第一篇：西安電子科技大學雷達對抗原理第一次大作業(yè)

雷達對抗原理大作業(yè)

學校：西安電子科技大學 專業(yè)：信息對抗 指導(dǎo)老師：魏青 學號/學生：

雷達偵查中的測頻介紹與仿真

如今，戰(zhàn)爭的現(xiàn)代水平空前提高，電子戰(zhàn)滲透到戰(zhàn)爭的各個方面。軍事高技術(shù)的發(fā)展，使電子對抗的范圍不斷擴大，并逐步突破了原有的戰(zhàn)役戰(zhàn)斗范疇，擴展到整個戰(zhàn)爭領(lǐng)域。海灣戰(zhàn)爭、科索沃戰(zhàn)爭、阿富汗戰(zhàn)爭、伊拉克戰(zhàn)爭和最近的利比亞戰(zhàn)爭都表明，電子對抗在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中有著極其重要的作用。電子對抗不僅在戰(zhàn)時大量使用，在和平時期偵察衛(wèi)星、偵察飛機、偵察船和地面?zhèn)刹煺静煌５乇O(jiān)視著對方的電磁輻射，以探明陣地布置、軍事集結(jié)和調(diào)動；也不斷收集對方電磁設(shè)備的性能參數(shù)，以期在戰(zhàn)前進行模擬的對抗試驗，確保在戰(zhàn)爭中有效地壓制對方的電子設(shè)備。

偵察是對抗的基礎(chǔ)。電子偵察的基本任務(wù)是截獲、分析對方的輻射信號，測量信號的到達方向、頻率、信號調(diào)制特性，最終目的是識別輻射源的屬性，以便有針對性的對抗。自電子對抗出現(xiàn)后的60多年來，電子技術(shù)的飛躍發(fā)展引起了雷達、通信、導(dǎo)航等技術(shù)的飛速發(fā)展。使對電子偵察設(shè)備同時處理多信號的能力、快速反映能力及信號特征處理能力的要求是越來越高。但是現(xiàn)在雷達參數(shù)的搜索變化，給信號的分選、識別帶來很大困難。所幸大多數(shù)輻射源是慢運動或固定的，因此剎用到達角這一參數(shù)將來自很大空域內(nèi)的輻射源進行分離，然后對各個輻射源分析，成了現(xiàn)代電子偵察的一個特點。1.概述

圖1典型雷達接收機原理框圖

對雷達信號測頻的重要性

載波頻率是雷達的基本、重要特征，具有相對穩(wěn)定性，使信號分選、識別、干擾的基本依據(jù)。

對雷達信號測頻的主要技術(shù)指標

a.測頻時間

定義：從信號到達至測頻輸出所需時間，是確定或隨機的。要求：瞬時測頻，即在雷達脈沖持續(xù)時間內(nèi)完成載波頻率測量。重要性：直接影響偵察系統(tǒng)的截獲概率和截獲時間。

頻域截獲概率:即頻率搜索概率，單個脈沖的頻率搜索概率定義為

(Δfr測頻接收機瞬時帶寬，f2-f1是測頻范圍，即偵察頻率范圍)截獲時間:達到給定的截獲概率所需的時間，如果采用瞬時測頻接收機，則單個脈沖的截獲時間為

(其中Tr是脈沖重復(fù)周期，tth是偵察系統(tǒng)的通過時間)b.測頻范圍、瞬時帶寬、頻率分辨力和測頻精度 測頻范圍：測頻系統(tǒng)最大可測的雷達信號的頻率范圍；

瞬時帶寬：測頻系統(tǒng)在任一瞬間可以測量的雷達信號的頻率范圍； 頻率分辨力：測頻系統(tǒng)所能分開的兩個同時到達信號的最小頻率差； 測頻精度：把測頻誤差的均方根誤差稱為測頻精度 ；

晶體視頻接收機：測頻范圍等于瞬時帶寬，頻率截獲概率＝1，但頻率分辨率很低，等于瞬時帶寬。

窄帶搜索接收機：瞬時帶寬很窄，頻率截獲概率很低，但頻率分辨率很高。

最大測頻誤差為：

瞬時帶寬越寬，測頻誤差越大。c.可測信號形式

現(xiàn)代雷達信號可以分成脈沖和連續(xù)波。

脈沖信號：低工作比脈沖信號、高工作比的脈沖多普勒信號、重頻抖動和參差信號、編碼信號、寬脈沖線性調(diào)頻信號（其中寬脈沖線性調(diào)頻信號的測頻比較困難）測頻系統(tǒng)允許的最窄脈寬盡可能窄、是否可以檢測脈內(nèi)頻率調(diào)制等是其重要的指標。d.同時信號分離能力

同時到達信號按照兩個脈沖前沿的時差分成兩類：

第1類同時到達信號：<10ns 第2類同時到達信號：10ns<<120ns 要求測頻接收機能夠?qū)ν瑫r到達信號的頻率分別進行精確的測定，而且不丟失其中的弱信號。e.靈敏度和動態(tài)范圍

靈敏度是保證正確的發(fā)現(xiàn)和測量信號的前提。它域接收機體制和接收機的噪聲電平有關(guān)。動態(tài)范圍是指保證測頻接收機精確測頻條件下信號功率的變化范圍，它包括：

工作動態(tài)范圍：保證測頻精度條件下的強信號與弱信號的功率之比，也稱為噪聲限制動態(tài)范圍。

瞬時動態(tài)范圍： 保證測頻精度條件下的強信號與寄生信號的功率之比。

現(xiàn)代測頻技術(shù)分類

2.典型的幾種測頻技術(shù) 頻率搜索測頻技術(shù)

1．搜索式超外差測頻技術(shù)的基本原理

圖2 搜索式超外差接收機方框圖

超外差接收機的工作原理是利用中放的高增益和優(yōu)良的頻率選擇性特性，對本陣與輸入信號變頻后的中頻進行檢測和頻率測量。由于變頻后的中頻信號可以保留窄帶輸入信號中的各種調(diào)制信息，消除了變頻前輸入信號載頻的巨大差異，便于進行后續(xù)的各種信號處理，特別是數(shù)字信號處理，因此超外差接收機被廣泛地應(yīng)用于各種電子戰(zhàn)接收機中，頻率搜索主要是對變頻本陣的調(diào)諧和控制。

2．寄生信道及其消除方法

如果在混頻器輸入同時加入信號fR和本振信號fL, 由于混頻器的非線性作用，許多頻率組合可以產(chǎn)生中頻信號，其一般關(guān)系為：

m,n 為整數(shù)，其中當m=1, n=-1時為主信道，m=-1,n=-1為鏡像干擾，主信道和鏡像信道示意如圖：

主信道：超外差 寄生信道： 主要寄生信道：鏡像信道：

m=1,n=-1除外

鏡像抑制比：

提高鏡像抑制的方法：微波預(yù)選-本振統(tǒng)調(diào)、寬帶濾波-高中頻、鏡像抑制混頻器、零中頻

3.幾種典型超外差接收機

a.窄帶超外差接收機

采用微波預(yù)選器與本振通調(diào)，對每個分辨單元順序搜索。射頻帶寬：20～60MHz。優(yōu)點：頻率分辨率高、靈敏度高、抗干擾能力強、輸出信號密度低、對信號處理要求低。缺點：截獲時間長，截獲概率低，不能檢測頻率捷變、線性調(diào)頻、編碼信號。

b.寬帶超外差接收機

瞬時帶寬：100～200MHz。優(yōu)點：能檢測頻率捷變、線性調(diào)頻、編碼信號；截獲時間縮短。

c.寬帶預(yù)選超外差接收機

采用寬帶預(yù)選器和高中頻，擴展瞬時帶寬。

比相法測頻技術(shù)

比相法測頻是一種寬帶、快速的測頻技術(shù)，也稱瞬時測頻技術(shù)（IFM）。

1.基本工作原理

比相法通過延遲頻率變換成相位差，由寬帶微波相關(guān)器將相位差換成電壓，再經(jīng)信號處理，輸出信號頻率測量值。

圖3 比相法測頻的基本電路圖

2.極性量化法

極性量化法是根據(jù)鑒相輸出信號的正負極性進行信號頻率測量和編碼輸出的。

圖4實用的微波鑒相器原理圖

3.主要技術(shù)參數(shù)

不模糊帶寬：?F倍頻程或者更高

頻率分辨率：1～2MHz 測頻精度：

1～2MHz 頻率截獲概率：1 頻率截獲時間：脈沖重復(fù)周期 靈敏度：－40dBm~ －50dBm 動態(tài)范圍：50～60dB 信道化測頻技術(shù)

信道化測頻技術(shù)是利用毗鄰的濾波器組對輸入信號進行頻域濾波和檢測的測頻技術(shù)。主要采用模擬濾波器組和數(shù)字濾波器組實現(xiàn)，分別稱為模擬信道化測頻技術(shù)和數(shù)字信道化測頻技術(shù)。這里主要探討數(shù)字信道化測頻技術(shù)。1.數(shù)字信道化測頻技術(shù)概述

信道化是將接收機帶寬劃分為若干個子信道，然后對每個子信道輸出分別進行檢測、分析，以確定信號是否存在和測量參數(shù)的方法，與其等效的關(guān)鍵處理就是濾波器組。因此，數(shù)字信道化可以看成一個數(shù)字濾波器組，它也可以看成有K個輸出口的網(wǎng)絡(luò)，通過測量濾波器組的輸出，可以確定輸入脈沖信號的部分參數(shù)，比如載頻、到達時間TOA、脈寬、脈沖幅度以等。數(shù)字信道化原理框圖，如下圖5。

圖5數(shù)字信道化原理方框圖

所謂的數(shù)字濾波器組是指具有一個共同輸入x(n)，若干個輸出端的一組濾波器，如圖5虛線框所示。圖中h(k)，k=O，1，?，K—l為第k個濾波器的沖擊響應(yīng)，這K個濾波器的功能是把寬帶信號s(n)分成K個子頻帶濾波輸出，覆蓋整個頻帶，因此，它們就構(gòu)成了一個信道化濾波器組。該濾波器組將整個無模糊采樣頻帶(復(fù)信號為[0，fs]，實信號為[-fs／2，fs／2])劃分為若干個并行的信道輸出，使得信號無論何時在何信道出現(xiàn)，均能加以截獲，并進行解調(diào)分析。所以這種濾波器組信道化方法具備了全概率截獲能力。由此可見，實現(xiàn)數(shù)字信道化的關(guān)鍵技術(shù)是如何設(shè)計符合要求的濾波器組。

2.數(shù)字信道化測頻原理

設(shè)各濾波器3dB帶寬均為B，各信道中心頻率為fo，m=0，l，?，M-1各信道帶寬ΔF=fo，m-fo,m-1。其中ΔF保持不變，改變帶通濾波器的帶寬可以得到不同的信道劃分，主要有兩種不同的濾波器配置方法：無重疊的頻帶分配(圖6)和有重疊的頻帶分配(圖7)。a.B=ΔF頻帶無折疊

其濾波器的配置方法如圖所示：

圖6無重疊的頻帶分配方案

b.信道之間相互重疊

其濾波器的配置方法如圖所示：

圖7疊l/3帶寬頻帶分配方案

無論上述哪種信道分配方式，當多個信號同時落入一個信道中時，將無法把它們區(qū)分開，因此信道化的頻率分辨率取決于各子信道帶寬。設(shè)計時，子信道的帶寬越窄，頻率分辨率和測頻精度就越高，相反子信道的帶寬越寬，頻率分辨率和測頻精度就越低。

頻率搜索接收機MATLAB仿真

f=input f1=10.^9;%起始頻率 f2=2*10.^9;%終止頻率 u=150*10.^6;%帶寬 Tf=1/30;%測頻周期

Tr=0.005;%脈沖重復(fù)周期 N=round(Tf/Tr);%脈沖數(shù) fi=zeros(1,N);n=1:1:N+1;fi(n)=f1+(n-1)*u;j=1;f=f*10^9;while j<=N if f>=fi(j)&f<=fi(j+1)disp(輸出 frequency is(Hz)');f=(fi(j)+fi(j+1))/2 break;else j=j+1;end if j==N+1 disp(不在測頻范圍內(nèi)');end end 仿真結(jié)果：

總結(jié)：

通過這次大作業(yè)讓我知道并了解了在雷達偵察中的測頻方法，以及其原理。但依然發(fā)現(xiàn)許多不足之處，在程序編寫方面有所欠缺，以后應(yīng)該多加練習，熟悉MATLAB的運用等等。

第二篇：雷達原理大作業(yè)

雷達目標識別技術(shù)綜述

1引言

目標識別是現(xiàn)代雷達技術(shù)發(fā)展的一個重要組成部分。對雷達目標識別的研究，在國內(nèi)外已經(jīng)形成熱點，但由于問題本身的復(fù)雜性，以及多干擾信號，特別是多噪聲干擾源存在的復(fù)雜電磁環(huán)境，雷達目標識別問題至今還沒有滿意的答案，尚無成熟的技術(shù)和方法。因此，對雷達目標識別技術(shù)的研究具有極其重要的軍事應(yīng)用價值。本文將對雷達自動目標識別技術(shù)進行簡要回顧，討論目前理論研究和應(yīng)用比較成功的幾類目標識別方法，以及應(yīng)用于雷達目標識別中的模式識別技術(shù)，分析和討論問題的可能解決思路。

2雷達目標識別模型

雷達目標識別需要從目標的雷達回波中提取目標的有關(guān)信息標志和穩(wěn)定特征并判明其屬性。它根據(jù)目標的后向電磁散射來鑒別目標，是電磁散射的逆問題。利用目標在雷達遠區(qū)所產(chǎn)生的散射場的特征，可以獲得用于目標識別的信息，回波信號的幅值、相位、頻率和極化等均可被利用。對獲取的目標信息進行計算機處理，與已知目標的特性進行比較，從而達到自動識別目標的目的。識別過程分成三個步驟：目標的數(shù)據(jù)獲取、特征提取和分類判決。相應(yīng)模型如圖“所示。

整個識別過程可以分為兩個階段：訓(xùn)練（或設(shè)計）階段和識別階段。前者用一定數(shù)量的訓(xùn)練樣本進行分類器的設(shè)計或訓(xùn)練，后者用所設(shè)計或訓(xùn)練的分類器對待識別的樣本進行分類決策。

訓(xùn)練數(shù)據(jù)獲取是對各已知目標進行測量，取得目標的訓(xùn)練數(shù)據(jù)。測試數(shù)據(jù)獲取是獲得未知種類目標的測量數(shù)據(jù)；測量數(shù)據(jù)的獲得可采用目標的靶場動態(tài)測量、外場靜態(tài)測量、微波暗室縮比模型等。特征提取模塊從目標回波數(shù)據(jù)中提取出對分類識別有用的目標特征信息。特征空間壓縮與變換模塊對特征信息進行特征空間維數(shù)壓縮與變換，得到具有高同類聚合性的訓(xùn)練樣本進行分類器的設(shè)計。類間可分離性的特征。分類器設(shè)計模塊根據(jù)已知類別目標分類模塊完成對未知目標的分類判決。

3雷達目標識別技術(shù)回顧

雷達目標識別的研究始于”#世紀$#年代。早期雷達目標特征信號的研究工作主要是研究雷達目標的有效散射截面積。但是，對形狀不同、性質(zhì)各異的各類目標，籠統(tǒng)用一個有效散射截面積來描述，就顯得過于粗糙，也難以實現(xiàn)有效識別。幾十年來，隨著電磁散射理論的不斷發(fā)展以及雷達技術(shù)的不斷提高，在先進的現(xiàn)代信號處理技術(shù)條件下，許多可資識別的雷達目標特征信號相繼被發(fā)現(xiàn)，從而建立起了相應(yīng)的目標識別理論和技術(shù)。近年來理論研究和實際應(yīng)用比較成功的目標識別方法有以下4類。

3.1基于目標運動的回波起伏和調(diào)制譜特性的目標識別

這類方法大都基于目前廣泛使用的雷達時域一維目標回波波形，抽取波形序列中包含的目標特征信息來實現(xiàn)目標分類。這類研究已獲得一些成功應(yīng)用。(1)利用目標回波起伏特性的識別

空中目標對低分辨力雷達來講可以看作點目標，其運動過程中，目標回波的幅度相位隨目標對雷達的相對姿態(tài)的不同而變化，根據(jù)目標回波的幅度與相位的變化過程，判斷其形狀，對復(fù)信息數(shù)據(jù)進一步分析，可以判斷目標的運動情況(2)利用動態(tài)目標的調(diào)制譜特性的識別

動態(tài)目標如飛機的螺旋槳或噴氣發(fā)動機旋轉(zhuǎn)葉片、直升機的旋翼等目標結(jié)構(gòu)的周期運動，產(chǎn)生對雷達回波的周期性調(diào)制。不同目標的周期性調(diào)制譜差異很大，因而可用于目標識別。詳細分析了噴氣發(fā)動機的調(diào)制現(xiàn)象，并建立了相應(yīng)的數(shù)學模型，為利用JEM效應(yīng)進行目標識別奠定了理論基礎(chǔ)。

3.2基于極點分布的目標識別

目標的自然諧振頻率又稱為目標極點，“極點”和“散射中心”分別是在諧振區(qū)和光學區(qū)建立起來的基本概念。目標極點分布只決定于目標形狀和固有特性，與雷達的觀測方向（目標姿態(tài)）及雷達的極化方式無關(guān)，因而給雷達目標識別帶來了很大方便。

除了直接求目標的極點外，由于目標的極點與目標的頻率響應(yīng)存在一一對應(yīng)的關(guān)系，人們還研究了由目標的頻域響應(yīng)來識別目標的方法，典型方法有，從目標的頻域響應(yīng)來識別目標的方法；獲取目標極點的頻域Prony法；由于頻域法的目標極點估算精度同樣受到噪聲和雜波的限制，具有改善作用的數(shù)據(jù)多重組合法被提出。

為避開需要實時地直接從含噪的目標散射數(shù)據(jù)中提取目標的極點，基于波形綜合技術(shù)的目標識別方法被得到廣泛重視。它將接收到的目標散射信號回波與綜合出來的代表目標的特征波形進行數(shù)字卷積，再根據(jù)卷積輸出的特征來判別目標。E-脈沖法、頻域極大極小擬合匹配法等，都避開了直接提取目標極點，減小了運算量。

3.3基于高分辨力雷達成像的目標識別

借助高分辨力雷達對目標進行一維或二維距離成像，或采用合成孔徑雷達或逆合成孔徑雷達對目標成像得到二維雷達圖像，可獲取目標的形狀結(jié)構(gòu)信息。

由于一維距離像的獲取相對簡單，利用一維距離像進行目標識別的方法在;#年代以后被得到廣泛重視和深入研究。基于一維距離像的目標識別方法，在艦船目標、坦克、車輛等地面目標、飛機目標識別中分別獲得了較高的正確識別率。由于目標的一維距離像常會受目標之間、目標各散射點之間的相互干涉、合成等交叉項的影響，限制了識別率的提高，因而雙距離像方法被提出并獲得了較高的識別率。為改善目標識別的性能，可以將目標一維距離像與其它目標特征（如極化特征）相結(jié)合。對于基于二維雷達圖像的目標識別，可利用圖象識別技術(shù)來進行，這是目標識別領(lǐng)域中最為直觀的識別方法，但是如何獲得高質(zhì)量的目標二維圖像是進行目標識別的首先要解決的問題。

3.4基于極化特征的目標識別

極化是描述電磁波的重要參量之一，它描述了電磁波的矢量特征。極化特征是與目標形狀本質(zhì)有密切聯(lián)系的特征。任何目標對照射的電磁波都有特定的極化變換作用，其變換關(guān)系由目標的形狀、尺寸、結(jié)構(gòu)和取向所決定。測量出不同目標對各種極化波的變極化響應(yīng)，能夠形成一個特征空間，就可對目標進行識別。極化散射矩陣（復(fù)二維矩陣）完全表征了目標在特定姿態(tài)和輻射源頻率下的極化散射特性。對目標幾何形狀與目標極化特性的關(guān)系的研究結(jié)果表明，光學區(qū)目標的極化散射矩陣反映了目標鏡面曲率差等精密物理結(jié)構(gòu)特性。

經(jīng)過近20年的發(fā)展，已經(jīng)出現(xiàn)了許多種利用極化信息進行雷達目標識別的方法，其主要方法分為：

1）根據(jù)極化散射矩陣識別目標根據(jù)極化散射矩陣來識別目標是利用極化信息識別目標的基本方法。具體分為：根據(jù)不同極化狀態(tài)下目標截面積的對比來識別目標；根據(jù)從目標極化散射矩陣中導(dǎo)出的目標極化參數(shù)集（極化不變量）來識別目標；根據(jù)目標的最佳極化或極化叉來識別目標。

由于不同姿態(tài)角下目標極化特性的改變，限制了根據(jù)極化散射矩陣及其派生參數(shù)識別目標的有效性，使之只能應(yīng)用于簡單幾何形體目標，或與其它識別方法結(jié)合使用。

2)利用目標形狀的極化重構(gòu)識別目標對低分辨力雷達，不能區(qū)分目標上各個散射中心的回波，只能從它們的綜合信號中提取極化特征，因而只能從整體上對簡單形體的目標加以粗略的識別。

對高分辨力雷達，目標回波可分解為目標上各個主要散射中心的回波分量。對復(fù)雜形狀目標的極化重構(gòu)，就是利用高分辨力雷達區(qū)分出各個散射中心的回波，分別提取其極化信息。在對各個散射中心分別作出形狀判斷（可以利用目標的極化散射矩陣，或利用目標的繆勒矩陣中各個元素同目標形狀的關(guān)系）后，依據(jù)其相對位置關(guān)系，組合成目標的整體形狀。最后同已知目標數(shù)據(jù)庫相比較，得到識別結(jié)果。

3)與成像技術(shù)相結(jié)合的目標識別結(jié)合SAR和ISAR成像，在相應(yīng)雷達上加裝變極化裝置，從而可以利用極化信息或?qū)O化信息與已有的圖象識別技術(shù)相結(jié)合，對每一像素進行更有效的識別。

3.5各種特征識別方法對雷達的要求

不同的識別方法對雷達系統(tǒng)有著不同的要求?；谀繕诉\動的回波起伏和調(diào)制譜特性的目標識別方法對雷達沒有特殊的要求，它是在現(xiàn)有雷達的基礎(chǔ)上，利用目標運動所引起的回波起伏特性和動態(tài)目標的調(diào)制譜特性，并結(jié)合雷達所能獲取的目標空間坐標及運動參數(shù)（如目標高度、速度、航跡等）來進行目標識別，因而主要用于低分辨雷達的目標識別。

基于極點分布的目標識別方法可分為時域和頻域方法。時域方法提取目標極點要求雷達的發(fā)射信號帶寬足夠?qū)挘员ＷC由目標的瞬態(tài)響應(yīng)中能夠獲得正確的目標極點；頻域方法則要求雷達能夠發(fā)射多種頻率的電磁波以獲取目標的頻率響應(yīng)。

基于高分辨力雷達成像的目標識別方法要求雷達不僅具有高的距離分辨力（對于一維距離像方法）而且具有高的角分辨力（對于二維距離像方法），這就要求采用寬帶高分辨、合成孔徑或逆合成孔徑雷達。基于目標極化特征的目標識別方法要求雷達能夠測量目標對不同極化方向的入射電磁波的極化散射特性、雷達具有變極化特性，這增加了雷達系統(tǒng)的復(fù)雜性，限制了其應(yīng)用。

4用于雷達目標識別中的模式識別技術(shù)

進行雷達目標識別，必須依靠有效的目標特征分類技術(shù)（模式識別技術(shù)）。模式識別技術(shù)的發(fā)展為雷達目標識別的研究提供了有利的條件。統(tǒng)計模式識別方法、模糊模式識別方法、基于模型和基于知識的模式識別方法以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模式識別方法等在雷達目標識別中均有成功的應(yīng)用。

4.1統(tǒng)計模式識別方法

統(tǒng)計模式識別是傳統(tǒng)的模式識別方法，也是雷達目標識別中最常用到的特征分類方法，它是一種根據(jù)已知樣本的統(tǒng)計特性來對未知類別樣本進行分類的方法。其基本思想是用"維特征矢量表征目標模式，并通過對樣本的學習，估計出特征矢量的概率分布密度函數(shù)，在某種最優(yōu)準則下，利用特征矢量的統(tǒng)計知識來構(gòu)造判別函數(shù)，從而在保證分類誤差概率最小的條件下，對目標進行分類。

4.2模糊模式識別方法

在雷達目標識別中，由于噪聲對目標背景的污染，目標信息轉(zhuǎn)換過程中特征信息的隨機交迭，目標信息隨時間、距離、方位和姿態(tài)等因素的變化都可引起信息的模糊及目標特征的畸變，影響目標識別的效果。

在模糊集理論基礎(chǔ)上發(fā)展起來的模糊模式識別技術(shù)，適于描述目標特征存在不同程度的不確定性。在目標識別過程中，模糊模式識別技術(shù)通過將數(shù)值變換提取的目標特征轉(zhuǎn)換成由模糊集及隸屬函數(shù)表征，再通過模糊關(guān)系和模糊推理等對目標的所屬關(guān)系加以判定。

因此，模糊模式識別技術(shù)可以有效地完成一些傳統(tǒng)模式識別中遇到的難題，近年來得到了廣泛的研究。

4.3基于模型和基于知識的模式識別方法

基于模型的模式識別方法是用一種數(shù)學模型來表示從目標樣本空間或特征空間中獲取的、描述目標固有特性的各種關(guān)系準則。在建模過程中，除了利用目標的物理特性外，還運用了特征之間的符號關(guān)系準則，如特征隨姿態(tài)角變化的規(guī)律等，因此，基于模型的的模式識別方法在一定程度上改善了傳統(tǒng)的統(tǒng)計模式識別方法中信息利用率不高的缺點。目前也有不少人在致力于基于模型的目標識別方法的研究.基于知識的模式識別方法是結(jié)合人工智能技術(shù)的識別方法。它把人們在實踐中逐步積累的知識和經(jīng)驗用簡單的推理規(guī)則加以表述，并轉(zhuǎn)換為計算機語言，利用這些規(guī)則可以獲得與專家有同樣識別效果的模式識別結(jié)果。

基于模型的方法常與基于知識的方法相結(jié)合，通過建立的目標模型庫與相應(yīng)的推理規(guī)則相結(jié)合完成目標的分類識別。

4.4神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模式識別方法

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)ANN和生物神經(jīng)系統(tǒng)之間有著內(nèi)在的聯(lián)系，能夠在有限領(lǐng)域內(nèi)模擬人腦加工、存儲與搜索信息的機制來解決某些特定的問題。它具有自適應(yīng)、自組織、自學習能力，可以處理一些環(huán)境信息十分復(fù)雜、背景知識不清楚的問題，通過對樣本的學習建立起記憶，然后將未知模式判為其最為接近的記憶。由于其自身的上述特點，模式識別是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用得最為廣泛的領(lǐng)域之一。

由于雷達目標特征信息在模式空間中的分布常常極為復(fù)雜，要獲得其先驗統(tǒng)計知識并用傳統(tǒng)的模式識別方法來實現(xiàn)目標識別很困難。ANN可以通過學習獲得目標特征信號在模式空間中的分布，因此在目標識別的預(yù)處理、特征提取、模式分類的整個過程中均有初步的應(yīng)用。近%1年來，ANN用于雷達目標識別得到了廣泛的重視。

總之，先進的模式識別方法對于提高、改善雷達自動目標識別系統(tǒng)的性能將起到至關(guān)重要的作用，對它的進一步研究將具有重要的意義。

第三篇：電子科技大學雷達原理與系統(tǒng)期末考題

大四上學期雷達原理與系統(tǒng)期末考題（大部分）

一．填空選擇：

1下列不能提高信噪比的是（B）

A，匹配濾波器B，恒虛警C，脈沖壓縮D，相關(guān)處理

2，若一線性相控陣有16個陣元，陣元間距為波長的一半，其波束寬度為（100/16）

3，模糊圖下的體積取決于信號的（能量）

4，對于脈沖多普勒雷達，為了抑制固定目標，回撥方向加入對消器，這措施對運動目標的檢測帶來的影響是出現(xiàn)了（盲速）

5，雷達進行目標檢測時，門限電平越低，則發(fā)現(xiàn)概率（越大），虛警概率（越大），要在虛警概率保持不變的情況下提高發(fā)現(xiàn)概率，則應(yīng)（提高信噪比）

6，對于脈沖雷達來說，探測距離盲區(qū)由（脈沖寬度）參數(shù)決定。雷達接受機靈敏度是指（接收機接收微弱信號的能力，用接收機輸入端的最小可探測信號功率Smin表示）

7，不屬于單級站脈沖雷達系統(tǒng)所必要的組成部分是（B）A收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)B分立兩個雷達

8，若要求雷達發(fā)射機結(jié)構(gòu)簡單，實現(xiàn)成本低，則應(yīng)當采用的結(jié)構(gòu)形式是（單級振蕩式發(fā)射機）

9，多普勒效應(yīng)由雷達和目標間的相對運動產(chǎn)生，當發(fā)射信號波長為3m，運動目標與雷達的徑向速度為240m/s，如果目標是飛向雷達，目標回波信號的頻率是（100MHz+160Hz）注：多普勒頻率2drfv

10，在雷達工作波長一定情況下，要提高角分辨力，必須（增大天線間距d），合成孔徑雷達的（方向分辨力）只與真實孔徑的尺寸有關(guān)

11，只有同時產(chǎn)生兩個相同且部分重疊的波束才能采用等信號法完成目標方向的測量

12，當脈沖重復(fù)頻率fr和回波多普勒頻率fd 關(guān)系滿足（fr）》fd）時，不會出現(xiàn)（頻閃和盲速）

13，只有發(fā)射機和接受機都是（相參系統(tǒng)），才能提取出目標多普勒信息 14，大氣折射現(xiàn)象會增加雷達（直視距離）15，爾遜準則是在檢測概率一定的條件下，使漏警概率最小，或者發(fā)現(xiàn)概率最大。

曼奈16，相控陣雷達隨著掃描角增加，其波束寬度（變大）17，雷達波形模糊函數(shù)是關(guān)于（原點）對稱的。

第四篇：雷達原理與對抗技術(shù) 復(fù)習資料

一、1震蕩電壓和定時器的觸發(fā)脈沖均由同一基準信、如果雷達系統(tǒng)的發(fā)射信號，本振電壓，相參號提供，那么所有這些信號之間均保持相位相參性。通常把這種系統(tǒng)稱為全相參系統(tǒng)。2其他相關(guān)信息。、雷達是利用電磁波來測定并發(fā)現(xiàn)其他位置及3作用距離取決于、雷達的距離分辨力取決于 信噪比，雷達平均發(fā)射功率與脈沖寬度，雷達的占空比有關(guān)。4改變雷達波相位來改變波束方向的雷達、相控陣雷達又稱作相位陣列雷達，是，一種以 故有稱為電子掃描雷達。5頻率為、某雷達的發(fā)射頻率為2000HZ，發(fā)射脈沖寬度為10GHZ，發(fā)射脈沖重復(fù)2us，發(fā)射峰值功率為650KW，則該雷達的PRT=0.5ms，發(fā)射機平均功率=2600W。6用。、描述收發(fā)開關(guān)在發(fā)射狀態(tài)和接收狀態(tài)下的作 發(fā)射狀態(tài)時發(fā)射功率很大，很容易將接收機燒毀。在發(fā)射狀態(tài)時，收發(fā)開關(guān)削弱功率保護接收機。在接收狀態(tài)時，收發(fā)開關(guān)恢復(fù)正常狀態(tài)，使回波信號及時進入接收機。7根據(jù)雷達發(fā)射信號的不同，、目標距離測量就是要精確測定收發(fā)延遲時間。測定延遲時間通常采用脈沖法，頻率法，相位法。8提高雷達距離的分辨力。采用、脈沖壓縮雷達兼顧了擴大雷達的作用距離跟調(diào)制寬脈沖發(fā)射，以提高發(fā)射機平均功率，保證足夠的最大作用距離，用脈沖壓縮法獲得窄脈沖，提高距離分辨力。9有應(yīng)用，有哪兩種實現(xiàn)方法。、波束形成方法在雷達、聲吶及通信系統(tǒng)中均數(shù)字波速形成（DBF）、自適應(yīng)數(shù)字波速形成（ADBF）1011、合成孔徑雷達是對抗、聲學、電子對抗從頻域上可分為高分辨率成像三段。射頻對抗，光電的雷達。12源干擾、復(fù)合干擾、干擾按照能量的來源分類為。P12 有源干擾、無13蓋性干擾、、按照干擾信號的作用原理分類。欺騙性干擾。P12 干擾分為遮14資源主要分為、根據(jù)干擾信號的產(chǎn)生原理，引導(dǎo)式、轉(zhuǎn)發(fā)式、合成式雷達干擾的基本。P14 15（、雷達對抗的主要技術(shù)特點是什么。1）寬頻帶、大視場、復(fù)雜電磁信號環(huán)境；P4（2）瞬時信號檢測、測量和快速、非匹配信號處理。16索頻率窗、毗鄰頻率窗、一類測頻技術(shù)是直接在頻域進行的。P19 包括搜17調(diào)變換到相位、時間、空間等其他物理域，再、變換法測頻技術(shù)如何實現(xiàn)。將信號頻率單通過對變換域信號的測量得到原信號頻率。P19 18和、比想法測頻技術(shù)的信號處理有19AD極性量化法差接收機中，常以、鏡像信道干擾會引起頻率測量錯誤，量化法。P25 鏡像抑制比d在超外ms來衡量系統(tǒng)對鏡像信道干擾的抑制能力。P22 13關(guān)器并用，其中采用、實際使用的比想法測頻技術(shù)往往采用多路相最短遲延時間T的相關(guān)器保證無模糊測頻范圍，采用最長遲延時間nk-1T的相關(guān)器保證頻率測量的精度。P26 14為哪兩種定位方式。、定位技術(shù)分類按照參與定位的接收站數(shù)量分15多站定位與單站定位為、測向交匯定位法、測向多站定位按照定位采用的測量信息，/時差定位法、測時差主要分 定位法。P79、P52 10以特定的地理環(huán)境或接收站的運動為輔助定位、單站定位只用一個接收站的定位。一般需要條件。主要有飛越目標定位法、方位/仰角定位法、測向/方向變化率定位法、測向/相位差變化率定位法。P75、P52 16基帶濾波測頻、模擬信道化測頻技術(shù)分為。P29 直接濾波測頻和17線的波束寬度、搜索法測向的角度分辨力主要取決于，而波束寬度又主要取決于測向天天線口徑d。18對幅度大小、振幅法測向是依據(jù)確定信號的到達方向。測向天線接收信號的相主要的側(cè)向方法有最大信號法，比較信號法，等信號法。P52 19函數(shù)的時間變化率，、窄帶信號，其頻率的物理定義為其相位調(diào)制相位調(diào)制函數(shù)的二階導(dǎo)數(shù)稱為調(diào)制斜率。P17-18 20為、頻率非搜索或瞬時寬開的測頻如果頻率測量范圍等于瞬時帶寬，系統(tǒng)。則系統(tǒng)稱P18 21因此它適合于、時差法測向，由于時間差與信號頻率無關(guān)，寬帶測向。P52 22就能夠達到偵查測向靈敏度，、如果在雷達天線任意旁瓣指向偵察機方向時則稱為雷達偵察的旁瓣偵收。P56 23如信號的振幅、頻率（或相位）、信號的穩(wěn)定度的定義。指信號的各項參數(shù)，、脈沖寬度及脈沖重復(fù)頻率等是否隨時間作不應(yīng)有的變化。24波器組、PD或雷達主要濾波方法是采用窄帶跟蹤濾波器，把所關(guān)心的運動目鄰接的窄帶濾標過濾出來。

二、1察的技術(shù)特點。、簡述現(xiàn)代雷達對抗信號環(huán)境的特點和雷達偵P9，P11（1）輻射源數(shù)量多，分布密度大，脈沖重頻高，信號交疊嚴重。（2）信號調(diào)制復(fù)雜，參數(shù)變化范圍大，且多變、快變。（3）低截獲概率雷達信號以及誘餌雷達和虛假雷達信號日益增多。技術(shù)特點：

1、作用距離遠，安全隱蔽性好，獲取信息多而準

2、簡述tTOA測量。P92 3技術(shù)特點。、簡述雷達對抗的基本條件、基本方法及主要P3 基本條件：雷達發(fā)射電磁波；偵察機接收到足夠強的雷達信號；雷達信號的調(diào)制方式和參數(shù)位于偵察機處理能力之內(nèi)；偵察機能夠適應(yīng)其當前所在的電磁信號環(huán)境?；痉椒ǎ浩茐睦走_探測目標的電磁波傳播空間特性；產(chǎn)生干擾信號進入雷達接收機，破壞其檢測目標和測量目標信息；減小目標的雷達截面積。技術(shù)特點：寬頻帶、大視場、復(fù)雜電磁信號環(huán) 境；瞬時信號檢測、測量和快速、非匹配信號處理。4優(yōu)點：、簡述脈沖壓縮雷達的優(yōu)缺點。

1、通過匹配壓縮處理獲得高的距離分辨率。

2、脈沖寬度與有效頻譜寬度這兩個參數(shù)可以獨立選取，增加了雷達波形設(shè)計的靈活性。

3、寬帶信號有利于提高系統(tǒng)的抗干擾能力。缺點：

1、存在距離和速度耦合，影響測量。

2、存在距離旁瓣，通過加權(quán)處理抑制旁瓣。

3、收發(fā)系統(tǒng)比較復(fù)雜，在信號產(chǎn)生和處理過程中的任何失真，都將增大旁瓣高度。5信號分選和識別；引導(dǎo)干擾方向；引導(dǎo)武器系、簡述測向定位的作用。P51 統(tǒng)攻擊；提供告警信息；提供輻射源，方向和位置情報。

三、12、RCS3、UWB；雷達反射截面積；超寬帶 4、5、DBF；數(shù)字波束形成

6、PDWELINT；脈沖描述字；電子情報偵查

7、STFT；短時傅里葉變換、ESM；電子支援偵查

四、120MW、某雷達用的發(fā)射機，要求輸出脈沖功率為體微波源），現(xiàn)已知主振放大式發(fā)射機的主振器（固的輸入功率為20mW，則此微波放大鏈的功率增益為多少才能滿足要求？ G=10lg(20*10^6)/(20*10^(-3))=90db 2[2GHz,4GHz]、一比向法測頻接路相關(guān)器，n=4，最短延遲線時間為收機，測，一輸入信號頻率為0.5ns頻2.761GHz，采用范圍為，3下表給出各相關(guān)器無模糊的相位估計值。分別采用最長延時線相關(guān)器輸出和所有相關(guān)器輸出求得到的頻率估計值。P27 k f?RF???kk?1?f?n?1?????i0f?RFi?1 2πnT2πT?nk?1??f03示樣脈沖、壓縮測頻接收機，t測頻范圍為f1~f2 =1~2GHz，號經(jīng)過接收機的延時時間是多少。SA=Tc=1us，那么頻率為1.45GHzP50 的信τ =(f-f1)×TC/△fC =0.45us △fc=f2-f1 12GHz]、某超外差搜索接收機測頻范圍為中放帶寬，中頻頻率2MHz，試求：30MHz，頻率搜索周期[1GHz，1ms，（1）本真的頻率變換范圍和調(diào)諧函數(shù)f（2）若有頻率為1125MHz的連續(xù)波信號到達，L(t)求視頻輸出波形。（1）測頻范圍：[1000+30MHz，2000+30MHz] 2）在搜索過程中，輸出信號有無時間：中頻 fL(t)=1000+30+(2000-1000)t/10-3=1030+106（t 頻率兩邊 ffL(t1)-1125=29(t2)-1125=31 t1=0.124 Lt2=0.126（還有畫圖）

第五篇：西安電子科技大學

西安電子科技大學

國家大學生創(chuàng)新性實驗計劃項目

開 題 報 告

項目名稱：投影屏激光定位系統(tǒng)

項目負責人：賴貴雄

項目組成員：夏 冰艾忻然

指導(dǎo)教師：牛海軍

所在院系：計算機學院

填報日期：2010年6月1日

西安電子科技大學教務(wù)處制

填寫說明

一、《項目開題報告》要按順序逐項填寫，空缺項要填“無”。要求一律用A4紙打印，于左側(cè)裝訂成冊。

二、《項目開題報告》中欄目“1至8”由學生填寫，欄目“9”由教師填寫，欄目“10”由學院負責人填寫。

三、《項目開題報告》由所在學院審查、簽署意見后，一式三份（均為原件），報送教務(wù)處教學研究科。

項目名稱投影屏激光定位系統(tǒng)項目類型

（劃“√”）基礎(chǔ)研究應(yīng)用研究開發(fā)研究其它√

1、項目來源及選題依據(jù)

目前投影儀多媒體演示在會議及授課方面廣泛使用，現(xiàn)有的投影儀激光筆雖然能控制鼠標的移動，但操作起來很繁瑣。如果利用激光筆的光點對鼠標指針進行快速定位，配合現(xiàn)有的無線控制按鈕，則可以快速操作計算機，進行開關(guān)文件，PPT劃取重點，視頻播放等應(yīng)用。

2、選題過程中已經(jīng)閱讀的文獻資料，以及各項準備工作（如計算、實驗等）

一、光斑采集的可行性分析和試驗：對不同型號的激光筆進行光點的拍攝測試。一個光點的直徑為5毫米、面積m=19.6平方毫米,屏幕面積M= 3×2.5m=7.5平方米，用500萬像素的攝像頭進行拍攝，求得所占像素個數(shù)N=(m/M)*5000000=13。證明光點可以被捕捉而不會被攝像頭過濾掉。

試驗：分別用像素為200萬，500萬，1000萬攝像頭拍攝，調(diào)整對比度后光點均清晰可見。

二、對所采集的圖片利用Photoshop進行了處理（調(diào)低亮度，調(diào)高對比度）。光點更易被電腦識別。我們對拍攝的圖片進行了分析，因為激光點的能量很高，拍攝下來后，它的RGB值均在240~255間。而因為投影儀投影的亮度較低，能量較弱，所以投影出來的紅色，RGB值在140~160間。因此，即使投影全紅色的圖像，我們還是很容易從攝像頭拍攝的圖片中提取激光點。

3、國內(nèi)外同類課題研究現(xiàn)狀

現(xiàn)有的投影儀無線控制激光筆具有PPT翻頁，鼠標左右鍵點擊，光電軌跡球（或搖桿，按鍵）控制鼠標指針移動等功能。但鼠標只能上下左右一格一格移動，操作不便。

4、詳細闡述所選課題的目的和意義

現(xiàn)有的投影儀激光筆鼠標指針移動操作繁瑣，不能直接在投影屏上進行操作。本研究目的在于通過投影屏上的激光點控制鼠標指針，方便用戶的使用。

目前多媒體演示廣泛應(yīng)用于會議及課堂等領(lǐng)域，其研究意義是提供了一個很人性化的工具用于演講、會議還有授課，能有效節(jié)省用戶的時間，方便演講者在臺上下走動?？梢姲l(fā)展前景很好。

5、根據(jù)選題所要完成的工作和預(yù)期成果及成果形式

要完成的工作：

通過對圖像的接收及處理，利用激光筆打在投影屏上的光點，控制鼠標指針的移動，實現(xiàn)無線鼠標和PPT控制集成的功能。

預(yù)期成果：

這項技術(shù)彌補現(xiàn)有投影儀無線控制激光筆的不足，激光筆打在投影屏上的光點可以直接控制鼠標指針，靈活地在投影屏上移動，再配合無線控制激光筆傳輸?shù)诫娔X的命令，進行相應(yīng)操作，如開關(guān)文件，視頻的播放，PPT劃線等功能。

成果形式：

攝像頭置于投影儀上方負責接收圖像；投影儀無線控制激光筆（包含激光發(fā)射器，鼠標左右鍵、上下翻頁按鈕）；驅(qū)動程序。

6、擬采用的研究方案和要解決的關(guān)鍵技術(shù)問題 研究方案：

計算機通過攝像頭獲取投影屏上的圖像，并對圖像進行處理，提取投影屏區(qū)域，確定屏幕邊緣。然后提取光點，通過光點在屏幕上的縱橫比例來計算激光點的坐標，再調(diào)用windows的API對鼠標光標進行相應(yīng)的移動操作。并配合無線控制激光筆傳輸?shù)诫娔X的命令，進行相應(yīng)操作，如PPT劃線等功能。

關(guān)鍵技術(shù)問題：

1、光點捕捉：保證激光點不被攝像頭過濾掉。經(jīng)過計算證明200萬像素的攝像頭即可保證。

2、圖像處理：

a.利用串行邊緣分割法提取投影屏區(qū)域，確定屏幕邊緣。

b.利用幀差分或動態(tài)捕捉等算法提取光點，計算光點到屏幕四邊的距離。利用光點到屏幕邊沿的縱橫比例，計算出激光筆所指的準確位置。

3、通過算得的坐標，調(diào)用windows的API把鼠標指針移動到該坐標點。

4、將上述程序封裝。

7、研究工作進度的初步安排

2010.6~2010.8:查閱資料研究圖像處理的算法，并把提取投影屏邊緣及激光點坐標的算法確定。

2010.9~2010.10：選定合適像素的攝像頭。完成論文《圖片中激光點位置的提取》并發(fā)表。2010.11~2011.2：程序編寫，及優(yōu)化；完成論文《投影屏激光定位系統(tǒng)分析》并發(fā)表。2011.3~2011.6：專利申請；后期工作。

8、項目經(jīng)費預(yù)算（請認真、詳細填寫附表1）儀器費：4200

資料費：400

論文發(fā)表費：1400

專利申請費：3000

其他：1000

9、指導(dǎo)教師意見

項目選題合理，具有創(chuàng)新性，關(guān)鍵技術(shù)明確，研究方案可行，實用價值較高。

同意選題。

指導(dǎo)教師簽字：

年月日

10、學院意見

單位（公章）：負責人簽字：

年月日11.學校意見

負責人簽字：

年月日附表1：國家大學生創(chuàng)新性實驗計劃項目經(jīng)費預(yù)算表

項目名稱投影屏激光定位系統(tǒng)項目負責人 賴貴雄聯(lián)系方式***所在學院計算機學院 指導(dǎo)教師牛海軍材料費

（器件注明名稱型號，可另附頁）計劃明細

（計劃內(nèi)容參照項目經(jīng)費管理辦法）單價（元）數(shù)量預(yù)算金額（元）用途百腦通D881（200萬像素攝像頭）2002400采集圖像奧尼ANC酷睿至尊版（500萬像素攝像頭）50021000采集圖像臺電SL100（1000萬像素攝像頭）50021000采集圖像激光筆（飛利浦SNP3000）50021000做實驗優(yōu)廉特YLT-229鼠標激光筆2502500做實驗數(shù)據(jù)線15元/米20300用于連接設(shè)備資料費

（圖書注明書名、出版社）《算法導(dǎo)論》

機械工業(yè)出版社85185研究提高程序運行的效率《數(shù)字圖像處理（Digital Image

Processing）》

電子工業(yè)出版社80180研究圖像處理技術(shù)《精通Visual c++數(shù)字圖像處理技術(shù)與工程案例》 人民郵電出版社59159軟件實現(xiàn)及測試參考使用《計算機圖形學的算法基礎(chǔ)》

機械工業(yè)出版社44144學習圖像算法的基礎(chǔ)《Windows驅(qū)動開發(fā)技術(shù)詳解》

電子工業(yè)出版社65165學習開發(fā)驅(qū)動程序《軟件工程-理論與實踐》

高等教育出版社53153學習項目開發(fā)流程論文發(fā)表費《圖片中激光點位置的提取》7001700發(fā)表論文《投影屏激光定位系統(tǒng)分析》7001700發(fā)表論文專利申請注冊費投影屏激光定位系統(tǒng)注冊300013000注冊申請專利其他費用

項目管理、交通等費用3001300資料打印等雜物費實驗室、投影儀租用3001300進行項目研究不可預(yù)見費用400400合計9986元注：此表將作為報銷時的參考依據(jù)，請嚴格按照審批后的總金額預(yù)算！

目負責人(簽名)___________指導(dǎo)教師（簽名）___________日期_____________

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