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工程师原创文章 · 技术经验分享 · 项目案例解析

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美陆军赛博空间与电子战(2025-2040)

美陆军赛博空间与电子战作战概念2025-2040该手册描述了美陆军将如何在赛博空间和电磁频谱中作战，以及将如何全面整合赛博空间、电子战和电磁频谱行动，作为军兵种联合作战的一部分，以应对未来作战环境的挑战。该手册基于现有的美陆军条令、组织、训练、装备、领导与教育、人员、设施和政策活动，同时提供了现实的未来愿景(2025～2040)。今日发送“180818”可...
📅 2023-07-23 阅读全文 →

SAR 图像数据库建立与目标建模

预读雷达目标识别的步骤与目标现象SAR目标分类流程SAR 图像数据库建立SAR Image Database Options进行目标分类需要建立一个大型包含所有感兴趣目标的模板数据库。但是，由于雷达成像随各种因素变化，建立这样一个模板数据库是巨大的挑战。例如，为了获得足够描述目标特征的几何变化成像，可能要安排好几条卫星轨迹，而这非常昂贵。美国国防...
📅 2023-07-23 阅读全文 →

L波段SAR雷达(DAICHI-2)的多种应用

脚下的地面正不断变化，这是由包括自然现象在内的很多原因引起的，如地震、洪水、火山活动、滑坡和人为的破坏。希望在这不断变化的地球之上安全地生活。鉴于此，需要掌握地球当前的状态。作为“DAICHI”的后续型，日本宇航局已经研发了高级陆地观测卫星-2“DAICHI-2”，“DAICHI”于2006年至2011年间执行对地观测任务，装备L波段全色合成孔径雷达(PA...
📅 2023-07-23 阅读全文 →

利用“人工智能”的“认知电子战”项目

认知电子战旨在利用人工智能来适应战场上快速变化的电磁环境，通过全面采用“认知技术”来提升系统性能。认知技术在通信和雷达系统中的飞速发展，同样给电子战带来了机遇和挑战。行为学习自适应电子战(BLADE)BLADE项目是DARPA在2010年启动的认知电子战项目，重点开发新的算法和技术，自主学习干扰新的通信威胁，对抗敌方自适应无线通信系统带来的威胁。BLADE...
📅 2023-07-23 阅读全文 →

雷达抗干扰技术，盾与矛的较量

雷达抗干扰技术的研究主要在时域、频域、空域、极化域以及多域联合等范围。新的雷达抗干扰技术也在不断出现。例如基于空时自适应信号处理的各种改进算法；基于波形设计的多载波相位编码信号形式；分数低阶统计；时间序列分析；系统辨识等。性能先进的雷达通常都综合采用了一系列新技术新体制，例如全相参、全固态、超低副瓣天线、数字波束形成、脉冲压缩、捷变频等先进技术。目前研究抗...
📅 2023-07-23 阅读全文 →

雷达的“快时间”与“慢时间”

脉冲体制雷达通过发射一串脉冲信号，并通过相干检波接收机测得回波信号的电平值，并以数字信号进行存储和后续信号处理。对于一个数字采集系统，采样率和量化位数的选择对雷达设计非常重要，它不仅影响处理器的存储量以及计算量，并且对信号的保真度、混叠情况以及信噪比都会有影响。在脉冲体制雷达中，我们经常看到“快时间”和“慢时间”的表述，那如何很好的理解信号采样与存储中的快...
📅 2023-07-23 阅读全文 →

理解相控阵天线的方向图

考虑一维阵列天线，由一排间隔很近的发射单元组成，每个阵元在所有方向上发射一个振幅、相位和频率相同的波。为了测量这些波在不同方位角下的总强度，我们把一个场强探测器放在足够远的地方，使得从探测器到所有发射单元的视线几乎平行。从阵列垂直平分线上的一个点开始，我们将场强探测器沿固定半径的弧线从阵列中心移动。在任何一点上，场强取决于接收波的相对相位，而相对相位又取决...
📅 2023-07-23 阅读全文 →

先进处理器架构大幅提高雷达性能

先进的雷达技术让人觉得处理器架构似乎并不是那么重要。但实际上，迄今为止，机载雷达的大多数先进能力都是依靠数字信号处理器数据吞吐率的大幅提升来实现的。在1970年代，战斗机的多模式任务能力就是通过将原来的硬件快速傅立叶变换处理器更换为具有每秒130万次运算能力的可编程信号处理器来实现的。到1990年代中期，这些战斗机使用定制的基于离散线性时不变系统的数字信号...
📅 2023-07-23 阅读全文 →

相控阵SAR卫星的配置与性能提升

预读L波段SAR雷达(DAICHI-2)的多种应用卫星的配置正如名字中体现的一样，“DAICHI-2”是“DAICHI”的后继型号，但“DAICHI-2”的结构与“DAICHI”完全不同。“DAICHI”装备三个传感器，分别为先进可见光与近红外辐射计-2(AVNIR-2)、全色遥感立体测绘仪(PRISM)和相控阵L波段合成孔径雷达(PALSAR)，但“DA...
📅 2023-07-23 阅读全文 →

舰载电子战系统(SLQ-32)主要功能与特点

AN/SLQ-32舰载电子战系统由美国雷声公司研制生产，70年代开始装舰，后经不断改进，目前普遍装备美国海军护卫舰以上水面舰艇、两栖作战舰艇以及部分作战支援辅助舰船。SLQ-32系统原有三型，后来又发展了两型，是美国水面舰用标准电子战设备。系统的主要功能AN/SLQ-32具备截获概率高和总反应时间短的特点。系统采用晶体视频接收测向和瞬时测频相结合的方案，采...
📅 2023-07-23 阅读全文 →

雷达体制“带来的”电子防护措施

预读：电子防护特征与对抗措施：超低副瓣/副瓣相消与匿影电子防护是使雷达和通信系统不易受电子战技术(特别是电子干扰)影响的技术和方法。单脉冲、脉冲压缩和脉冲多普勒是雷达实现其他目的而采用的技术，但是也可以进行电子防护。单脉冲雷达单脉冲雷达通过接收每一个回波信号，估算距离、距离变化率和角度。这使它们不易受到某些干扰技术的攻击，可以提高某些类型干扰情况下的目标跟...
📅 2023-07-23 阅读全文 →

将基于深度学习的检测和识别算法应用到SAR图像智能解译

近年来随着阿尔法狗在围棋上碾压人类选手，人工智能技术变的家喻户晓。人工智能(1956提出)是关于知识的学科―怎样表示知识以及怎样获得知识并使用知识的科学。如果机器能够通过图灵测试，那么就可以看成具有人类智能。深度学习简介经过六十年的发展，人工智能进展缓慢，勉强可以说实现了弱人工智能（智能在某一个狭窄的领域具有人类的智能），距离通用人工智能和强人工智能还有很...
📅 2023-07-23 阅读全文 →

FPGA/DSP/GPU，加速雷达信号处理

在底层应用环境中有许多加速处理过程的方法。这些方法应用在FPGA和数字信号处理器(DSPs)和微处理器设计中。这些技术可以在高级应用环境中得到复用，在高级应用环境中会有许多处理器一起工作来完成雷达或传感器的数据处理。这些加速技术包括并行计算和流水线技术。流水线和并行计算流水线技术在计算机和雷达数据处理技术的早期就已经用来提高算法的数据吞吐率。这项技术允许较...
📅 2023-07-23 阅读全文 →

电子防护的更多措施，保护雷达不受干扰

预读：电子防护特征与对抗措施雷达体制“带来的”电子防护措施反交叉极化交叉极化干扰机向单脉冲雷达发射交叉极化信号，可以导致雷达天线无法跟踪目标。这种干扰技术取决于雷达系统天线存在交叉极化的Condon瓣。反交叉极化电子防护目的是消除Condon瓣，或使Condon瓣的大小降到最低，使交叉极化干扰无效(如果想实施有效干扰，需要显著增大干扰功率)。如图所示，一个...
📅 2023-07-23 阅读全文 →

基于FPGA的波束成形技术

随着雷达和无线通信系统中的信号处理从模拟转向数字，已经为开发先进的波束形成技术实现新的应用付出了巨大的努力。快速傅立叶变换是最常见的一种使用数字方法精确引导波束能力的方法，这导致雷达和通信系统的设计方式发生了重大变化。波束成形技术可分为自适应波束成形和切换波束成形技术。在切换波束成形中，例如，通信基站从预设的波束中选择波束，每个波束基于接收信号的强度来指向...
📅 2023-07-23 阅读全文 →

雷达数字信号处理的解决方案

数字信号处理是现代通信、雷达和电子对抗设备的重要组成部分。在实际应用中，利用数字信号处理技术对接收数据进行处理，不仅可以实现高精准的目标定位和目标跟踪，还能够将目标识别、目标成像、精确制导、电子对抗等功能进行拓展，实现多种业务的一体化集成。1. 背景在现代雷达系统中，随着有源相控阵和数字波束形成(DBF)技术的广泛应用，接收前端存在大量的数据需要...
📅 2023-07-23 阅读全文 →

雷达数字信号处理器的实时性、模块化与容错设计

预读：先进处理器架构大幅提高雷达性能FPGA/DSP/GPU，加速雷达信号处理实时性要求大多数机载雷达系统需要实时完成多种模式下的单个脉冲或脉冲串的处理。换句话说，处理器用来处理数据的时间应当比它收集数据的时间要短。但是，这并不是说处理延迟也必须满足同样的要求。可以在几个脉冲周期之后才输出第一个处理后的数据。当然这也不是绝对的，比如，对于一些高分辨率聚束S...
📅 2023-07-23 阅读全文 →

“DAICHI-2”卫星平台整合的新技术，可应用于其他卫星

“DAICHI-2”的卫星平台整合了很多新的技术，可以预见这些新技术将在未来应用于其他卫星。数据传输能力的提高更快高速传输是将“DAICHI-2”的大量观测数据发送给用户的关键。为了满足任务需求，星上安装了“X波段多模高速调制器”(XMOD)。除了使用QPSK调制方式以外，还使用了16QAM调制方式，使传输速率达到800Mbps。这是全球最快的X波段单信道...
📅 2023-07-23 阅读全文 →

雷达的探测距离和目标的截获距离有什么区别？

这是微信交流群中讨论的一个问题。探测距离估计大家首先想到了雷达方程，知道雷达的最大作用距离Rmax定义为当接收功率等于雷达最小可检测信号Smin时的雷达作用距离。对于雷达方程，有一本书专门讨论了现代雷达的雷达方程，其中讲解了雷达方程中各种需要修正的情况。感兴趣的可以自行查看。最小可检测信号Smin受到接收机噪声的限制，下式中的Fn表示实际接收机输出噪声与理...
📅 2023-07-23 阅读全文 →

先进的微波成像技术

过去几年，伴随着半导体技术的快速进步，造价适中的毫米波甚至更高频段的高集成度芯片成为可能，这极大地促进了多通道微波成像系统的发展。毫米波的频段范围是30-300 GHz，对应的波长从10 mm到1 mm。许多对光学频段无法穿透的物体在毫米波频段变得透明，这使得毫米波成像在一些商业和科研领域非常有吸引力，比如无损检测(nondestructive ...
📅 2023-07-23 阅读全文 →

雷达数据处理技术面临的挑战

雷达和传感器信息处理的未来对于机载雷达来说，传统任务对处理能力的需求将继续增加。这些需求将来自广域长时间监视、宽带处理、传感器融合、平台网络、感知、自主和人工智能。这些需求的增长都是相互联系的，并且其中许多都是来自于无人飞行器的传感器使用需求。对于通用计算场景来说，为了有效地利用不断增加的并行内核数量，需要进行重大的更改。技术上的限制可能会导致摩尔定律的失...
📅 2023-07-23 阅读全文 →

从“山竹”的雷达拼图，看降水的强弱

在深圳的朋友有没有在家瑟瑟发抖，不敢出门，点了一份外卖，如果没有按时送到，请不要着急催，因为外卖小哥可能正冒着被风吹走的危险在给你送餐。如果在家断网了，停电了，手机没信号了，也不要焦躁，请在家等风过，因为相关人员可能正在顶风工作，给他们一份信任与尊重。“山竹”的雷达拼图这是昨晚中央气象台发布的华南地区的雷达拼图。雷达拼图是将多个雷达站的反射率场插值到统一的...
📅 2023-07-23 阅读全文 →

对雷达成像有哪些认知？这里有些要补充

不分昼夜，无论云雨，均可成像还记得9月3日那名英国技术专家号称通过谷歌地图在柬埔寨密林深处发现疑似MH370残骸的不实消息吗？长光卫星调动10颗卫星去疑似地点拍摄，是商用米级高清动态视频卫星。期初因为云层覆盖并没有拍到。直到最后一颗星回来才看清，原来啥也没有。视频卫星与传统的光学对地观测卫星来说，它是采用“视频录像”的方式，光学成像系统在卫星运动过程中，始...
📅 2023-07-23 阅读全文 →

相控阵技术知识汇总

概念入门无源/有源相控阵雷达及典型系统有源相控阵雷达的框图理解相控阵天线的方向图Matlab仿真相控阵波束扫描的“动图”相控阵波束宽度的计算，删瓣产生的限制电子扫描阵列天线AESA雷达的二维多波束扫描详述电子扫描阵列的优势和局限雷达天线系统及天线阵列技术进阶无源相控阵天线设计的核心有源相控阵的天线设计的核心：T/R组件现代舰载有源相控阵的子系统分析有源相控...
📅 2023-07-23 阅读全文 →

FMCW雷达的距离方程和距离分辨率

FMCW雷达在发射功率低的情况下实现宽带高分辨率的场景中十分有用，包括汽车雷达，近距成像和其他许多应用场景。调频连续波雷达提供了一种宽带近程雷达简洁的系统实现方法。雷达不用产生脉冲，发射和接收全是连续的。而且，距离接近于零的目标也可以探测到。通过对回波数据的傅立叶分析大幅提升了雷达的灵敏度。调频连续波的硬件成本不高，只需要调频振荡器和混频器。调频连续波雷达...
📅 2023-07-23 阅读全文 →

海军防空导弹系统专用的多功能有源雷达

KRONOS Grand Naval是基于先进的有源电扫描阵列(AESA)技术的多功能雷达，主要用作防空导弹系统(PAAMS)的主雷达。 KRONOS GRAND NAVAL应用包括扩展自卫，空中和地面监视以及多目标实时跟踪，立体坐标搜索和多导弹引导。解决方案KRONOS Grand Naval是世界上最先进的三坐标海军雷达，在FREMM级船上进行了一系列...
📅 2023-07-23 阅读全文 →

诺奖 | 灵感来自雷达技术的CPA技术

技术解读2018诺奖：激光物理领域的突破Gérard Mourou 和 Donna Strickland利用色散技术，在飞秒激光脉冲加上非常强的色散，这样脉冲的宽度会被大大展宽。脉冲宽度经过足够的色散可以变的很宽(百皮秒或者纳秒量级)，其峰值功率也下降了3-6个数量级，展宽后的脉冲由于峰值功率导致的克尔非线性效应大大减弱。这保持了飞秒脉...
📅 2023-07-23 阅读全文 →

陆基雷达电子攻击系统

该雷达电子攻击系统在新的电磁环境条件下具备较好的操作性能，可高效进行电子防护和攻击任务。该雷达电子攻击系统可高效地为陆军提供对空中和地面的敌方雷达辐射源进行电子防护和攻击能力。该雷达电子攻击系统可在整个2～18GHz频率范围(0.5～2GHz和6～18GHz频段同样有效)使用干扰和欺骗对抗技术应对单个或多个威胁。该系统可执行如下任务：·自卫干扰·远距离支援...
📅 2023-07-23 阅读全文 →

交叉极化干扰及其对抗方法

针对雷达或通信系统的干扰及其对抗总是在互相博弈和相互促进，永不停歇。交叉极化极化是指在最大辐射方向上辐射电波的极化，其定义为在最大辐射方向上电场矢量端点运动的轨迹，由于天线本身物理结构等原因，天线辐射远场的电场矢量除了有所需要方向的运动外，还在其正交方向上存在分量，这就指的天线的交叉极化。一般的交叉极化是指与主极化正交的极化分量，是相对于我们所考虑或者所期...
📅 2023-07-23 阅读全文 →

人体安检成像，70~80GHz步进频连续波

QPASS(Quick Personnel Safe Screening system)系统是一套用于在机场或者关键设施的人体近距离安检系统，其采用的技术路线是多站式数字波束合成技术。系统的工作频段为70到80 GHz，采用了步进频连续波技术。其阵面结构设计如图，但采用了多个模块以覆盖区域。两个矩形孔径沿着垂直方向堆叠，每一个孔径有1536个发射通道和15...
📅 2023-07-23 阅读全文 →