际上关于尾流探测技术的相关研究所集中在民航领域,故此类研究所研究的主要方向为近程尾流相关探测实验。相关面向反隐身实践需要的远程尾流探测技术的理论体系,国际上还没有十分明确的研究方向。在我国,相关人员在进行尾流探测、尾流目标特性相关研究的一并时间,首次进行了更进一步的尾流探测技术理论体系研究,初步构建出尾流雷达回波框架,开发出Hough变换、GLRT及LMP等一系列尾流探测技术,同时研究了不同常规天气环境下的尾流探测距离[5]。这一系列尾流探测技术的理论体系研究,极大地对雷达目标检测理论进行了丰富,但仍没有构筑出全面系统的尾流检测理论体系,还有待进一步展开研究。

4 民航飞机尾流探测技术的应用趋势

随着社会经济的急速进步,为航空运输也发展创造了有利契机,机场运输越来越繁忙,客流量越来越大,飞机尾流所引发的飞机安全隐患及尾流对机场吞吐量的制约等问题,愈来愈得到行业专家人士的热点关注。迄今为止,世界上已存在一些机场已经配备有自身的飞机尾流探测雷达[6]。由此能够遇见,在不久的将来,各大机场将陆陆续续配备尾流探测设备,尾流探测将成为民航领域的一项十分重要的应用。

5 结束语

综上所述,飞机尾流探测技术研究是一项十分复杂的系统工程,要花费大量的人力、物力,为了实现飞机尾流探测技术研究的有效性,相关人员要全面认识飞机尾流的特殊目标特性,研制特有的飞机尾流检测、跟踪算法,并且应当权衡一系列工艺、实践应用等需求,积极为人类社会发展做贡献。

参考文献

[1]戴幻尧,狄东宁,乔会东,等.飞机尾流探测技术研究进展及应用前景[J].科技导报,2013,31(31):68-69.

[2]Luckner R,Hohne C,Fuhrmann M. Hazard criteria for wake vortex encounters during approach[J].Aerospace Science and Technology,2004,8(8):673-687.

[3]徐群玉,宁焕生,陈唯实,等.气象雷达在民航安全中的应用研究[J].电子学报,2010,38(9):2147-2151.

[4]扈罗全,王雪松,李健兵,等.随机射线方法分析飞机尾流的电磁散射特性[J].中国电子科学研究院学报,2007,2(5):498-502.

雷达技术论文例7

2按主线的教学要求

因为雷达探测目标技术的复杂性,图2所示的内容层次涉及到具体多门相关课程,在学员(受训者)学过相关专业基础课程后,本课程中的部分相关内容就是一个再学习和再深入的过程[5];如果学员(受训者)没有学过相关专业基础课程,本课程中的部分相关内容就是一个新内容,其学习内容也是完整的.将基础原理到应用所涉及到的内容融合在一起,对理解雷达的系统性也极有好处,特别有利于雷达使用中的参数设置和优化.从空管一次雷达培训教程编写开始就按照主线进行规划,直到雷达的应用,使整个过程在“主线”的引导下进行.考虑到目前没有现成的教学书籍,有必要编写1本空管一次雷达教材,可以使学员(受训者)一方面减少寻找众多雷达系统和雷达原理类书籍的时间和精力,而将主要精力运用在探讨空管一次雷达这种类型的雷达探测目标规律性上,另一方面避免被这些书中描述的众多雷达类型所混淆.空管一次雷达教学内容按照主线梳理编写的要点是:①雷达探测目标基础:目标特性、杂波特性、噪声特性;②雷达检测目标性能分析;③模糊函数与匹配滤波器结合进行信号波形分析;④按照信噪比/信杂比提高的要求对信号进行处理;⑤按照目标跟踪与虚警控制的要求对数据进行处理;⑥其他分系统讨论.在课程进行过程中,可以适当考虑让学员参观空管一次雷达装备或上机体验参数设置功能,在感性上认识有助于理性上的认识[8].

雷达技术论文例8

1.引言

在未来的军事作战中,电子对抗能力的强弱直接关系到舰载电子系统的综合作战能力的发挥,面对现代雷达采用频率捷变、旁瓣对消和匿影、脉冲压缩,以及多普勒滤波等多种抗干扰措施(ECCM),使作战飞机的自卫干扰或远距离支援干扰效果大为降低,甚至完全失去作用。现代雷达多采用单脉冲测角体制以实现高精度跟踪,因此研究对抗单脉冲雷达的技术成为军事迫切需求[1]。

针对单脉冲雷达通用的角度欺骗干扰样式[2][3],一般有三种,交叉极化干扰、交叉眼干扰和非相干干扰,它们可以有效干扰单脉冲测角雷达的正常工作,本文主要研究交叉眼干扰对单脉冲雷达的干扰技术。

2.交叉眼干扰模型

3.对交叉眼干扰的计算机仿真

仿真条件:设飞机位于雷达的正北方,初始距离为60km,飞机往正南方向进行突防,速度为,飞机进行自卫式干扰,干扰机转载机两翼上,两干扰机之间的距离,其中一台干扰机对信号进行移向,两干扰机的转发增益分别为,(b~1)。我们只考虑角度的偏移,忽略转发延时造成的距离迁移。飞机的真实航迹和飞机发射干扰信号时雷达测得的航迹如图4所示。

4.结论

根据仿真结果,可以得到交叉眼角度欺骗干扰策略:

1)干扰机数:一部携带两个相干干扰源的干扰机,或两部相干干扰机;

2)干扰样式:交叉眼干扰;

3)干扰机位置,干扰功率的确定:此时干扰机位置即干扰距离、干扰角度(两干扰源对雷达的角度)。两个干扰源须分布在单干扰源能使雷达偏离的最大角度范围内;

4)两干扰信号相位的确定:两干扰信号在雷达天线口面处须稳定的反相;

5)干扰频率的确定:对准雷达频率;

6)干扰天线方向图:在雷达位置先验已知的情况下,干扰天线波束指向雷达位置。

5.结束语

本文从对抗单脉冲雷达的交叉眼干扰数学模型入手,研究了交叉眼干扰基本原理。并结合具体电子对抗仿真条件,对干扰机针对单脉冲雷达实施交叉眼干扰进行了仿真,得出了干扰机实施交叉眼干扰的干扰策略,对实际研究对抗单脉冲雷达使用提供了理论依据。

参考文献

[1]David L.Adamy.电子战建模与仿真导论[M].吴汉平等译.北京:电子工业出版社.

雷达技术论文例9

中图分类号:TN22 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)23-0214-01

数字射频存储系统英文简写:DRFM,是现代电子战雷达干扰机的主要工作系统。它将接收到的信号进行采样、存储、调节等处理,以便生成干扰雷达信息的信号,最后在雷达端获得处理增益,满足雷达干扰技术要求,它是现代电子领域非常重要的技术手段。DRFM经过多年的发展,在采样频率、分辨率、存储容量、功耗等方面都有了显著提高。

一、数字射频存储器的工作原理

数字射频存储器是一种储存射频信号并进行复制输入的特别设备,他不仅有宽带输入功能,而且有存储信息功能,它的存储频率精确度高,信号保真好,能方便的产生各种干扰信号,为雷达干扰技术提供有力的作用。

雷达干扰技术中对信号的处理工作主要是数字储频系统进行的,它通过对接收到的信号进行量化、存储和调节,再把这些信息重新组合,形成新的信息来实现干扰作用。量化方式不同,雷达干扰信号的数字射频存储系统也会有所不同,通常情况下DRFM可以分为四个幅度的量化即:单通道量化、相位量化、正交双通道幅度量化以及幅相量化。本文以单通道幅度量化DRFM的工作原理为例进行分析。

单通道幅度量化DRFM有上、中、下变频三个部分构成,它依据本身接收信号的频率完成本振调节工作,主要工作任务是使输入信号与本振信号混频后位于中频基带信号内,在通过相关过滤器,过滤信号;过滤后的基带信号通过转化器转化为相应的数字比特流,这些经过一定程序处理过的信息会存入存储器,再对信号进行分析、变换;如果需要干扰调制输出时,变换后的数据比特流对信息进行相应的幅相调制,然后再经过相应转换机、滤波器等将比特流信息还原为中频基带信号。各个信号集合以后,再经过带通滤波器统一输出干扰信号。

另外雷达干扰技术对DRFM工作方式的选择,可以通过相应的控制命令来完成相应的要求。为了适应信息化时代对数字存储的要求,DRFM的采样速率为纳秒级或更短的数字技术。

二、DRFM的存储方式

DRFM的存储方式有三种。他们三者相互联系、相互补充,为雷达干扰信号提供技术支持。

(一) 全脉冲存储

第一种存储方式是全脉冲存储,全脉冲存储顾名思义就是把把其他系统输入的脉冲信号全部统一储存起来,它的存储不是随意的,需要有特定的指令信号及特定的时间,才能读出存储数据,以此实现信号的重构。全脉冲存储方式的优点是:信号频率精确度高、欺骗性强,它可以对信号的细微特征进行分析,因此处理复杂信号的能力较强,技术含量相当高。

(二)示样脉冲存储

此种存储方式下DRFM会有选择的记录输入信号,一般情况下,它只记录始端的一小段,然后通过控制存储数据信息重复读出。它的相干性比较差,因为此种方式下,信号的准确频率是个未知数,信号的连续性也未知。为了提高相干性,在数据读出时必须进行相位校正。此种方式的优点是辐射源干扰能力多。但是,由于它对信号精确频率的未知,在信号储存的使用上有一定的限制,只适用于那些脉内频率恒定的信号的存储。

(三)准示样脉冲存储

此种存储方式在DRFM系统中不常使用,一般情况下,只有在DRFM干扰机出现收发隔离问题时才会暂时运用此种方式。它是通过在特定时间内交替地接收和发送信息来完成对雷达的干扰。此种方式有一定弊端,他在接收和转发信息时速度相对比较慢,需要一定的过程。而且它转发的信息不完整,是原信号过滤后的信息,所以一般不常使用。

三、DRFM的主要性能指标

(一)瞬时宽带

瞬时带宽主要用于基带处理器,结合采样率完成相关工作。在DRFM系统中瞬时宽带的值与采样率的值有一定的关系,但是不是确定的。可以分为两种情况,其中在单通道中,采样率的值是瞬时宽带值得2倍,而在正交调制的DRFM系统中,他们的值是一样的。

(二) 工作宽带

在DRFM系统中负责处理和接收射频信号的频率范围的就是工作宽带。工作宽带比较灵活,受到的限制比较少,它可以有选择的对信号进行调整。

(三)寄生信号抑制

寄生信号在雷达抗干扰系统中有很重要的作用,它不仅能制约干扰信号的发射频率,而且它是寻找目标的信号灯,同时又会对其他电子设备的工作产生影响。以此来达到抑制雷达干扰的功能。

(四)相干性

接收信号与相复制输入功能就是有信号之间的的相干性来确定的。当数字射频存储系统开始工作时,也就是DRFM进行雷达干扰时,信号的脉内相干性会被相关干扰信号所破坏,如果此时通过控制调节等操作使输出周期与脉冲重复周期相等,以此形成一种干扰信号,这种干扰信号进入雷达接收机后,能够很多的积累脉冲干扰信号,此信号有利于提高干扰信号的效率。

四、线性调频雷达的分析

线性调频雷达是一种脉冲压缩信号,在雷达抗干扰技术中有着重要的作用。它通常以线性频率调制来获得宽带信号,它具有很高的雷达距离分辨力。

噪声干扰是线性调频雷达的功能之一,它在干扰信息方面具有很强的通用性,这是因为每个雷达接收机无论技术多么高超,它的内部噪声是不能被完全消除的,而探测能力的好坏和雷达接收机的内部噪音有着密切的联系。近几年人们对雷达干扰机的研究中主要是对噪声消除或者较少的方法研究。如果雷达使某种噪声干扰信号的特性与内部噪声特性一致,就可以很容易的干扰对方信号,这样对方雷达无论采用什么样的方式都无法将其去除。

结语:近几年,信息网络技术发展迅速,雷达干扰技术也在信息科技的冲击下取得不错的成效。其中数字储存器的出现,是雷达抗干扰技术的又一里程碑,它不仅使接收到的雷达信号更准确、更快速,而且使雷达干扰技术更加丰富,对信号的控制性更加灵活。伟新一代雷达技术提供必要的技术支持,随着科技的发展和人类的进步,我相信雷达干扰技术会进一步提高,为人类社会提供更加方便、高效工作。

参考文献

[1] 董创业.基于DRFM的雷达干扰技术研究[C].西安电子科技大学2008(1).1-10.

雷达技术论文例10

随着我国电子技术的不断发展,如何利用新型电子技术提高雷达设备整体质量,就成为了当前雷达技术研究者的重要研究内容。特别是在雷达信号接收过程中,提高接收机敏感度对于提高雷达设备信息处理质量,有着重要的技术支持作用。为此技术人员利用GPT S软件技术,在原有的雷达接收机技术基础上,改进发展了接收机灵敏度测试方法,提高了灵敏度测试自动化与准确度质量。新型接收机灵敏度测试方法主要技术内容包括了新型技术平台、流程技术革新,用于测试整体速度和精度,其研究具体内容包括了以下几点。

一、测试平台实用技术研究

接收机灵敏度测试平台是开展测试工作的基础设备,也是技术人员首要开展的技术革新环节。在测试平台设计中,主要技术内容包括了以下几点。(1)确定信号流通方式。在测试平台设计中,技术人员在接收机与测试设备过程中,一般使用定向耦合器信号,用以确保设备间信号流通质量。(2)以雷达技术指标为基础,确定测试信号强度。不同的雷达设备对于信号接好信号的要求差异,过强的信号接收强度会破坏接收器。所以在测试平台设计中,技术人员应根据雷达技术要求,采用技术措施(如在设备线路中增加同轴衰减器)调整测试信号强度,确保测试接收机测试安全。(3)选择合理的信号源。信号源质量是测试平台质量的主要环节。特别是脉冲发生器为主的微波信号源的采用,是当前较为常见的信号源设备。(4)利用质量较好的功率测试频谱仪与计算探头,做好信号输出功率与频谱的检测工作。(5)采用人工检测监控工作。在信号检测过程中,技术人员需要在测试平台中同加设示波器,进而保证测试过程中技术人员对测试监控的开展,提高测试工作质量(6)接入ATE系统。在平台使用过程中,技术人员需要在接收机输出端,接入自动化ATE设备,保证测试过程完整有效(7)及时调整匹配负荷。技术人员在测试中,应根据测试雷达的使用功率,及时调整雷达匹配负载,确保测试平台与雷达系统的整体安全。在实际的平台设计中,其设计图事例如图所示:

图一 测试平台主要设计图

二、测试流程控制技术分析

接收机灵敏度测试质量与测试流程是否完善有着重要联系。在实际的测试流程确定过程中,其流程内容包括了技术指标确定、测试步骤确定以及人力监控步骤三个主要流程。首先是确定测试数据流程。在实际的测试过程中,技术人员应依据接收机特点确定测试数据。主要流程为:第一步根据接收器设计数据确定测试检测门限;第二步以数据门限为基础,做好输出信号采样分析。当采样数据小于门限数据,则认定检测数据为0!,;反之则认定检测数据为1!。其次是确定测试步骤流程。在测试过程中,技术人员应确定完善的步骤性流程,以流程方案为依据开展测试工作。第一步依据接收机设计数据,确定测试中应采用的初始信号输入功率。第二步根据测试的输出测试结果,调整测试发生器信号输出功率,达到测试中出目标的实现。第三步做好测试干扰预防工作,如在测试中确保输出与输出信号的宽度相同;测试输出数据连续两次以上为1!;数据显示稳定,具有周期性特点,都是防干扰工作的主要内容。其实际过程如图二所示。最后是人工测试监控流程。测试过程中,人工检测流程是确保测试稳定的关键步骤,其过程包括以下三步。第一步对示波器进行全面监控,监控内容包括了测试信号波形是否与检测数据成对应性关系,排除错误信号。第二步监控人员对错误数据内容,与观测频谱信号进行对比分析,判断错误信号是否由于干扰产生。第三步根据测试分析结果得出检测结论,如检测数据无效,重新进行检测;检测数据有效等。

三、测试方法革新技术要点分析

在接收机灵敏度测试方法技术研究中,其主要的技术要点包括了输入信号设计与测试质量提升,两个主要内容。在设计实践过程,技术人员采用了以下技术内容。

(一)脉冲输入信号技术分析

测试输入信号技术研究中,技术人员通过采用与完善脉冲信号,提高输出信号质量。其信号设计技术实践过程,在实践中表现为以下内容。首先模拟输入目标信号。技术人员首先应根据雷达发射机设计数据中输入信号参数,设定脉冲信号。其信号分为两路信号内容。一部分用于触发接收器系统运行的脉冲信号;另一部分则用于在测试中模拟测试目标信号使用。其次做好输出信号的控制。脉冲信号输出功率控制,是信号技术的重要内容。特别是在检测过程中,如果脉冲信号功率过大,会造成接收机功率过于饱和,进而丢失测试脉冲信号,影响检测结果,功率过大时甚至会对接收机造成破坏,造成严重的质量事故。所以技术人员在检测开始前,应以接收机设计理论数据为前提,合理配置脉冲输入功率,提高输入信号质量。最后合理调整脉冲功率。在实现理论化输入功率配置后,技术人员在测试中还应对脉冲信号进行合理调整,特别是在初始输出信号全为0!的情况下,技术人员应逐步提高脉冲信号功率,保证信号输出功率变为1!数据,在按照测试流程开展检测工作。

(二)测试质量保证技术

接收机灵敏度测试质量包括了测试精度与速度两个主要组成部分。在测试实验中技术人员将这两个组成部分利用一体化模式进行提高,有效的确保了测试技术的整体发展。其主要技术内容如下。技术人员一般确定测试精度数据为(10-n),在将(10-n)dB定为测试误差单位,开展灵敏度测试工作。但是在实际工作中,由于这种提高测试精度的技术模式,在提高一个数量级的同时,会增加测试时间十倍,进而影响了测试速度。所以第二步技术人员在测试中,应按照10dBi进值对测试紧凑型衰减,直到输出数据显示全部为0!数据,再根据技术要求以1dBi进值为基数增加数据,直到出现输出数据为连续的1!数据时,在进行再按照(10-1)dBi进值对信号开展衰减。技术人员重复进行以上步骤,逐步接近测试精度的技术方式,在实践中在确保测试精度的同时,有效的促进了测试速度的提升。是当前测试技术应用的主要技术革新内容。

四、结束语

利用新型的雷达接收机灵敏度测试技术方法,在提高测试精度的同时,实现了自动化与信息化测试目标,进而保证了雷达测试技术的整体进步。为此技术人员开展了全面的技术研究工作,保证其设计理论与实践的共同进步。

雷达技术论文例11

“早在本科毕业设计时我就已经开始接触了雷达目标识别,这个方向是我的导师保铮教授替我安排的,后来通过一段时间的研究,我逐渐了解到雷达目标识别是一个很小众的科研方向,研究起砗苣眩很长一段时间内,在保老师的团队中没有老师专门去负责。”杜兰说。

已至耄年的保铮教授是我国雷达研究领域的学术权威,1991年他当选为中国科学院学部委员(院士)。

据了解,雷达目标识技术在上世纪80年代就被美国列为国防关键技术之一,这意味着它是关乎一个国家防御能力的重要技术范畴。同时涉及雷达目标识研究的问题,也一直都是学科中难啃的硬骨头。

因为雷达目标识别是一个交叉方向,除了传统的雷达系统、信号处理之外,还涉及机器学习和模式识别,要通过回波特性分析目标属性。而对于虚假或伪装目标的识别,人们要确定一个基准的门线,以区别判断真实目标与虚假或伪装目标。

“硕博学习期间,我集中研究了高分辨雷达回波特性分析和统计建模。保老师一直很强调物理概念,所以,我们的研究在结合雷达回波特性方面是很有特色的,也发表了多篇高水平的国际论文。”杜兰说。

据悉,杜兰的博士学位论文曾获得全国百篇优秀博士论文奖。但获得博士学位仅仅是迈入研究难题领域的第一步,在接下来的研究中,还特别需要具备最新的机器学习和模式识别方面的知识。

“出于这个原因,2007年9月,我前往美国杜克大学进行博士后访问学习。我所在的Lawrence Carin教授研究小组在有关统计机器学习方面在国际上很有名气,我在该小组做的是基础的贝叶斯统计机器学习研究。”杜兰介绍说。

在杜克大学,学校有一项“Safe Ride”的福利,就是学校为了保障学生安全,晚上可以免费送住在附近的学生、博士后回公寓。那时候杜兰经常工作到凌晨一二点,甚至三四点,独自一人叫SafeRide。时间长了,一个白头发、白胡子的司机认识了她,经常在回家的路上和她聊天,问关于中国、关于科研工作的问题,还说到做科研工作非常辛苦的事。回想起这段小插曲,杜兰印象很深刻。

国外学习交流进修回国后,历经十多年攻关,杜兰带领研究团队在高分辨雷达回波特性分析的基础上,独创性地提出了高分辨回波统计识别框架,对应了一系列由简单到复杂的基于统计建模的识别方法。

这种方法相对于传统识别方法,更适合于雷达目标高分辨回波的特性,在应对噪声、干扰和在线建库方面都更具优势。

此外,为了使雷达目标识别技术满足实际应用的需求,杜兰也是最早将贝叶斯统计学习方法应用于雷达目标识别的学者,重点解决了小样本学习和噪声稳健两个关键性的工程应用问题。相关成果不仅在雷达目标识别方面受到关注,在贝叶斯方法理论研究、图像处理、生物信号分析、智能交通管理等其他应用方面的论文中也多次被引用参考。

“雷达目标识别不仅仅是理论问题,同时也涉及系统工程问题。”在谈到团队项目获奖情况时杜兰介绍说。

“我们在国内首次将目标分类方法应用到了型号雷达系统中,实现了雷达目标识别理论方法的具体应用......”

“一个技术理论方法的实用化是一个不断试验、不断改进的长期过程,可能需要很长时间很多人的努力才能实现。在理论研究时,可能环境的设置都比较理想,但是在工程应用中,实际的系统环境、有限的系统资源和时间分配都与实验室环境不同,利用有限的资源来实现目标识别的功能需要不断地去改进和调试,这才是在应用中最大的困难。这个获奖的项目如果从初期的理论算法研究开始算起,前前后后一共经历了大概有15年的时间。”杜兰说。

杜兰所在的科研团队完成的雷达目标分类技术项目获得了2015年国家技术发明二等奖,为提升我国现有装备的信息获取能力做出了突出的贡献。

据了解,当时因项目需要,杜兰和研究生在一年内需多次去外省某地处理数据,最长的时候要待近1个月。为了保证学校的教学工作,她只能多次往返西安和外场地,行程最紧的时候一周要往返两趟。

学高为师,传承西电学风

“谈不上成就,只能说取得了一些进展,这要十分感谢保铮老师的指导和引领。保老师教会我最基本的科研方法,首先是物理概念,其次才是数学算法,还有归纳总结的能力以及做科研的严谨和仔细。”谈到目前已经取得的成果,杜兰十分谦虚地说。

杜兰认为,对物理慨念的理解很重要!“博士学习期间,保老师通过实际案例的教导使我明白:数学算法固然重要,但更重要的是物理概念,只有牢牢把握住要解决的物理问题,才能用对、用好数学算法。这也是我们团队一直在延续坚守的一种研究理念。”

谈到培养研究生的体会,杜兰表示:“首先要严于律己,以我为表率,高标准,严要求,不断提升自己;其次是对科研能力和严谨科研作风的培养。”“延续着保铮老师对我的教导,我十分重视引导学生从物理层面把握新方法、新概念,不用一味地陷入算法和数学推导。”

杜兰也重视对学生论文的修改,将保铮院士当年一字一个标点修改自己论文的做法用到了她自己的学生身上,帮助学生形成标准、规范的写作习惯。据悉,她的团队一直有着坚持读文章、定期做工作汇报和讨论组会的传统,以此培养学生的归纳总结能力,加强学生之间的交流。

“在报考研究生选择导师时,看到杜老师的介绍,对于如此年轻的老师取得如此大的成就感到很震撼,也因此报考了杜老师的研究生。然而上了研究生之后感到更加震撼,因为感觉不管我们多早来实验室,杜老师都已经坐在实验室开始工作了。”来自学校电子工程学院的研二学生刘彬说。

“我非常重视专家在评审和答辩时提出的意见和问题,不仅在当时会思考回答,事后我也会反复琢磨,我认为这些专家是在帮助我把握自己的科研方向。而相比于称号和奖项,这才是最大的收获。”杜兰说。

“我感觉科研工作贵在坚持,学习和研究雷达目标识别问题很难!一些同学、朋友和学生也问过我,女生做科研工作是不是太苦了?对我而言,雷达目标识别这个研究方向很重要,而我们现在还有很多问题没有解决,做得还不够好。所以,因为喜欢这个学科,对于难题我不会放弃,我有信心攻克它并能做得最好!不觉得有多苦。”杜兰坚定地说。