佳文拾萃之雷达与声呐（2020~2021年100篇好文推荐）上篇
星期五2021-08-13NO.154
NO.2[ 佳文拾萃 ]之 雷达与声呐（上篇）
雷达和声呐分别利用电磁波与声波对目标进行探测、定位与成像，两者均具有广泛的应用领域和重要的应用价值，包括侦察监视、预警探测、地表和水下地形测绘、环境探测等，世界各国都对其予以高度重视并大力发展。随着信号处理技术和电子技术的快速发展以及应用需求的不断提升，急需探索和研究新的理论、体制和方法，进一步推动我国雷达和声呐技术的进步。今日小编精选梳理了2020年到2021年《电子与信息学报》发表的雷达与声呐领域的高质量论文100篇，包括SAR、相控阵雷达与阵列信号处理、雷达目标识别与目标跟踪、超宽带雷达、外辐射源雷达、雷达干扰与抗干扰、新体制雷达、水声信号处理等9个子方向（上篇为前4个方向，下篇为后5个方向），欢迎阅读品鉴！
点击论文标题即可跳转阅读全文
SAR,ISAR和InSAR
作者：杜兰, 魏迪, 李璐, 郭昱辰
第一单位：西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室
关键词：合成孔径雷达 / 目标检测 / 半监督学习 / 卷积神经网络
摘要：现有的基于卷积神经网络(CNN)的合成孔径雷达(SAR)图像目标检测算法依赖于大量切片级标记的样本，然而对SAR图像进行切片级标记需要耗费大量的人力和物力。相对于切片级标记，仅标记图像中是否含有目标的图像级标记较为容易。该文利用少量切片级标记的样本和大量图像级标记的样本，提出一种基于卷积神经网络的半监督SAR图像目标检测方法。该方法的目标检测网络由候选区域提取网络和检测网络组成。半监督训练过程中，首先使用切片级标记的样本训练目标检测网络，训练收敛后输出的候选切片构成候选区域集；然后将图像级标记的杂波样本输入网络，将输出的负切片加入候选区域集；接着将图像级标记的目标样本也输入网络，对输出结果中的正负切片进行挑选并加入候选区域集；最后使用更新后的候选区域集训练检测网络。更新候选区域集和训练检测网络交替迭代直至收敛。基于实测数据的实验结果证明，所提方法的性能与使用全部样本进行切片级标记的全监督方法的性能相差不大。
引用本文：杜兰, 魏迪, 李璐, 郭昱辰. 基于半监督学习的SAR目标检测网络[J]. 电子与信息学报, 2020, 42(1): 154-163. doi: 10.11999/JEIT190783
02 基于高超声速平台前斜视多通道SAR-GMTI杂波抑制方法
作者：王宇, 曹运合, 齐晨, 韩玖胜, 刘玉涛
第一单位：西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室
关键词：合成孔径雷达地面动目标检测 / 高超声速飞行器 / 前斜视 / 多普勒模糊 / 空时自适应处理
摘要：针对高超声速(HSV)平台雷达系统，该文提出一种基于高超声速平台前斜视多通道合成孔径雷达地面动目标检测(SAR-GMTI)杂波抑制方法。该方法先进行时域距离走动校正和距离压缩，并补偿距离向通道相位误差实现距离向包络对齐；然后再对方位多普勒扩展的信号进行3阶线调频傅里叶变换(CFT)压缩，并补偿方位向通道相位误差实现方位向包络对齐；接着在距离时域-方位CFT域利用数字波束形成(DBF)技术对杂波及其模糊分量置零进行空时自适应处理(STAP)，从而可以有效抑制静止杂波及其模糊分量并提取出无模糊的运动目标回波信号。
引用本文：王宇, 曹运合, 齐晨, 韩玖胜, 刘玉涛. 基于高超声速平台前斜视多通道SAR-GMTI杂波抑制方法[J]. 电子与信息学报, 2020, 42(2): 458-464. doi: 10.11999/JEIT181002
作者：孙光才, 王裕旗, 高昭昭, 江帆, 邢孟道, 保铮
第一单位：西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室
关键词：双星定位 / 短合成孔径 / 双星干涉 / 到达时差 / 到达频差
摘要：双星TDOA/FDOA联合定位通过时差曲面和频差曲面进行定位，定位的精度受时差/频差测量精度的影响。针对精确测量时差/频差的需求，该文提出一种基于短合成孔径的双星干涉测量时差/频差的方法，利用一定长度的合成孔径提高测量精度。对于窄带信号，该方法有估计单星多普勒频率的能力，通过两颗卫星单独估计的结果得到频差；对于宽带信号，通过双星数据干涉可以获得频差的高精度估计。对于短期稳定的雷达信号，STK仿真数据的处理结果证实了该方法在大范围内可以实现1 km的定位精度。
引用本文：孙光才, 王裕旗, 高昭昭, 江帆, 邢孟道, 保铮. 一种基于短合成孔径的双星干涉精确定位方法[J]. 电子与信息学报, 2020, 42(2): 472-479. doi: 10.11999/JEIT180940
作者：王玉莹, 张志敏, 李宁, 范怀涛, 赵庆超
第一单位：中国科学院电子学研究所
关键词：合成孔径雷达 / 高分宽幅 / 方位多通道 / 运动目标重构
摘要：在方位多通道SAR系统中，由于运动目标的回波特性和静止目标的不同，传统的重构滤波器组方法对运动目标的重建是无效的。该文提出一种方位多通道SAR运动目标信号重构方法。该方法首先分析了方位多通道SAR系统中运动目标回波特性，并与静止目标回波形式进行对比，给出了传统重构方法失效的主要原因；通过引入运动目标的径向速度参数，有效实现了匀速运动目标的频谱重构，较好地抑制了方位多通道SAR系统中匀速运动目标的方位模糊。星载仿真实验结果验证了该重构方法的有效性。
引用本文：王玉莹, 张志敏, 李宁, 范怀涛, 赵庆超. 高分宽幅SAR系统下的方位多通道运动目标成像算法研究[J]. 电子与信息学报, 2020, 42(3): 541-546. doi: 10.11999/JEIT190211
作者：陈尧, 黄默, 王小青, 黄海风
第一单位：中国科学院微电子研究所
关键词：干涉SAR / 海面高程 / 误差预算 / 目标运动
摘要：采用近天底的宽刈幅干涉高度计是近年来新发展的海面高程测量技术，与陆地高程测量不同，海浪一直处于随机运动之中，其动态特性会在合成孔径雷达(SAR)成像和干涉处理中引入显著误差。对于厘米级的干涉测量精度要求来说，该误差是主要误差源之一。该文研究了由海面特性引起的高程误差机理及其对于近天底干涉SAR测高精度的影响，建立了运动误差理论模型，同时考虑了电磁偏差与叠掩偏差影响。基于不同SAR工作体制，在不同海况下进行了理论近似仿真，并进行了干涉SAR全链路仿真，全链路仿真结果能够与理论仿真较好地吻合，验证了误差模型的正确。结果显示由海浪引起的误差随着多普勒中心频率近似呈线性变化，且与目标散射加权径向速度成正比。误差不仅与海浪特性相关，还与雷达系统参数相关，这能为未来系统设计、误差预算和海面高程处理提供参考。
引用本文：陈尧, 黄默, 王小青, 黄海风. 近天底干涉SAR动态海面高程测量误差分析[J]. 电子与信息学报, 2020, 42(3): 547-554. doi: 10.11999/JEIT190191
06 机载多通道SAR运动目标方位向速度和法向速度联合估计算法
作者：姜文, 牛杰, 吴一戎, 梁兴东
第一单位：中国科学院空天信息创新研究院
关键词：机载多通道SAR / 运动目标检测 / 方位向速度 / 法向速度 / 速度估计
摘要：对运动目标进行SAR成像时，参数估计是必不可少的。现有算法主要针对运动目标的径向速度和方位向速度进行估计，而对3维运动目标的法向速度无法估计。该文利用L型基线的机载多通道SAR系统，提出一种方位向速度和法向速度的联合估计算法。该算法在距离-多普勒域提取运动目标信号，并利用多幅SAR图像之间的相位差进行方位向速度和法向速度的联合估计。该算法不依赖图像配准，不需要解多普勒模糊，因此具有较高的估计精度和鲁棒性，有较强的实际意义和应用价值。
引用本文：姜文, 牛杰, 吴一戎, 梁兴东. 机载多通道SAR运动目标方位向速度和法向速度联合估计算法[J]. 电子与信息学报, 2020, 42(6): 1542-1548. doi: 10.11999/JEIT190672
作者：田鹤, 于海锋, 朱宇, 刘磊, 张润宁, 袁莉, 李道京, 周凯
第一单位：电磁散射重点实验室
关键词：星载SAR / 稀疏重航过 / 编队卫星 / 压缩感知 / 干涉处理
摘要：星载合成孔径雷达(SAR)稀疏重航过3维成像技术通过交轨向的多次飞行观测，获得观测场景的第3维分辨。该文给出了单颗卫星SAR稀疏重航过轨道分布，为有效缩短重访时间，同时给出了编队双星SAR轨道分布，对应的交轨向等效孔径长度为20 km。提出了一种基于干涉处理和频域压缩感知(CS)的稀疏3维成像方法，利用稀疏重航过中的部分回波形成参考3维复图像，对待重建SAR 3维图像信号进行干涉处理，使信号在频域具备稀疏性。在大轨道分布范围下，建立频域距离向-交轨向线性测量矩阵，利用CS理论联合求解稀疏表征下的图像频谱，避免交轨向和距离向的回波信号耦合。将求解所得频谱逆变换至空间域，可得到观测场景的3维图像重建结果。仿真结果表明，该文方法在稀疏采样率74.4%条件下，仍可获得与满采样成像性能相当的结果，验证了干涉处理频域稀疏方法在星载SAR 3维成像中的有效性。
引用本文：田鹤, 于海锋, 朱宇, 刘磊, 张润宁, 袁莉, 李道京, 周凯. 基于频域稀疏压缩感知的星载SAR稀疏重航过3维成像[J]. 电子与信息学报, 2020, 42(8): 2021-2028. doi: 10.11999/JEJT190638
作者：孟智超, 卢景月, 张帅钦, 张磊, 王虹现
第一单位：西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室
关键词： 抗干扰 / 调频斜率失配干扰 / 稀疏 / 正交匹配滤波
摘要：该文针对单通道合成孔径雷达(SAR)无法有效抑制调频斜率失配干扰的问题进行了深入的研究。根据干扰频谱与真实回波频谱的差异，该文提出了一种基于频域匹配滤波处理的合成孔径雷达调频斜率失配干扰抑制方法。该方法在准确测得干扰调频斜率的基础上，首先利用干扰信号的空间稀疏性以及低信干比(SIR)的特点，对干扰位置进行稀疏超分辨估计以获得较为精确的干扰时延相位。然后通过获得的干扰调频斜率和时延相位重建干扰信号频谱，以此为基础设计正交匹配滤波器在频域实施干扰信号的抑制，并重建无失真场景图像。最后，计算机仿真实验验证了该文所提方法的有效性。
引用本文：孟智超, 卢景月, 张帅钦, 张磊, 王虹现. 单通道合成孔径雷达抗调频斜率失配干扰新方法[J]. 电子与信息学报, 2020, 42(9): 2246-2252. doi: 10.11999/JEIT190687
09 基于子孔径Keystone变换的曲线轨迹大斜视SAR回波模拟
作者：李根, 马彦恒, 侯建强, 徐公国
第一单位：陆军工程大学石家庄校区无人机工程系
关键词： SAR / 回波模拟 / 曲线轨迹 / 子孔径Keystone变换
摘要：大机动条件下的曲线轨迹大斜视SAR系统传递函数具有复杂的多维空变性，现有的高效频域回波模拟算法均难以实现扩展场景的高精度回波模拟。为此，该文提出一种基于子孔径Keystone变换的机动SAR回波模拟方法。该方法根据距离徙动校正后的距离压缩函数对场景的距离压缩回波进行快速模拟，然后通过高精度的距离向逆处理实现扩展场景的回波模拟。为减少残余距离徙动对回波模拟精度的影响，距离向处理过程中采用子孔径Keystone变换的方法实现空变距离徙动的精确校正。理论分析和仿真结果表明，所提方法能够快速高精度地模拟扩展场景的机动平台大斜视SAR原始回波数据。
引用本文：李根, 马彦恒, 侯建强, 徐公国. 基于子孔径Keystone变换的曲线轨迹大斜视SAR回波模拟[J]. 电子与信息学报, 2020, 42(9): 2261-2268. doi: 10.11999/JEIT190674
作者：韩冬, 周良将, 焦泽坤, 吴一戎
第一单位：中国科学院空天信息创新研究院
关键词：圆迹SAR / 多圈CSAR / 相干3维成像 / 改进3维后向投影算法 / 几何插值核
摘要：圆迹SAR(CSAR)因其特殊曲线运动轨迹而具备3维成像能力。单圈CSAR理论上可以获得距离方位平面亚波长级的分辨率，但是高程向分辨率却很低。同时，利用后向投影(BP)算法进行CSAR 3维成像的算法复杂度高，成像效率低。该文提出一种基于改进3维后向投影的多圈CSAR相干3维成像方法，针对现有成像算法时间复杂度高的问题，提出一种构造几何插值核的CSAR改进3维后向投影算法，可将3维插值操作转化为1维插值操作和距离向量搜索操作，通过多圈CSAR改进3维后向投影成像结果相干积累的方式得到最终3维图像。该文所提方法可有效解决单圈CSAR 3维成像高程向分辨率低的问题，改善3维成像细节，同时能够大幅降低CSAR 3维成像时间。仿真圆锥目标和美国空军实验室GOTCHA数据3维成像结果验证了该文所提方法的有效性。
引用本文：韩冬, 周良将, 焦泽坤, 吴一戎. 基于改进三维后向投影的多圈圆迹SAR相干三维成像方法[J]. 电子与信息学报, 2021, 43(1): 131-137. doi: 10.11999/JEIT190945
作者：李璐, 杜兰, 何浩男, 李晨, 邓盛
第一单位：西安电子科技大学雷达信号处理国家级重点实验室
关键词： 合成孔径雷达 / 目标识别 / 特征融合 / 深度模型
摘要：大多数传统的合成孔径雷达(SAR)目标识别方法仅仅使用了单一的幅度特征，但是由于斑点噪声的存在，仅仅使用幅度特征会限制识别的性能。为了进一步提高SAR目标识别的性能，该文提出了一个基于深度森林的多级特征融合SAR目标识别方法。首先，在特征提取阶段，提取了多级幅度特征和多级密集尺度不变特征变换(Dense-SIFT)特征。幅度特征反映了目标反射强度，Dense-SIFT特征描述了目标的结构特征。而多级特征可以从局部到全局表征目标。随后，为了更完整、充分地反映SAR目标信息，借鉴深度森林的思想对多级幅度特征和多级Dense-SIFT特征进行联合利用。一方面通过堆叠的方式不断将多级幅度特征和多级Dense-SIFT特征进行融合，另一方面通过逐层的特征变换挖掘深层信息。最后利用得到的深层融合特征对目标进行识别任务。该文在MSTAR数据集上进行对比实验，实验结果表明所提算法在性能方面取得了提升，且其性能对超参数设置具有一定的鲁棒性。
引用本文：李璐, 杜兰, 何浩男, 李晨, 邓盛. 基于深度森林的多级特征融合SAR目标识别[J]. 电子与信息学报, 2021, 43(3): 606-614. doi: 10.11999/JEIT200685
12 基于改进快速区域卷积神经网络的视频SAR运动目标检测算法研究
作者：闫贺, 黄佳, 李睿安, 王旭东, 张劲东, 朱岱寅
第一单位：南京航空航天大学电子信息工程学院
关键词： 视频SAR / 运动目标检测 / 快速区域卷积神经网络 / 特征金字塔网络 / K-means
摘要：针对传统视频SAR(ViSAR)运动目标检测方法存在的帧间配准难度大、快速运动目标阴影特征不明显、虚警概率高等问题，该文提出一种基于改进快速区域卷积神经网络(Faster R-CNN)的视频SAR运动目标检测方法。该方法结合Faster R-CNN深度学习算法，利用K-means聚类方法对anchor box的长宽及长宽比进行预处理，并采用特征金字塔网络(FPN)架构对视频SAR运动目标的“亮线”特征进行检测。与传统方法相比，该方法具有实现简单、检测概率高、虚警概率低等优势。最后，通过课题组研制的Mini-SAR系统获取的实测视频SAR数据验证了新方法的有效性。
引用本文：闫贺, 黄佳, 李睿安, 王旭东, 张劲东, 朱岱寅. 基于改进快速区域卷积神经网络的视频SAR运动目标检测算法研究[J]. 电子与信息学报, 2021, 43(3): 615-622. doi: 10.11999/JEIT200630
作者：杨磊, 夏亚波, 毛欣瑶, 廖仙华, 方澄, 高洁
第一单位：中国民航大学天津市智能信号与图像处理重点实验室
关键词： 逆合成孔径雷达 / 贝叶斯Lasso / 分层贝叶斯 / 吉布斯采样
摘要：逆合成孔径雷达(ISAR)目标回波具有明显的稀疏特征，传统的凸优化稀疏ISAR成像算法涉及繁琐的正则项系数调整，严重限制了超分辨成像的精度及便捷程度。针对此问题，该文面向非约束Lasso正则化模型，建立分层贝叶斯概率模型，将非约束的ℓ 1 ℓ1范数正则化问题等效转化成稀疏拉普拉斯先验建模问题，并在分层贝叶斯Lasso模型中建立正则项系数依赖的概率分布，从而为实现完全自动化参数调整提供便利条件。考虑到目标稀疏散射特征和多超参数的高维统计特性，该文应用吉布斯(Gibbs)随机采样方法，实现对ISAR目标稀疏特征的求解，并同步获取包括正则项系数在内的多参数估计。基于该文研究方法可实现全部参数均通过数据学习获得，从而有效避免繁琐的参数调整过程，提升算法的自动化程度。仿真及实测数据均可证明该方法的有效性和优越性。
引用本文：杨磊, 夏亚波, 毛欣瑶, 廖仙华, 方澄, 高洁. 基于分层贝叶斯Lasso的稀疏ISAR成像算法[J]. 电子与信息学报, 2021, 43(3): 623-631. doi: 10.11999/JEIT200292
作者：谢意远, 高悦欣, 邢孟道, 郭亮, 孙光才
第一单位：西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室
关键词： 跨谱段雷达成像 / 属性散射中心模型 / 解耦 / 参数估计 / 坐标下降法
摘要：微波光子雷达发射大带宽跨谱段的信号，为目标的精细电磁特性描述和准确识别提供基础的同时，也亟需与之相应的大带宽大转角情况下的电磁模型参数提取方法。相比窄带条件，跨谱段信号数据量大，所含物理量信息维度高且复杂，大转角情况下距离和方位向耦合。该文提出跨谱段SAR散射中心多维参数解耦和估计方法，首先结合极坐标格式算法(PFA)和属性散射中心模型构造2维解耦波数域散射中心模型，再结合坐标下降法(CDA)将复杂的高维耦合参数估计方法简化为循环迭代的1维参数估计方法，有效降低字典维度和估计复杂度，并引入Hooke-Jeeves算法提高估计精度。最后根据各个散射中心的参数估计结果对它们的结构和位置进行识别，对仿真数据的处理实验验证了该文方法的有效性。
引用本文：谢意远, 高悦欣, 邢孟道, 郭亮, 孙光才. 跨谱段SAR散射中心多维参数解耦和估计方法[J]. 电子与信息学报, 2021, 43(3): 632-639. doi: 10.11999/JEIT200319
15 一种联合InISAR成像和微多普勒特征提取的空间目标转动矢量估计方法
作者：宫蕊, 汪玲, 徐楚, 朱岱寅
第一单位：南京航空航天大学雷达成像与微波光子技术教育部重点实验室
关键词：逆合成孔径雷达(ISAR) / 干涉ISAR(InISAR) / 转动矢量 / 微多普勒 / 3维成像
摘要：监测空间非合作目标的运动状态是空间监视的主要内容之一，也是进一步执行在轨操作的前提。失效卫星和空间碎片等有自身旋转运动，实施维修和抓捕的关键是准确获知目标转动矢量，包括转速和转轴方向。该文提出了一种空间非合作目标转动矢量估计方法，同时完成目标3维成像。首先利用干涉逆合成孔径雷达(InISAR)成像技术获得目标散射点的3维位置坐标以及有效转动矢量估计，然后利用微多普勒特征提取估计目标的总转速，继而通过联合有效转动矢量和总转速估计沿雷达视线方向上速度矢量未知的分量，求得目标的总转动矢量。多组仿真实验充分验证了所提方法的有效性，性能分析表明该方法可提供较准确的转动矢量估计，并可同时提供较好的3维成像结果。
引用本文：宫蕊, 汪玲, 徐楚, 朱岱寅. 一种联合InISAR成像和微多普勒特征提取的空间目标转动矢量估计方法[J]. 电子与信息学报, 2021, 43(3): 640-649. doi: 10.11999/JEIT200648
作者：钟华, 王梦圆, 宋慧娜, 白壬潮, 李世平, 曹佳熠, 赵荣华
第一单位：杭州电子科技大学通信工程学院
关键词： 合成孔径雷达 / 俯冲段大斜视 / 2维空变 / 残余高阶距离徙动 / 3维等距球体解析模型
摘要：当合成孔径雷达(SAR)工作在俯冲段大斜视模式时，面临着斜视角沿距离向空变、距离-方位耦合严重以及3维速度与加速度带来扰动等问题，导致回波存在着严重的距离徙动(RCM)和多普勒相位的2维空变。针对这些问题，该文构建了一种用于精确描述俯冲段大斜视SAR回波距离-方位空变特性的3维等距球体解析模型。基于该模型，提出一种去除方位空变残余高阶RCM的校正方法，并重新推导了去除多普勒相位方位空变的频域拓展非线性变标(FENLCS)方法，结合子孔径处理方式解决了SAR工作在俯冲段大斜视模式下所面临问题。理论分析和仿真结果证明，该文构建的模型对于回波的距离-方位空变特性有着更精确的描述，且所提算法具有更好的成像效果。
引用本文：钟华, 王梦圆, 宋慧娜, 白壬潮, 李世平, 曹佳熠, 赵荣华. 基于三维等距球体解析模型的俯冲段大斜视SAR成像算法[J]. 电子与信息学报, 2021, 43(3): 657-664. doi: 10.11999/JEIT200650
作者：汪玲, 孙玲玲, 宫蕊, 朱岱寅
第一单位：南京航空航天大学电子信息工程学院微波光子与雷达成像教育部重点实验室
关键词： 合成孔径雷达成像 / 误差分析 / 电磁波速率 / 吸收 / 折射率波动
摘要：合成孔径雷达(SAR)成像中通常默认大气折射率为1，即电磁(EM)波速率等于自由空间光速且忽略大气吸收特性，但实际存在的吸收会减弱入射功率，电磁波速率的变化会引起相位误差，从而影响图像重建。该文定量分析电磁波速率波动和大气吸收对雷达图像的影响，理论推导得出大气吸收会导致振幅误差，表现为散射点在图像中的重建幅度误差；电磁波速率波动会导致相位误差，表现为散射点在图像中的重建位置误差。仿真实验验证了误差分析的正确性。该分析进一步完备了SAR成像误差分析，有助于SAR图像正确解译。
引用本文：汪玲, 孙玲玲, 宫蕊, 朱岱寅. 大气折射率波动引起的SAR成像误差分析[J]. 电子与信息学报, 2021, 43(3): 665-673. doi: 10.11999/JEIT200285
作者：黄博, 周劼, 江舸
第一单位：中国工程物理研究院电子工程研究所
关键词： 逆合成孔径雷达 / 交替方向多乘子法 / 压缩感知 / 邻近算子
摘要：经典的逆合成孔径雷达(ISAR)稀疏成像算法一般通过求解ℓ 1 范数约束的最小化问题获取稀疏恢复结果，但此类算法在恢复过程中很容易将某些散射强度较低的分辨单元当作背景噪声一并消除，从而导致目标部分弱散射结构特征丢失。针对这一问题，该文提出一种基于稳健型双层叠组LASSO回归模型的交替方向多乘子算法(RTGL-ADMM)。该算法在ISAR目标稀疏先验的基础上，进一步引入目标散射体空间连续性结构特征先验知识，并应用ℓ 1 /ℓ F 混合范数进行定量表征。接下来，在ADMM框架下引入非平滑的ℓ 1 /ℓ F 混合范数惩罚项，并将距离向和方位向雷达回波复数据分别进行分组处理后再使其双层叠加，然后对混合范数对应的邻近算子进行对偶迭代运算，实现“分解-协同”框架下结构与组稀疏特征的有机调和，从而在对ISAR数据稀疏成像的同时实现结构特征增强。实验验证采用ISAR仿真复数据与Yak-42实测数据，针对RTGL-ADMM成像进行定性分析。继而采用相变曲线图定量分析RTGL-ADMM在不同参数调节下的成像能力，从而验证了该文所提算法应用于ISAR高分辨成像时的稳健性与优越性。
引用本文：黄博, 周劼, 江舸. 稳健型双层叠组LASSO逆合成孔径雷达高分辨成像算法[J]. 电子与信息学报, 2021, 43(3): 674-682. doi: 10.11999/JEIT200338
19 基于改进Kalman滤波模型的扫描合成孔径雷达图像扇贝效应校正方法
作者：蔡永华, 王宇, 范怀涛
第一单位：中国科学院空天信息创新研究院
关键词：扫描合成孔径雷达 / 扇贝效应 / 辐射校正 / Kalman滤波 / 高分三号卫星
摘要：星载扫描合成孔径雷达(ScanSAR)采取Burst工作模式，该模式在获得宽幅测绘能力的同时，也导致图像中产生了固有的扇贝效应，严重影响图像的视觉效果和定量应用。该文结合对ScanSAR图像方位向统计特性的分析，针对现有滤波模型稳定性差和时间复杂度高等缺点，提出了一种改进的Kalman滤波模型，对图像方位向标准差和均值进行滤波以校正扇贝条纹。在高分三号(GF-3)卫星获取的真实ScanSAR图像上的校正结果验证了改进算法的有效性和高效性，此外在建筑群和海陆交界等复杂场景图像上的实验结果表明，改进算法具有较强的鲁棒性。
引用本文：蔡永华, 王宇, 范怀涛. 基于改进Kalman滤波模型的扫描合成孔径雷达图像扇贝效应校正方法[J]. 电子与信息学报, 2021, 43(5): 1212-1218. doi: 10.11999/JEIT200060
作者：张思乾, 于美婷, 匡纲要
第一单位：国防科技大学电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验室
关键词： 合成孔径雷达 / 3维成像 / 下视 / 稀疏重构 / 张量补全
摘要：为了解决3维稀疏数据处理中向量化或矩阵化带来的原始空间结构破坏与计算复杂度高的问题，该文针对下视稀疏线阵3维SAR成像几何模型和回波信号特点，构建了张量空间信号模型，提出了一种基于低秩张量补全的3维SAR稀疏成像算法。该算法首先利用回波张量的低秩性，通过张量补全重构稀疏回波中的丢失元素，再对补全后的全采样信号张量进行3维成像，从而获得高效率、低旁瓣、高分辨率3维图像。基于X波段下视稀疏线阵3维SAR点目标回波进行了3维成像仿真实验，比较了在不同信噪比和采样率条件下的成像性能，并基于实测数据进一步验证了该算法的有效性和优势。
引用本文：张思乾, 于美婷, 匡纲要. 一种低秩张量约束的下视稀疏线阵SAR三维成像算法[J]. 电子与信息学报, 2021, 43(6): 1667-1675. doi: 10.11999/JEIT200274
21 基于二维空变运动补偿的机动平台大斜视SAR稀疏自聚焦方法
作者：李根, 马彦恒, 熊旭颖
第一单位：陆军工程大学石家庄校区无人机工程系
关键词： SAR / 大斜视 / 机动平台 / 2维空变运动误差 / 稀疏自聚焦
摘要：大斜视角和空间3维加速度的存在使机动平台SAR的运动误差具有明显的2维空变性，极大地增加了成像难度。为此，该文提出了一种基于2维空变运动误差估计与补偿的稀疏自聚焦方法。该方法基于Keystone变换和频域相位滤波法构造了能够校正成像参数空变性的频域近似观测算子。在自聚焦过程中，首先，构建基于频域近似观测算子的稀疏自聚焦模型并采用迭代软阈值方法(ISTA)进行求解，从而实现图像的粗聚焦和非空变运动误差的估计；然后，采用稀疏自聚焦模型估计多个子区域的精确相位误差曲线，并基于最小二乘法估计空变的运动误差参数；最后，通过对近似观测算子的修正实现空变运动误差的补偿。仿真实验验证了该方法的有效性。
引用本文：李根, 马彦恒, 熊旭颖. 基于二维空变运动补偿的机动平台大斜视SAR稀疏自聚焦方法[J]. 电子与信息学报, 2021, 43(7): 1992-1999. doi: 10.11999/JEIT200456
作者：曹运合, 郭勇强, 刘帅, 刘玉涛
第一单位：西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室
关键词： 阵列信号处理 / 旁瓣对消器 / 稳健性 / 零陷展宽
摘要：现有的零陷展宽算法忽略了锥化矩阵的相位信息，在对抗强方向性、大偏差角干扰时，零陷深度变浅，干扰抑制性能严重下降。该文以虚拟空域密集干扰为切入点，推导并提出一种可用于旁瓣对消器的自适应零陷优化设计算法。该算法通过对辅助阵列数据的自协方差矩阵和主辅阵列数据的互协方差矩阵同时进行重构实现零陷区域的自适应控制，锥削矩阵只与阵元位置和展宽宽度有关，无需干扰信息，可以离线生成，不占用系统运算资源。仿真结果表明，该方法可以实现零陷区域的自适应展宽，提高非平稳干扰抑制的稳健性。
引用本文：曹运合, 郭勇强, 刘帅, 刘玉涛. 基于旁瓣对消器的自适应零陷优化设计[J]. 电子与信息学报, 2020, 42(3): 597-602. doi: 10.11999/JEIT190296
作者：陈志坤, 杜康, 彭冬亮, 朱新挺
第一单位：杭州电子科技大学自动化学院
关键词： 稀疏阵列优化 / 差分进化算法 / 自适应惩罚函数 / 旁瓣零陷
摘要：针对旁瓣零陷凹面约束的稀疏平面阵列优化及算法早熟等问题，该文基于参数自适应的思想，提出一种混合三角变异差分进化算法。通过引入旁瓣零陷凹面约束矩阵，构建自适应惩罚函数，时变权重组合变异策略与交叉策略，提高算法前期全局搜索能力和后期收敛能力，最终实现峰值旁瓣电平和旁瓣零陷凹面的平面阵列约束优化。仿真结果表明，对比混合三角变异策略前的算法，该算法在完成稀疏阵列峰值旁瓣电平优化的同时，能在指定旁瓣区域完成零陷凹面设计，降低有源干扰影响。
引用本文：陈志坤, 杜康, 彭冬亮, 朱新挺. 基于混合三角变异差分进化算法的平面稀疏阵列约束优化[J]. 电子与信息学报, 2020, 42(4): 895-901. doi: 10.11999/JEIT190705
3 稀疏拉伸式L型极化敏感阵列的二维波达方向和极化参数联合估计
作者：马慧慧, 陶海红
第一单位：西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室
关键词： 稀疏拉伸式L型极化敏感阵列 / 波达方向 / 极化 / 阵列互耦
摘要：为降低现有的共心式矢量传感器阵列天线间存在的严重互耦影响，进一步提高参数估计精度，该文提出一种稀疏拉伸式L型极化敏感阵列(SSL-PSA)，并针对该阵列提出一种2维波达方向(DOA)和极化参数联合估计算法。首先建立稀疏拉伸式极化敏感阵列的信号模型，然后将阵列划分为6个子阵，采用子空间旋转不变算法(ESPRIT)算法得到多个旋转不变因子(RIFs)，再根据旋转不变因子间的关系，通过数学运算，得到一组方向余弦有模糊精估计值和4组无模糊粗估计值；然后重构出对应的4组导向矢量，根据导向矢量和噪声子空间的正交性，确定出正确的一组无模糊粗估计值；最后通过现有的解模糊方法得到高精度且无模糊的DOA和极化参数估计值。该文所提阵列不存在共心结构，相对于现有的含有共心式矢量传感器结构的阵列，大大降低了互耦影响，且可在不增加天线数目的前提下，有效扩展阵列的2维孔径，大大提高DOA估计精度。仿真结果证明该文所提方法的有效性。
引用本文：马慧慧, 陶海红. 稀疏拉伸式L型极化敏感阵列的二维波达方向和极化参数联合估计[J]. 电子与信息学报, 2020, 42(4): 902-909. doi: 10.11999/JEIT190208
作者：周宝亮
第一单位：北京无线电测量研究所
关键词： 相参雷达 / 分布式 / LFM宽带去斜 / 参数估计
摘要：宽带分布式相参雷达技术能够有效提升目标测量精度和识别性能，具有重要的研究价值。针对现有雷达装备一般不具有同时对正负调频率宽带线性调频信号进行去斜处理的能力，即在接收相参合成阶段无法通过正负调频率宽带去斜方式获取宽带信号发射相参所需延时相位值的问题，该文利用单元雷达与目标之间存在延时差，将单元雷达发射的宽带线性调频信号等效为目标信号，对接收信号进行互相关处理获取发射相参合成所需的参数值，通过建模和仿真实现接收相参和发射相参合成处理，并对飞机目标进行1发2收相参探测试验，获得了理想的试验结果。该方法具有估计精度高、运算量小和时实性好的优势，可应用于分布式相参雷达工程实现。
引用本文：周宝亮. 分布式相参雷达LFM宽带去斜参数估计方法[J]. 电子与信息学报, 2020, 42(7): 1566-1572. doi: 10.11999/JEIT190398
作者：项厚宏, 陈伯孝, 杨婷, 杨明磊
第一单位：西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室
关键词： 雷达信号处理 / 来波方向估计 / 多帧相位增强 / 米波雷达
摘要： 针对米波雷达低仰角目标的DOA估计问题，该文提出一种新的基于多帧相位特征增强方法，所提方法可以有效解决低仰角条件下阵列接收信号中直达信号相位特征模糊问题，进而提高DOA估计精度。通过学习多帧原始数据的相位分布特征与理想环境下直达波信号的相位分布特征之间的复杂映射关系，有效削弱多径信号引起的相位误差，将增强后的相位信息与原始的幅度信息进行数据重组，并利用已有的超分辨算法进行DOA估计。通过计算机仿真实验和实测数据验证，该文所提方法在DOA估计性能以及泛化能力上优于基于物理驱动的MUSIC算法以及数据驱动的基于特征反演和基于支持向量回归的两种估计方法。
引用本文：项厚宏, 陈伯孝, 杨婷, 杨明磊. 基于多帧相位增强的米波雷达低仰角目标DOA估计方法[J]. 电子与信息学报, 2020, 42(7): 1581-1589. doi: 10.11999/JEIT190432
作者：孙霆, 董春曦, 毛昱
第一单位：西安电子科技大学电子工程学院
关键词：无源定位 / 到达时间差 / 到达频率差 / 半定松弛 / 克拉美罗下界
摘要：在运动目标的无源定位场景下，闭式算法在低噪声情况下可以到达克拉美罗下界(CRLB)，但是这些算法往往不能适应较大的测量噪声环境。针对目前闭式算法适应大噪声能力较差这一问题，该文联合到达时间差(TDOA)以及到达频率差(FDOA)，提出一种基于半定松弛(SDR)技术的无源定位算法。该算法首先构建传统闭式解的伪线性方程，其次利用随机鲁棒最小二乘(SRLS)的思想以及目标参数与额外变量之间的非线性关系，将无源定位问题转化为了具有2次等式约束的最小二乘问题；随后，将半定松弛技术应用到这一问题上，约束最小二乘问题松弛为半定规划(SDP)问题，最后，借助优化工具箱可以有效地对目标参数进行求解。该文所提出的算法不需要初始值先验条件，仿真实验表明了所提算法的有效性。
引用本文：孙霆, 董春曦, 毛昱. 一种基于半定松弛技术的TDOA-FDOA无源定位算法[J]. 电子与信息学报, 2020, 42(7): 1599-1605. doi: 10.11999/JEIT190435
7 二维相控阵-MIMO雷达联合发射子阵划分和波束形成设计方法
作者：黄俊生, 苏洪涛
第一单位：西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室
关键词： 相控阵-MIMO雷达 / 干扰抑制 / 发射子阵划分 / 波束形成
摘要：为了有效地抑制干扰信号并进一步提高雷达系统的性能，该文提出一种基于2维相控阵-MIMO雷达的联合发射子阵划分和波束形成设计方法。该方法首先将MIMO雷达系统的发射阵列等分成一定数目的非重叠子阵并给每个天线分配相同的发射能量，以确保发射信号具有恒模特性；其次，在一定的约束条件下，以最大化接收波束形成器的输出信干噪比为准则建立关于子阵结构、每个子阵对应的发射波束形成权矢量以及接收波束形成权矢量的优化模型，并采用循环迭代方法进行求解。仿真结果证实了所提方法的正确性和有效性。
引用本文：黄俊生, 苏洪涛. 二维相控阵-MIMO雷达联合发射子阵划分和波束形成设计方法[J]. 电子与信息学报, 2020, 42(7): 1557-1565. doi: 10.11999/JEIT190429
作者：唐晓杰, 何明浩, 冯明月, 陈昌孝, 韩俊
第一单位：空军预警学院
关键词： 2维DOA估计 / 相干信号 / L型阵列 / 加权最小二乘法
摘要：针对现有L型阵列相干信号DOA估计算法精度不高、孔径损失较大的问题，该文提出一种基于主奇异矢量的解相干(L-PUMA)方法以及改进的主奇异矢量法(L-MPUMA)。L-PUMA算法首先对互协方差矩阵进行降噪，再通过奇异值分解得到2维主奇异矢量，然后利用加权最小二乘法得到线性预测方程的多项式系数，该线性预测方程的根即为信号的DOA估计，最后提出一种新的配对算法实现仰角和方位角的配对。L-MPUMA算法利用反向共轭变换构造增广主奇异矢量，进一步提高了数据利用率，克服了信号完全相干时L-PUMA算法性能下降严重的问题，仿真实验验证了所提算法的高效性。
引用本文：唐晓杰, 何明浩, 冯明月, 陈昌孝, 韩俊. 基于主奇异矢量的L型阵列相干信号二维DOA估计方法[J]. 电子与信息学报, 2020, 42(11): 2579-2586. doi: 10.11999/JEIT190455
作者：张家成, 邱天爽, 栾声扬, 李景春, 李蓉
第一单位：大连理工大学电子信息与电气工程学部
关键词： 宽带DOA / 脉冲噪声 / 循环相关熵 / 稀疏重构
摘要：针对脉冲噪声与同频带干扰并存时宽带信号的波达方向(DOA)估计问题，该文提出一种结合循环相关熵(CCE)与稀疏重构的算法。首先，分析了宽带信源的接收信号模型，并利用循环相关熵的性质构造出对脉冲噪声与同频带干扰具有抑制能力的宽带信号虚拟输出阵列。随后对该虚拟输出阵列进行稀疏表示，并通过归一化迭代硬阈值(NIHT)算法进行稀疏重构，从而估计宽带信号的波达方向。实验结果表明，该算法对脉冲噪声和同频带干扰具有很好的抑制作用，并且相较已有算法在估计性能方面有明显的改善。
引用本文：张家成, 邱天爽, 栾声扬, 李景春, 李蓉. 脉冲噪声下基于循环相关熵和稀疏重构的宽带信号DOA估计[J]. 电子与信息学报, 2020, 42(11): 2587-2591. doi: 10.11999/JEIT190521
作者：王伟伟, 段崇棣, 张欣, 李渝, 杨晓超
第一单位：西安空间无线电技术研究所
关键词： 天基预警雷达 / 离散旁瓣杂波 / 空时自适应处理 / 空时导向矢量
摘要：由于天基雷达覆盖范围广，大量强离散杂波(小型岛礁、陆地铁塔等)会从天线旁瓣进入雷达系统，其多普勒特征与目标相同，极易造成虚警。针对以上问题，该文提出基于空时导向约束的天基雷达离散旁瓣杂波判别方法，该方法首先选取空时自适应处理(STAP)杂波抑制后检测到的潜在“目标”(包含真实目标与离散旁瓣杂波)距离多普勒单元及其附近单元；然后根据杂波多普勒频率与空间角度的耦合关系获得各杂波单元对应的空时导向矢量；最后利用获得新的导向矢量构成的滤波器再次对“目标”距离多普勒单元及其附近单元进行滤波处理，此时真实目标信杂噪比会大幅度降低，而离散旁瓣杂波信杂噪比变化不大，从而实现离散旁瓣杂波的判别。理论分析及机载实测数据处理证明该方法具有良好的稳健性和可靠性。
引用本文：王伟伟, 段崇棣, 张欣, 李渝, 杨晓超. 基于空时导向约束的天基雷达离散旁瓣杂波判别方法[J]. 电子与信息学报, 2020, 42(11): 2592-2599. doi: 10.11999/JEIT190562
作者：陈金铭, 王彤, 吴建新, 刘晓瑜
第一单位：西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室
关键词： 分布式相参雷达 / 同步误差校正 / 多特显点 / 反向估计 / 联合估计
摘要：机载分布式相参雷达(DCAR)相比较于地基DCAR具有探测距离远、机动性高和部署灵活等优势，然而，载机平台运动使得机载DCAR面临更加严格的时间、空间和相位同步要求。为此，该文建立了基于慢时间码分多址(ST-CDMA)波形的机载DCAR信号模型及其矩阵表示形式，分析了时间、空间和相位同步误差对目标相参合成的影响，并提出一种基于特显点的机载DCAR同步误差校正方法。该方法首先采用目标参数搜索的方式消除滤波器网格失配误差；接着，利用基于目标的估计方法或者基于中继的估计方法完成单元位置误差校正；最后，利用特征结构方法校正等效幅相误差。仿真实验验证了所提方法的有效性。
引用本文：陈金铭, 王彤, 吴建新, 刘晓瑜. 基于特显点的机载分布式相参雷达同步误差校正方法[J]. 电子与信息学报, 2021, 43(2): 356-363. doi: 10.11999/JEIT190694
12 面向射频隐身的组网雷达多目标跟踪下射频辐射资源优化分配算法
作者：时晨光, 丁琳涛, 汪飞, 周建江
第一单位：南京航空航天大学雷达成像与微波光子教育部重点实验室
关键词： 射频隐身 / 组网雷达 / 多目标跟踪 / 资源优化分配
摘要： 针对组网雷达系统多目标跟踪场景，该文提出一种面向射频(RF)隐身的组网雷达射频辐射资源优化分配算法。首先，采用目标跟踪误差的贝叶斯克拉美-罗下界(BCRLB)作为目标跟踪性能指标。其次，以各雷达照射目标的驻留时间资源和辐射功率资源加权和为优化目标，以BCRLB不大于给定目标跟踪精度阈值及系统射频辐射资源作为约束条件，建立了包含雷达节点分配方式、驻留时间和辐射功率3个优化变量的优化模型。然后，采用两步分解法对上述优化模型进行了求解，即先固定雷达节点选择，利用内点法对简化后的非凸非线性优化模型进行求解，之后再通过匈牙利算法确定最佳雷达节点分配方式。仿真结果表明，相较于辐射资源均匀分配算法，所提算法可以有效降低组网雷达的射频资源消耗，提升系统射频隐身性能。
引用本文：时晨光, 丁琳涛, 汪飞, 周建江. 面向射频隐身的组网雷达多目标跟踪下射频辐射资源优化分配算法[J]. 电子与信息学报, 2021, 43(3): 539-546. doi: 10.11999/JEIT200636
作者：王琦森, 余华, 李杰, 董超, 季飞, 陈焱琨
第一单位：华南理工大学土木与交通学院
关键词： 波达方向估计 / 离格 / 稀疏贝叶斯学习 / 空间紧邻
摘要： 离格(off-grid)波达方向(DOA)估计解决的是实际DOA和假设网格点的失配问题。对于空间紧邻信号的DOA，稀疏的网格点会导致精度和分辨率的下降，密集的网格点虽然可以提高估计精度却显著增加计算负担。针对此问题，该文提出基于稀疏贝叶斯学习(SBL)的空间紧邻信号DOA估计算法，主要包括3个步骤。首先，通过最大化阵列输出的边缘似然函数，推导了信号在拉普拉斯先验下的新不动点迭代方法，进行超参数的预估计，相比其他经典SBL算法提高了收敛速度；其次，利用新网格插值方法优化网格点集，并二次估计噪声方差和信号功率以分辨空间紧邻信号的DOA；最后，推导了似然函数关于角度的最大化公式以改进离格DOA搜索。仿真表明该算法比其他经典SBL类算法对空间紧邻信号的DOA具有更高的精度和分辨率，同时有计算效率的提升。
引用本文：王琦森, 余华, 李杰, 董超, 季飞, 陈焱琨. 基于稀疏贝叶斯学习的空间紧邻信号DOA估计算法[J]. 电子与信息学报, 2021, 43(3): 708-716. doi: 10.11999/JEIT200656
作者：陈禹蒲, 马晓川, 李璇
第一单位：中国科学院声学研究所水下航行器信息技术重点实验室
关键词： 波达方向估计 / 互质阵 / 差和共阵 / 高自由度
摘要： 针对均匀线列阵自由度(DOF)受限于阵元数的问题，该文提出一种基于差和共阵的新型互质阵，称为放置互质阵(DCA)，其借助由接收信号的时域和空域信息组合成的共轭增广矩阵得到等价的差和共阵来进行波达方向(DOA)估计。DCA将广义互质阵放置在与原点处单阵元相隔一定距离的位置，实现了和共阵与差共阵的阵元位置互补，从而最大限度上利用和共阵带来的自由度增幅。该文给出了DCA阵元位置和放置距离的闭式表达，随后分别对DCA的差共阵及和共阵的连续阵元及孔洞位置进行了理论分析，同时给出了两者间的关系，说明了DCA的高自由度特性。多个仿真实验验证了所提阵型DOA估计的有效性。
引用本文：陈禹蒲, 马晓川, 李璇. 基于差和共阵的新型高自由度互质阵[J]. 电子与信息学报, 2021, 43(3): 717-726. doi: 10.11999/JEIT200505
作者：生雪莉, 刘婷, 杨超然, 郭龙祥, 穆梦飞
第一单位：哈尔滨工程大学水声技术重点实验室
关键词： 波达方向估计 / 远距离探测 / 近场零陷权 / 非均匀噪声 / 分子阵
摘要： 针对海底长线阵在近场辐射声干扰及空间水平非均匀噪声下的远距离估计目标波达方向 (DoA)问题，该文提出一种基于长线阵分子阵近场零陷权的联合目标方位估计方法。该方法将长线阵分解为多个高重叠子阵，对各个子阵利用零陷抑制技术去除近场强干扰对目标探测的影响，再利用各子阵对远距离目标方位估计结果差异性小、非目标所在频率即噪声对应空间谱最大值随机的特点，空间频率方差加权综合各子阵的目标方位估计结果，从而抑制空间非均匀噪声，实现对远距离目标的探测。仿真结果表明，与长线阵常规波束形成、长线阵近场零陷常规波束形成、长线阵近场零陷传统多重信号分类方法相比，该文方法能够有效降低空间谱背景级60 dB以上，输出信噪比提高15 dB以上，具有较强的提高信噪比能力及较高的空间分辨力，因此具有较好的工程应用价值。
引用本文：生雪莉, 刘婷, 杨超然, 郭龙祥, 穆梦飞. 基于子阵近场零陷权的联合波达方向估计方法[J]. 电子与信息学报, 2021, 43(3): 727-734. doi: 10.11999/JEIT200637
16 基于DOA-TDOA-FDOA的单站无源相干定位代数解
作者：黄东华, 赵勇胜, 赵拥军, 储美娟
第一单位：中国人民解放军战略支援部队信息工程大学
关键词： 无源相干定位 / 到达角度 / 到达时差 / 到达频差 / 两步加权最小二乘
摘要： 针对利用单站接收多个外辐射源信号实现目标定位的问题，该文提出一种基于两步加权最小二乘的到达角度(DOA)、时差(TDOA)和频差(FDOA)联合定位代数解算法。首先，在第1步加权最小二乘估计中，通过引入辅助参数，将非线性的角度、时差和频差方程转化为伪线性形式，并利用加权最小二乘得到目标位置和速度的粗估计；而后在第2步加权最小二乘估计中利用辅助参数和目标位置参数之间的约束关系来构造另外一组线性方程，并再次利用加权最小二乘得到目标位置和速度的精确估计。推导了联合角度、时差和频差定位的克拉美罗界。理论分析和仿真结果表明，算法在观测误差较小时的定位误差可以达到克拉美罗界。
引用本文：黄东华, 赵勇胜, 赵拥军, 储美娟. 基于DOA-TDOA-FDOA的单站无源相干定位代数解[J]. 电子与信息学报, 2021, 43(3): 735-744. doi: 10.11999/JEIT200470
17 基于原子范数的无网格稀疏恢复非正侧视阵空时自适应处理算法
作者：章涛, 郭骏骋, 来燃
第一单位：中国民航大学天津市智能信号与图像处理重点实验室
关键词： 空时自适应处理 / 稀疏恢复 / 字典失配 / 原子范数
摘要： 基于杂波谱稀疏恢复的空时自适应处理(STAP)方法可以显著降低对杂波样本数的要求，十分适合缺少样本情况下的机载雷达杂波抑制。然而，现有稀疏恢复STAP方法利用离散化空时导向矢量字典进行重构，在非正侧视阵情况下，由于杂波脊不在字典网格点上，字典失配问题严重影响杂波抑制性能。针对上述问题，该文提出了一种基于原子范数的无网格稀疏恢复空时自适应处理方法(ANM-STAP)，利用低秩矩阵恢复理论实现连续空时平面的稀疏恢复，克服了稀疏恢复中的字典失配问题，获得了非正侧视阵情况下的高分辨率杂波空时谱，有效提高了STAP杂波抑制性能。Monte Carlo实验证明，该文方法STAP处理性能在非正侧视阵情况下优于已有字典离散化处理的稀疏恢复STAP方法。
引用本文：章涛, 郭骏骋, 来燃. 基于原子范数的无网格稀疏恢复非正侧视阵空时自适应处理算法[J]. 电子与信息学报, 2021, 43(5): 1235-1242. doi: 10.11999/JEIT200114
作者：王旭, 庞义卓, 白嘉豪, 王文静, 魏国华
第一单位：北京理工大学信息与电子学院
关键词： 着靶点参数估计 / 到达相位差 / 阵列布放结构
摘要： 在基于到达相位差(Phase Differences Of Arrival, PDOA)的着靶点参数估计问题中，估计精度受到阵列结构的影响。与一般的单点目标定位问题相比，着靶点参数估计需要同时估计目标的速度和角度参数，情况更加复杂。为了选择合适的阵列结构以对定位结果带来有利影响，该文从灵敏度的角度分析了不同阵列结构下靶点参数估计精度各有差异的原因，为判断不同情况下接收阵列定位性能的优劣提供了理论方法。最后，对3种常见阵列结构进行了计算机仿真对比，仿真结果验证了利用灵敏度指标对阵列布放结构进行评估的可行性。
引用本文：王旭, 庞义卓, 白嘉豪, 王文静, 魏国华. 基于PDOA着靶点参数估计的阵列布放结构研究[J]. 电子与信息学报, 2021, 43(5): 1251-1257. doi: 10.11999/JEIT200081
19 杂波背景下基于交替方向乘子法的低截获频控阵MIMO雷达收发联合优化方法
作者：巩朋成, 王兆彬, 谭海明, 王文钦
第一单位：湖北工业大学太阳能高效利用及储能运行控制湖北省重点实验室
关键词： MIMO雷达 / 频控阵 / 多比例分式规划 / 波形设计 / 交替方向乘子法
摘要： 针对相控阵雷达无法有效实现特定区域能量控制的问题，该文提出一种杂波环境下基于交替方向乘子法(ADMM)的频控阵MIMO(FDA-MIMO)雷达低截获(LPI)优化设计方法。该方法的优化准则是在保证目标参数估计性能的条件下，通过联合设计发射波束和接收滤波器使FDA-MIMO雷达在目标2维(距离-方位)区域上辐射的能量尽量小，即尽可能地降低雷达被截获的概率；接着利用加权求和的方法将优化准则构造成多比例分式规划(FP)和的问题；然后利用循环迭代的方法，将优化问题转化成两个子优化问题；最后基于ADMM方法消除等式约束，并通过最小化2阶2次近似优化问题获得发射波束的闭合解。此外，也分析了该方法的计算复杂度。仿真部分通过输出信干燥比(SINR)、发射和接收方向图验证了该方法的有效性。
引用本文：巩朋成, 王兆彬, 谭海明, 王文钦. 杂波背景下基于交替方向乘子法的低截获频控阵MIMO雷达收发联合优化方法[J]. 电子与信息学报, 2021, 43(5): 1267-1274. doi: 10.11999/JEIT200445
20 基于变分模态分解和压缩感知的弱观测条件下雷达信号重构方法
作者：刘方正, 韩振中, 曾瑞琪
第一单位：国防科技大学电子对抗学院电子对抗信息处理重点实验室
关键词： 雷达信号重构 / 弱观测条件 / 变分模态分解 / 压缩感知
摘要：针对弱观测条件下雷达信号存在数据残损的问题，该文提出一种基于变分模态分解和压缩感知(VMD-CS)的雷达信号重构方法。首先通过变分模态分解对采样数据进行降解去噪处理，其次在压缩感知框架下构造观测矩阵、稀疏表示字典矩阵，然后基于正交追踪匹配(OMP)算法重构出稀疏表示向量。在此基础上利用离散余弦稀疏矩阵重构信号，实现对残损雷达信号的数据重构。在连续丢失数据和随机丢失数据两种情况下，对实际采集的线性调频(LFM)雷达信号进行仿真实验。实验结果表明：在数据连续丢失率不高于30%或随机丢失率不高于60%的情况下，该文方法能有效重构雷达信号，在时域、频域和瞬时频率上能够准确逼近原始信号。
引用本文：刘方正, 韩振中, 曾瑞琪. 基于变分模态分解和压缩感知的弱观测条件下雷达信号重构方法[J]. 电子与信息学报, 2021, 43(6): 1644-1652. doi: 10.11999/JEIT200219
作者：李林, 余玉龙, 韩慧
第一单位：电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验室
关键词： 2维DOA估计 / 平行互质阵列 / 扩展矩阵
摘要：针对传统平行阵列2维测向自由度低、分辨能力差和小快拍情况下估计误差大等问题，该文提出基于平行互质虚拟阵列的低复杂度2维波达角(DOA)估计算法。该算法利用两个相互平行的互质线阵扩展生成虚拟阵列，并通过协方差矩阵和互协方差矩阵构造具有增强2维角度自由度的扩展矩阵，最后通过奇异值分解(SVD)和旋转不变技术(ESPRIT)获得自动匹配的2维角度估计。相比于传统的2维DOA估计方法，所提算法更好地利用了阵列接收数据信息，能识别更多的入射信号，分辨能力高，不需要进行2维线性搜索或者角度参数匹配，在低信噪比 (SNR)和小快拍情况下也有很好的估计效果。实验仿真结果验证了提出算法的有效性和可靠性。
引用本文：李林, 余玉龙, 韩慧. 基于平行互质虚拟阵列的低复杂度二维DOA联合估计算法[J]. 电子与信息学报, 2021, 43(6): 1653-1658. doi: 10.11999/JEIT200296
作者：邹鲲, 来磊, 骆艳卜, 李伟
第一单位：空军工程大学信息与导航学院
关键词： 自适应检测 / 1阶秩1干扰 / 子空间约束干扰 / 广义似然比检测 / 检验准则
摘要：在复杂电磁环境中，雷达获取的回波数据若受到干扰，会影响到雷达的探测性能。该文针对雷达目标自适应检测问题，假定待检测单元和部分参考数据受到1阶秩1干扰，且干扰约束在某个已知的子空间内。首先基于双步广义似然比(2SGRLT)准则，提出子空间约束(SC)的2SGLRT检测器(SC-2SGLRT)。进一步采用修正的双步广义似然比(M2SGLRT)准则，提出子空间约束的M2SGLRT检测器(SC-M2SGLRT)，该检测器的性能明显优于SC-2SGLRT。最后基于3步(3S)广义似然比检验准则，提出子空间约束的3步广义似然比检测器(SC-3SGLRT)，该检测器性能与SC-2SGLRT相当，且计算量最小。计算机仿真分析表明，充分利用参考数据和干扰先验信息，有助于提升检测性能。
引用本文：邹鲲, 来磊, 骆艳卜, 李伟. 子空间约束的一阶秩1干扰下的自适应检测[J]. 电子与信息学报, 2021, 43(6): 1659-1666. doi: 10.11999/JEIT200259
作者：陈根华, 陈伯孝, 秦永
第一单位：南昌工程学院信息工程学院
关键词： 米波雷达 / 分数低阶矩 / 散射分量 / 协变矩阵 / 测高
摘要：限制米波(VHF)雷达低角测高性能的关键因素是波束宽及复杂多径反射信号。该文提出倒T形干涉式阵列以扩展阵列孔径和增加阵列自由度(DOF)，并提出基于分数低阶矩(FLOM)的干涉阵列米波雷达低角稳健测高算法。该算法针对复杂多径信号中非高斯分布的散射分量，从理论上证明分数阶协变矩阵(CM)仍保留阵列流形结构特征，并结合2维空间平滑技术实现分数阶协变矩阵的解相干，再由双尺度酉ESPRIT算法实现稳健低角测高。最后从理论上提出干涉阵列的3区基线设计法。实验结果验证干涉阵列与测高算法的有效性与正确性，说明干涉阵列提高了低角目标分辨性能，也说明了分数低阶矩增强了低角测高算法的稳健性，并验证3区基线设计法的理论正确性。
引用本文：陈根华, 陈伯孝, 秦永. 基于分数低阶矩的干涉阵列米波雷达稳健测高方法[J]. 电子与信息学报, 2021, 43(6): 1676-1682. doi: 10.11999/JEIT190946
作者：杨善超, 田康生, 刘仁争, 郑玉军
第一单位：空军预警学院预警情报系
关键词： 相控阵雷达 / 资源管理 / 任务调度 / 及时性
摘要：针对相控阵雷达时间资源分配问题，该文提出一种基于价值优化的任务调度算法。首先建立任务调度属性参数，对跟踪任务队列进行可行性分析和筛选操作，确定跟踪任务调度属性。其次，根据任务最大价值及其变化斜率，建立关于实际执行时刻的动态任务价值函数，并基于此构建任务调度的价值优化模型，对跟踪任务执行时刻进行分配，以更好满足及时性原则。最后，利用执行跟踪任务间的空闲时间片对搜索任务进行调度。仿真结果表明，该文算法有效减小了时间偏移量，提升了实现价值率。
引用本文：杨善超, 田康生, 刘仁争, 郑玉军. 基于价值优化的相控阵雷达任务调度算法[J]. 电子与信息学报, 2020, 42(2): 465-471. doi: 10.11999/JEIT190147
作者：贺丰收, 何友, 刘准钆, 徐从安
第一单位：西北工业大学自动化学院
关键词： 自动目标识别 / 目标检测 / 合成孔径雷达 / 卷积神经网络
摘要：自动目标识别(ATR)是雷达信息处理领域的重要研究方向。由于卷积神经网络(CNN)无需进行特征工程，图像分类性能优越，因此在雷达自动目标识别领域研究中受到越来越多的关注。该文综合论述了CNN在雷达图像处理中的应用进展。首先介绍了雷达自动目标识别相关知识，包括雷达图像的特性，并指出了传统的雷达自动目标识别方法局限性。给出了CNN卷积神经网络原理、组成和在计算机视觉领域的发展历程。然后着重介绍了CNN在雷达自动目标识别中的研究现状，其中详细介绍了合成孔径雷达(SAR)图像目标的检测与识别方法。接下来对雷达自动目标识别面临的挑战进行了深入分析。最后对CNN新理论、新模型，以及雷达新成像技术和未来复杂环境下的应用进行了展望。
引用本文：贺丰收, 何友, 刘准钆, 徐从安. 卷积神经网络在雷达自动目标识别中的研究进展[J]. 电子与信息学报, 2020, 42(1): 119-131. doi: 10.11999/JEIT180899
作者：夏朝阳, 周成龙, 介钧誉, 周涛, 汪相锋, 徐丰
第一单位：复旦大学电磁波信息科学教育部重点实验室
关键词： 毫米波雷达 / 微动手势识别 / 调频连续波 / 卷积神经网络
摘要：该文提出一种基于多通道调频连续波(FMCW)毫米波雷达的微动手势识别方法，并给出一种微动手势特征提取的最优雷达参数设计准则。通过对手部反射的雷达回波进行时频分析处理，估计目标的距离多普勒谱、距离谱、多普勒谱和水平方向角度谱。设计固定帧时间长度拼接的距离-多普勒-时间图特征，与距离-时间特征、多普勒-时间特征、水平方向角度-时间图特征和三者联合特征等，分别对7类微动手势进行表征。根据手势运动过程振幅和速度差异，进行手势特征捕获和对齐。利用仅有5层的轻量化卷积神经网络对微动手势特征进行分类。实验结果表明，相较其他特征，设计的距离-多普勒-时间图特征能够更为准确地表征微动手势，且对未经训练的测试对象具有更好的泛化能力。
引用本文：夏朝阳, 周成龙, 介钧誉, 周涛, 汪相锋, 徐丰. 基于多通道调频连续波毫米波雷达的微动手势识别[J]. 电子与信息学报, 2020, 42(1): 164-172. doi: 10.11999/JEIT190797
3 基于期望最大化算法的捷变频联合正交频分复用雷达高速多目标参数估计
作者：全英汇, 高霞, 沙明辉, 陈侠达, 李亚超, 邢孟道, 岳超良
第一单位：西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室
关键词： 捷变频联合正交频分复用雷达 / 参数估计 / 高速多目标 / EM算法
摘要：参数估计对雷达的目标检测和识别有着重要的意义。该文提出了一种基于期望最大化(EM)算法的捷变频联合正交频分复用(FA-OFDM)雷达高速多目标参数估计方法。首先，将窄带正交频分复用(OFDM)信号与传统捷变频雷达相结合，在每个脉冲宽度内同时发射多个载频随机跳变的子载波。然后，对单个脉冲内所有子载波的回波进行脉冲压缩和稀疏重构处理，得到1维高分辨距离。进一步地，将多个目标在不同脉冲时刻的高分辨距离信息构成观测数据，建立混合高斯模型。采用EM算法对模型参数和多个目标的距离、速度进行估计，并同时拟合多条时间-距离直线。直线斜率对应目标速度，直线纵轴截距对应目标初始距离。最终，分别分析了信噪比(SNR)对检测概率以及目标速度对相对估计误差的影响。仿真实验验证了所提算法的有效性。
引用本文：全英汇, 高霞, 沙明辉, 陈侠达, 李亚超, 邢孟道, 岳超良. 基于期望最大化算法的捷变频联合正交频分复用雷达高速多目标参数估计[J]. 电子与信息学报, 2020, 42(7): 1611-1618. doi: 10.11999/JEIT190474
作者：张坤, 水鹏朗, 王光辉
第一单位：西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室
关键词： 相参雷达系统 / 非相干积累检测方法 / 恒虚警 / 海杂波 / 块白化
摘要：相参雷达系统下的非相干积累检测方法，可以提高雷达的目标检测速度，达到实时处理的要求。然而，相参雷达系统下的非相干积累检测方法对参考单元数、脉冲积累数、杂波散斑协方差矩阵以及海杂波模型的形状参数均是非恒虚警(CFAR)的。该文基于块白化的海杂波预白化方法，提出预白化单元平均恒虚警(PWCA-CFAR)检测方法和预白化单元中值恒虚警(PWCM-CFAR)检测方法，并使用了匹配于参考单元数、脉冲积累数、形状参数的自适应门限，确保提出检测方法的恒虚警特性。实验结果表明，当存在异常单元时，PWCM-CFAR检测方法的检测性能优于PWCA-CFAR检测方法。
引用本文：张坤, 水鹏朗, 王光辉. 相参雷达K分布海杂波背景下非相干积累恒虚警检测方法[J]. 电子与信息学报, 2020, 42(7): 1627-1635. doi: 10.11999/JEIT190441
作者：宋晨, 周良将, 吴一戎, 丁赤飚
第一单位：微波成像技术重点实验室
关键词：目标识别 / 微多普勒 / 时频集中度 / 参数估计
摘要：无人机旋翼转动产生的微多普勒调制能够反映此类目标的微动特性，准确估计无人机旋翼长度、转动频率对于无人机的检测与识别具有重要意义。该文针对调频连续波体制雷达，提出一种基于时频集中度指标(CTF)的多旋翼无人机微动特征参数估计方法，推导了无人机旋翼微动特征参数与微多普勒分量信号参数之间的映射关系，在时频旋转域基于时频集中度指标，提高了各微动分量的区分度，相比于传统方法，提高了多分量微多普勒信号的参数估计精度，在低信噪比环境下也具有很好的鲁棒性。通过仿真和实际场景实验验证了方法的有效性。
引用本文：宋晨, 周良将, 吴一戎, 丁赤飚. 基于时频集中度指标的多旋翼无人机微动特征参数估计方法[J]. 电子与信息学报, 2020, 42(8): 2029-2036. doi: 10.11999/JEIT190309
作者：孙小君, 周晗, 闫广明
第一单位：黑龙江大学电子工程学院
关键词：自适应Kalman滤波 / 增量滤波器 / 欠观测系统 / 增量系统 / 滤波精度
摘要：在一定环境条件下，当系统的量测方程没有进行验证或校准时，使用该量测方程往往会产生未知的系统误差，从而导致较大的滤波误差。增量方程的引入可以有效解决欠观测系统的状态估计问题。该文考虑带未知噪声统计的线性离散增量系统，首先提出一种基于新息的噪声统计估计算法。可以得到系统噪声统计的无偏估计。进而，提出一种新的增量系统自适应Kalman滤波算法。相比已有的自适应增量滤波算法，该文所提算法得到的状态估计精度更高。两个仿真实例证明了其有效性和可行性。
引用本文：孙小君, 周晗, 闫广明. 基于新息的自适应增量Kalman滤波器[J]. 电子与信息学报, 2020, 42(9): 2223-2230. doi: 10.11999/JEIT190493
作者：王彬, 侯越圣
第一单位：战略支援部队信息工程大学
关键词：目标长度估计 / 横正时刻估计 / Alpha稳定分布噪声 / 广义时频分析 / 多普勒分析
摘要：为了解决Alpha稳定分布噪声环境下运动舰船目标的长度估计问题，该文借鉴非线性变换抑制脉冲噪声以及多普勒目标运动特性估计思想，提出基于广义时频分析(G-TFA)和最小二乘估计的运动目标长度估计方法。该方法首先利用G-TFA获取Alpha稳定分布噪声环境下运动目标的多普勒频率，然后利用最小二乘方法估计出目标航速和不同位置的横正时刻，最后利用上述估计结果计算目标长度。以广义Winger-Ville分布(G-WVD)为例，从理论上推导了G-TFA在Alpha稳定分布噪声环境下具有提取目标多普勒特征的能力，并通过仿真实验验证了该算法在中低混合信噪比下的稳健性。与现有算法相比，该文所提算法不需要估计噪声特征指数，算法性能优于基于传统时频分析的估计方法。
引用本文：王彬, 侯越圣. 一种Alpha稳定分布噪声下的体积目标长度估计方法[J]. 电子与信息学报, 2020, 42(9): 2231-2238. doi: 10.11999/JEIT190327
作者：张海, 陈小龙, 张涛, 张财生
第一单位：海军航空大学
关键词：交叠信号分离 / 阵列天线 / SSR应答信号 / MUSIC算法 / 混合矩阵重构
摘要：为了提高在高密度信号环境下对二次监视雷达(SSR)应答信号的接收性能，该文提出一种将信源数估计和信号到达方向(DOA)估计相结合构建分离矩阵实现交叠信号分离的算法。首先根据交叠信号量测的特征值分布来确定交叠信号的个数；然后利用MUSIC算法作谱峰搜索得到各信号的DOA，并重构混合矩阵；最后通过计算混合矩阵的广义逆得到分离矩阵，并实现对交叠信号的分离。以6阵元均匀线阵为前提进行仿真分析，结果表明所提分离算法可达到90%以上的分离成功率，分离性能和独立成分分析(ICA)算法相当，优于基于投影技术分离算法(PA)，但计算量远小于ICA算法，不足ICA算法计算量1/10，更易于工程化应用。
引用本文：张海, 陈小龙, 张涛, 张财生. 基于MUSIC算法的二次雷达应答信号分离方法[J]. 电子与信息学报, 2020, 42(12): 2984-2991. doi: 10.11999/JEIT190842
作者：杨勇, 王雪松, 张斌
第一单位：国防科技大学电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验室
关键词：雷达 / 无人机 / 双极化 / 检测 / 杂波 / 虚警
摘要：针对雷达检测无人机这一难题，该文提出了一种时频检测与极化匹配相结合的双极化雷达无人机检测方法。首先，雷达降低检测门限，各极化通道分别采用常规的时频2维单元平均恒虚警率检测方法，检测出无人机与杂波虚警；接着，各极化通道分别针对多帧检测结果进行积累，进行2次检测，剔除部分杂波虚警；最后，对两个极化通道双门限检测结果进行匹配，进一步剔除杂波虚警。对两型无人机的外场试验数据处理结果表明：该方法能够有效检测出无人机，消除杂波虚警。
引用本文：杨勇, 王雪松, 张斌. 基于时频检测与极化匹配的雷达无人机检测方法[J]. 电子与信息学报, 2021, 43(3): 509-515. doi: 10.11999/JEIT200768
10 广义Pareto分布海杂波背景下非相干检测器恒虚警性能分析
作者：张坤, 水鹏朗
第一单位：西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室
关键词：广义Pareto分布 / 非相干检测器 / 恒虚警 / 海杂波
摘要：该文在广义Pareto分布海杂波背景下研究了单元平均(CA)和有序统计量(OS)两种非相干检测器的恒虚警(CFAR)性质，推导了两种非相干检测器的虚警概率公式，发现了两种检测器对杂波的尺度参数是恒虚警的。然而，两种检测器对杂波的散斑协方差矩阵结构和杂波形状参数是非恒虚警的。为了实现全场景的恒虚警检测，预先通过白化方法将具有相关性的海杂波去相关，并通过查表方法使用了匹配杂波形状参数、累积脉冲数和参考单元数的检测门限。在这种情况下，实验结果表明两种非相干检测器能确保全场景恒虚警。
引用本文：张坤, 水鹏朗. 广义Pareto分布海杂波背景下非相干检测器恒虚警性能分析[J]. 电子与信息学报, 2021, 43(3): 523-530. doi: 10.11999/JEIT200644
作者：姜琦, 王锐, 周超, 张天然, 胡程
第一单位：北京理工大学信息与电子学院雷达技术研究所
关键词：群目标跟踪 / 航迹起始 / 分群检测 / 航迹确认
摘要：群目标跟踪技术是测量空中集群生物目标飞行状态的有效手段，而航迹起始是群目标跟踪的第1步，包括分群检测与航迹确认。针对现有算法在分群检测时限制群内目标必须两两相似，在航迹确认时因等效量测残差过大导致航迹误丢弃的问题，该文提出一种基于代数图论的修正贝叶斯群目标航迹起始算法，通过引入代数图论实现监测空间内量测集合的划分，通过修正经典贝叶斯算法的似然比定义避免航迹的误丢弃。实测数据处理结果证明该算法具备准确划分各个子群并快速起始各子群航迹的能力。
引用本文：姜琦, 王锐, 周超, 张天然, 胡程. 基于代数图论的修正贝叶斯群目标航迹起始算法[J]. 电子与信息学报, 2021, 43(3): 531-538. doi: 10.11999/JEIT200449
作者：李瑞, 李开明, 张群, 梁佳, 罗迎
第一单位：空军工程大学信息与导航学院
关键词：角多普勒效应 / 自旋目标 / 微动特征 / 涡旋电磁波 / 轨道角动量
摘要：携带有轨道角动量(OAM)的涡旋电磁(EM)波在雷达应用领域已经受到了广泛关注，利用涡旋电磁波，不仅可以观测到目标的线多普勒频移，还能够获取角多普勒频移信息。基于角多普勒效应，涡旋电磁波雷达具有检测垂直于径向运动分量的能力，可以实现对自旋目标微动特征的提取。首先，该文建立直角坐标系下角多普勒频移的参数化模型，给出了涡旋电磁波雷达、目标运动参数与角多普勒频移之间的定量关系描述。其次，当目标自旋轨迹垂直雷达视线(LOS)方向时，对获取的角多普勒频移信息进行分析，并提取了自旋目标微动特征。最后，通过仿真实验验证了所提方法的有效性和分析的准确性。
引用本文：李瑞, 李开明, 张群, 梁佳, 罗迎. 基于角多普勒效应的自旋目标微动特征提取[J]. 电子与信息学报, 2021, 43(3): 547-554. doi: 10.11999/JEIT200595
作者：冯存前, 李江, 黄大荣, 胡晓伟, 韩立珣
第一单位：空军工程大学防空反导学院
关键词：微多普勒 / 弹道目标 / 平动补偿 / 高阶模糊函数 / 延迟共轭相乘
摘要：弹道中段多目标具有不同的平动参数，以往针对单目标和同一平动参数的群目标的平动补偿方法不再适用。针对此问题，该文提出了基于高阶模糊函数、延迟共轭相乘及时频分布处理相结合的多目标平动参数和微动周期估计方法。首先，该方法利用高阶模糊函数估计出平动2阶加速度和微动周期；然后，通过对1次补偿后的回波进行延迟共轭相乘估计出平动1阶加速度；最后，利用2次补偿后目标回波时频图的差异，对时间轴进行加权累加估计出剩余平动速度。仿真结果验证了所提算法对于多目标不同平动参数估计的有效性。
引用本文：冯存前, 李江, 黄大荣, 胡晓伟, 韩立珣. 弹道中段不同平动多目标的平动参数估计方法[J]. 电子与信息学报, 2021, 43(3): 564-571. doi: 10.11999/JEIT200075
14 半监督条件下基于朴素贝叶斯和Choi-Williams时频分布能量积累的雷达信号识别
作者：王红卫, 董鹏宇, 陈游, 周一鹏, 肖冰松
第一单位：空军工程大学航空工程学院
关键词：雷达信号识别 / Choi-Williams时频分布 / 能量累积量 / 朴素贝叶斯 / 半监督学习
摘要：针对非合作电子侦察雷达信号识别中先验信息残缺的问题，该文提出一种基于Choi-Williams时频分布(CWD)的改进半监督朴素贝叶斯的识别算法(ISNB)。首先对CWD进行降噪预处理，然后通过计算降噪后CWD不同时间下各频率采样值的积累量，从而得到CWD的能量积累量这一新特征；针对传统的半监督朴素贝叶斯(SNB)在更新训练样本集过程中会产生迭代错误的不足，通过在无标签样本集生成的置信度列表中选取置信度高的样本添加到有标签样本集中，再利用预测后的分类结果对分类器参数进行改进，进而构建改进的SNB分类器，有效解决了传统SNB算法分类精度低且分类性能不稳定的缺点。理论分析和仿真结果表明，所提方法相比于传统SNB算法均提高了3%左右；在相同信噪比下，相比于传统的主成分分析加支持向量机法，该算法具有更高的分类识别率和更好的分类性能。
引用本文：王红卫, 董鹏宇, 陈游, 周一鹏, 肖冰松. 半监督条件下基于朴素贝叶斯和Choi-Williams时频分布能量积累的雷达信号识别[J]. 电子与信息学报, 2021, 43(3): 589-597. doi: 10.11999/JEIT200127
作者：姚山峰, 贺青, 欧阳鑫信, 杨宇翔
第一单位：盲信号处理国家级重点实验室
关键词：低轨双星 / 高重频 / 定位模糊 / 时差变化趋势匹配
摘要：针对低轨(LEO)双星到达时间差(TDOA)定位系统中雷达信号的定位模糊问题，该文分析了高重频信号的模糊特性，演示了虚假定位点的产生过程，提出一种基于时差序列变化趋势匹配(VTMT)的定位模糊消除算法。在测量时差序列与定位结果对应的理论时差序列之间的残差近似服从正态分布的条件下，通过两个序列的欧式距离作为相似程度衡量依据，筛选出测量时差线与理论时差线最为接近的定位点作为目标辐射源真实位置。校验台测试信号验证了该算法的有效性。仿真结果表明，该算法能够显著提高无模糊定位概率，对长基线时差定位系统中雷达信号的定位具有较高的应用价值。
引用本文：姚山峰, 贺青, 欧阳鑫信, 杨宇翔. 一种低轨双星高脉冲重复频率雷达信号的定位模糊消除算法[J]. 电子与信息学报, 2021, 43(3): 598-605. doi: 10.11999/JEIT200210
作者：王俊岭, 黄琰璟
第一单位：北京理工大学信息与电子学院
关键词：直方图信号分选 / 参差PRI分选 / 脉冲间隔分布矩阵
摘要：针对复杂环境下常规直方图信号分选算法对于参差信号分选能力不佳的问题，该文提出一种基于脉冲间隔与单个脉冲关联的直方图算法。该算法根据脉冲间隔与单个脉冲的对应关系建立了脉冲间隔分布矩阵(PIDM)，然后通过对PIDM行列的累加计算，得到一种新的直方图，该直方图可避免传统脉冲重复间隔(PRI)变换算法在分选参差信号时对于参差信号帧周期过多抑制的缺陷，且能够通过PIDM对辐射源脉冲串进行序列提取，进而得到参差子序列的周期值。仿真分析结果表明，在不增加计算复杂度的情况下，该算法对存在多部参差辐射源和固定重频辐射源的混合场景仍可保持良好的分选效果。
引用本文：王俊岭, 黄琰璟. 基于序列关联的参差信号分选算法[J]. 电子与信息学报, 2021, 43(4): 1145-1153. doi: 10.11999/JEIT191030
作者：张维, 杜兰
第一单位：西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室
关键词：雷达信号处理 / 一类分类 / Dirichlet过程 / Beta过程
摘要：一类分类是一种将目标类样本和其他所有的非目标类样本区分开的分类方法。传统的一类分类方法针对所有训练样本建立一个分类器，忽视了数据的内在结构，在样本分布复杂时，其分类性能会严重下降。为了提升复杂分布情况下的分类性能，该文提出一种集成式Beta过程最大间隔一类方法。该方法利用Dirichlet过程混合模型(DPM)对训练样本聚类，同时在每一个聚类学习一个Beta过程最大间隔一类分类器。通过多个分类器的集成，可以构造出一个描述能力更强的分类器，提升复杂分布下的分类效果。DPM聚类模型和Beta过程最大间隔一类分类器在同一个贝叶斯框架下联合优化，保证了每一个聚类样本的可分性。此外，在Beta过程最大间隔一类分类器中，加入了服从Beta过程先验分布的特征选择因子，从而可以降低特征冗余度以及提升分类效果。基于仿真数据、公共数据集和实测SAR图像数据的实验结果证明了所提方法的有效性。
引用本文：张维, 杜兰. 一种集成式Beta过程最大间隔一类分类方法[J]. 电子与信息学报, 2021, 43(5): 1219-1227. doi: 10.11999/JEIT200080
作者：杨标, 朱圣棋, 余昆, 房云飞
第一单位：西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室
关键词：交互式多模型 / 机动目标 / 多传感器 / 多目标多伯努利滤波 / 贪婪算法
摘要：针对低检测概率下多机动目标的跟踪问题，该文提出一种新的交互式多传感器多目标多伯努利滤波器(IMM-MS-MeMBer)。在IMM-MS-MeMBer滤波器的预测阶段，该文利用当前的量测信息自适应地更新目标的模型概率，并利用更新后的模型概率对目标状态进行混合预测；在IMM-MS-MeMBer滤波器的更新阶段，使用贪婪的多传感器量测划分策略对多传感器量测进行划分，并利用得到的量测划分集合和IMM-MS-MeMBer滤波器对目标的后验概率密度进行更新；除此之外，IMM-MS-MeMBer滤波器能够利用目标的角度和多普勒量测信息同时实现多个机动目标的位置、速度估计。数值实验验证了该文所提IMM-MS-MeMBer滤波器的优越性能。
引用本文：杨标, 朱圣棋, 余昆, 房云飞. 贪婪的量测划分机制下的多传感器多机动目标跟踪算法[J]. 电子与信息学报, 2021, 43(7): 1962-1969. doi: 10.11999/JEIT200498
19 基于Ransac算法的捷变频联合正交频分复用雷达高速多目标参数估计
作者：全英汇, 高霞, 沙明辉, 方文, 李亚超, 邢孟道
第一单位：西安电子科技大学电子工程学院
关键词：参数估计 / 高速多目标 / 捷变频联合正交频分复用雷达 / 迭代自适应谱估计算法 / 随机抽样一致算法
摘要：在现代雷达电子战场中，目标检测与其参数估计有着非常重要的意义。因此，该文提出了一种基于随机抽样一致算法(Ransac)的捷变频联合正交频分复用(FA-OFDM)雷达高速多目标参数估计的方法。首先，在传统捷变频雷达的每个脉冲内同时发射多个频率随机跳变的窄带OFDM子载波。将单个脉冲内所有子载波的回波信号进行脉冲压缩后，采用迭代自适应谱估计(IAA)算法合成目标的高分辨距离。然后，分别对各个脉冲的回波进行脉冲压缩和迭代自适应谱估计，得到不同脉冲时刻的高分辨距离，构成观测数据集。再根据Ransac算法估计信号参数模型的步骤，拟合多条时间-距离直线，进而对高速运动的多个目标同时进行参数估计。最后，分别分析了信噪比(SNR)对检测概率以及目标自身速度对其相对估计误差的影响。仿真实验验证了所提算法的有效性。
引用本文：全英汇, 高霞, 沙明辉, 方文, 李亚超, 邢孟道. 基于Ransac算法的捷变频联合正交频分复用雷达高速多目标参数估计[J]. 电子与信息学报, 2021, 43(7): 1970-1977. doi: 10.11999/JEIT200529
作者：李一楠, 张林让, 卢海梁, 李鹏飞, 吕容川, 李浩, 付庸杰, 邱尔雅, 唐世阳
第一单位：西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室
关键词：无源探测 / 地基 / 综合孔径 / 微波辐射 / 空中目标
摘要：针对空中目标的探测与跟踪的问题，该文探讨了地基综合孔径空中目标微波辐射无源探测理论及其技术的可行性。概述了地基综合孔径空中目标微波辐射无源探测原理；建立了空中目标探测概率方程，并从探测概率的角度详细分析了系统探测性能与相关影响因素的关系，同时分析了地基综合孔径空中目标微波辐射无源探测技术的可行性；并开展了地基综合孔径微波辐射计的空中目标无源探测技术的验证实验。理论和实验均表明地基综合孔径空中目标微波辐射无源探测技术是可行性的。
引用本文：李一楠, 张林让, 卢海梁, 李鹏飞, 吕容川, 李浩, 付庸杰, 邱尔雅, 唐世阳. 基于地基综合孔径微波辐射计的空中目标无源探测技术研究[J]. 电子与信息学报, 2021, 43(5): 1243-1250. doi: 10.11999/JEIT200166
作者：衣晓, 杜金鹏
第一单位：海军航空大学
关键词：雷达 / 电子支援措施 / 航迹关联 / 系统误差 / 异步航迹 / 离散度
摘要：针对雷达与电子支援措施(ESM)存在系统误差、航迹异步等复杂条件下的航迹关联问题，该文提出一种基于区间序列离散度的异步抗差航迹关联算法。定义混合区间序列的离散信息度量，给出系统误差的区间化方法，通过计算区间离散度并利用经典分配法进行关联判定。与传统算法相比，可在系统误差存在的前提下无需时域配准对异步航迹直接关联，且对噪声分布不敏感。仿真结果表明，所提算法具有良好的抗差性且不受目标运动位置的影响，适用于传感器同地或异地配置等多种情况。
引用本文：衣晓, 杜金鹏. 雷达与电子支援措施异步抗差航迹关联算法[J]. 电子与信息学报, 2021, 43(7): 1947-1953. doi: 10.11999/JEIT200250
作者：侯斐斐, 施荣华, 雷文太, 董健, 许孟迪, 席景春
第一单位：中南大学计算机学院
关键词：探地雷达 / 地下目标检测 / 机器学习 / 深度学习 / 双曲线反射
摘要：利用无损探测技术来获取地下目标的信息是当前研究的热点，探地雷达(GPR)作为一种重要的无损工具，已被广泛用于检测，定位和特征化地下目标。然而，从GPR成像中探测掩埋物体并评估其位置既费时又费力。因此，实现地下目标的自动化探测对实际应用是必要的。为此，该文在综合分析地下目标回波特征的基础上，讨论了使用GPR评估目标位置的可行性，并回顾了国内外学者在GPR成像中对双曲线特征自动化检测的研究进展。该文还在国内外典型实例剖析的基础上，总结并比较了目标检测的处理方法。最后指出，未来的研究应集中于开发新的深度学习检测框架，用以自动检测和估计真实场景中的地下特征。
引用本文：侯斐斐, 施荣华, 雷文太, 董健, 许孟迪, 席景春. 面向探地雷达 B-scan图像的目标检测算法综述[J]. 电子与信息学报, 2020, 42(1): 191-200. doi: 10.11999/JEIT190680
作者：陈路昭, 冯永强, 郭瑞杰, 朱万华, 方广有
第一单位：中国科学院电磁辐射与探测技术重点实验室
关键词：磁偶极子 / 蒙特卡洛卡尔曼滤波 / 传感器阵列 / 地磁背景
摘要：针对地磁背景下磁偶极子目标跟踪过程中存在的地磁干扰与模型非线性的问题，该文提出一种基于差量磁异常的蒙特卡洛卡尔曼滤波(MCKF)跟踪方法。新的跟踪方法以传感器阵列测量磁场的差量作为观测信号，并利用蒙特卡洛卡尔曼滤波算法解决模型的非线性问题，实现磁偶极子目标的实时跟踪。通过仿真跟踪实验，结果表明该文算法较传统的扩展或无迹卡尔曼滤波算法在稳定跟踪过程中对目标特征参数的估计更精确；通过地磁背景跟踪实验，结果验证了该文算法较传统算法在低信噪比下的性能优势。
引用本文：陈路昭, 冯永强, 郭瑞杰, 朱万华, 方广有. 地磁背景下基于传感器阵列的磁偶极子目标跟踪方法[J]. 电子与信息学报, 2020, 42(3): 573-581. doi: 10.11999/JEIT190236
作者：刘新, 阎焜, 杨光耀, 叶盛波, 张群英, 方广有
第一单位：中国科学院空天信息创新研究院
关键词：穿墙雷达成像 / 稀疏阵列 / 超宽带 / 运动补偿
摘要：该文提出一种适用于超宽带MIMO稀疏阵列的Kirchhoff迁移成像和运动补偿方法。该方法将传统Kirchhoff积分方程引入到MIMO阵列中，并利用后向格林函数替代前向格林函数来解决小阵列大视场的问题。另外，在通过微波开关切换分时复用的方式来采集接收单元回波数据的同时，增加1个参考通道直接采集参考单元的回波信号来估计运动目标的位置变化信息，对MIMO通道的数据进行运动补偿后再进行3D成像，有效避免了因目标运动导致的散焦和成像结果偏移真实位置的问题。
引用本文：刘新, 阎焜, 杨光耀, 叶盛波, 张群英, 方广有. UWB-MIMO穿墙雷达三维成像与运动补偿算法研究[J]. 电子与信息学报, 2020, 42(9): 2253-2260. doi: 10.11999/JEIT190356
作者：戴世坤, 欧阳振崇, 周印明, 张钱江, 李昆, 赵东东, 陈轻蕊, 凌嘉宣
第一单位：中南大学地球科学与信息物理学院
关键词： 探地雷达 / 正演 / 2.5维 / 频率域 / 波数选取 / Open MP / 并行
摘要：该文从频率域电磁法满足的控制方程出发，采用有限单元法实现了频率域2.5维探地雷达(GPR)正演模拟。重点分析了波数域电磁场谱随相对介电常数和收发距变化的规律，探讨了2.5维GPR正演模拟的波数选取问题；基于Open MP并行算法与串行算法的计算效率对比，表明频率域2.5维GPR数值模拟方法具有高效率、高精度和高度并行性的特点，为雷达正演提供重要理论参考依据和技术支撑，是GPR全波形反演的重要基础。
引用本文：戴世坤, 欧阳振崇, 周印明, 张钱江, 李昆, 赵东东, 陈轻蕊, 凌嘉宣. 探地雷达频率域2.5维正演[J]. 电子与信息学报, 2021, 43(1): 145-153. doi: 10.11999/JEIT190988
下接佳文拾萃之雷达与声呐（下篇）
编 辑：余 蓉，刘艳玲
校 对：马秀强
审 核：陈 倩
声 明
本文系《电子与信息学报》独家稿件，内容仅供学习交流，版权属于原作者。
欢迎评论、转载和分享本公众号原创内容，转载请与本号联系授权，标注原作者和信息来源《电子与信息学报》。
本号发布信息旨在传播交流。如涉及文字、图片、版权等问题，请在20日内与本号联系，我们将第一时间处理。《电子与信息学报》拥有最终解释权。
往期回顾Previous review
佳文
佳文拾萃之通信与物联网（2020~2021年30篇好文推荐）
新闻
《电子与信息学报》对河南省稿件免除一切费用！
北大核心期刊目录发布！《电子与信息学报》蝉联无线电电子学、电信技术类排名榜首！
征文
系列
“E家之言”系列论坛第1讲
“E家之言”第2讲：智能反射赋能6G无线通信（视频＋PPT）
"E家之言”第3讲：边缘计算在轨道交通中的应用（视频＋PPT）
为促进学术交流，拉进编辑团队和作者、读者、专家之间的距离，电子与信息学报2021年开通4个微信学术讨论群：
1电路与系统技术
2通信与信号信息处理
3自动化与模式识别
4网络与信息安全
订阅号输入关键词“微信群”，可加编辑部微信邀请入群(告知编辑您的意向群)，进群后请更改昵称为“真实姓名+单位”。
期刊新媒体传播矩阵