【摘 要】
:
无线分布式雷达是一种新型雷达体制,通过将空间广泛分布的节点组网,利用无线信道实现信息交互,采取分布式架构完成融合处理,从而实现多雷达协同探测。相比于传统有线集中式雷达网络,无线数据传输可为雷达网络提供更大的部署范围、更高的构型自由度;分布式信息处理可有效降低融合数据维度,从而降低通信带宽需求,或提升网络节点容量。基于以上特点,无线分布式雷达体制可应用于组网编队战机、舰船编队、无人机蜂群、车路协同自
论文部分内容阅读
无线分布式雷达是一种新型雷达体制,通过将空间广泛分布的节点组网,利用无线信道实现信息交互,采取分布式架构完成融合处理,从而实现多雷达协同探测。相比于传统有线集中式雷达网络,无线数据传输可为雷达网络提供更大的部署范围、更高的构型自由度;分布式信息处理可有效降低融合数据维度,从而降低通信带宽需求,或提升网络节点容量。基于以上特点,无线分布式雷达体制可应用于组网编队战机、舰船编队、无人机蜂群、车路协同自动驾驶等多传感器协同探测场景,具有十分重要的军事和民用价值。无线分布式雷达在节点部署、构型变换、工作参数切换等方面具有极高自由度。如何有效利用环境反馈的目标先验信息,指导多雷达完成发射参数优化配置、目标参数估计及探测信息反馈,以实现雷达系统发射资源的闭环调度,成为了多雷达协同探测领域研究的热门方向之一。在无线分布式雷达资源调度问题中,系统资源优化准则、多雷达信息融合架构、无线信道的数据传输,是影响雷达资源利用率及探测性能的关键因素,也是本领域研究的前沿和难点问题。对此,本文聚焦于目标跟踪任务,围绕以上三个难点开展了理论分析、方法研究、仿真验证等系统性工作,主要内容如下:1.研究了典型任务需求下雷达资源优化准则设计问题。提出了差异化调度、稳健分配等资源优化准则,解决了资源调度优化目标函数的设计问题,构建了能充分考虑任务目标多样性的资源配置方案,实现了在C-MIMO、相控阵等典型单装雷达中的应用,为分布式多雷达资源调度问题研究奠定了基础。2.构建了分层、共识两类典型认知跟踪分布式融合架构,并分别设计了对应的分布式信号处理方法,实现了多雷达数据的高效融合;推导了基于EMD拟合的PCRLB,实现了分布式融合架构下跟踪性能的精确量化;在此基础上,完成了雷达波束、功率等资源优化问题建模;提出了奖励迭代降维、CW-ADMM等算法,实现了上述优化问题的高效、去中心化求解,实现了分布式融合架构下雷达资源的合理配置,有效提升跟踪性能。3.针对无线信道下传输带宽受限问题,提出了一种基于拟合信道感知粒子滤波的认知跟踪信号闭环处理方法,实现了目标状态的高效估计;构建了雷达数据量化门限优化设计问题,并根据不同信道统计特性,通过解析计算、迭代优化等手段,完成了该优化问题的求解;相比于传统固定量化门限而言,提出的量化门限优化设计可在不消耗额外发射资源前提下,显著提升跟踪目标的参数估计性能。上述模型和算法的性能已通过理论推导和数值仿真进行了验证。结果表明,以上方法可实现无线分布式雷达发射资源动态优化,充分提升其目标跟踪的全局任务效能。
其他文献
太赫兹波的特殊位置赋予了其诸多区别于其他频段电磁波的特有性质,在物质鉴别、安全检查、无损探伤、生物医学、雷达与通信等领域均有着极其重要的应用前景,尤其是随着太赫兹波产生和探测技术的成熟,太赫兹技术研究近年来已受到各行业广泛的关注。然而由于缺乏可有效响应太赫兹辐射的天然材料,太赫兹波段可调器件的研究相对滞后,已然成为了当前太赫兹技术实用化进程的主要障碍。尽管当前已有众多新材料、新结构和新方法被用于提
谱感知和谱估计技术在电子侦察、频谱管控、认知通信等应用领域中至关重要。由于谱感知接收机应具有较大的瞬时带宽,用奈奎斯特率进行高速采样会给硬件实现带来极大的压力。目前基于sub-Nyquist采样技术的谱感知技术能有效地缓解高采样率带来的问题,实时地感知较大的频谱范围。另外,结合了阵列技术的谱感知技术除了可以获取信号源频谱的分布情况外,还能同时估计出信号源的来波方向(Direction of Arr
微波等离子体具有高电子温度和高电子密度的特性,这使得微波等离子体已经被广泛用于表面刻蚀、材料制备、废气处理等方面。而更高频率的毫米波产生的等离子体可以实现更加高的电子温度和电子密度,可以实现更快速的等离子体化学沉积、进行CO2气体处理,实现等离子火箭、毫米波通信和紫外线(UV)辐射源等应用。因此,毫米波等离子体具有广阔应用前景与重大研究价值。本学位论文对等离子体的诊断、控制和相应的原理进行了系统的
离子推进器具有比冲高、效率高、寿命长、体积小等优点,目前已被广泛应用于地球轨道卫星、深空探测和星际航行等任务。放电室是离子推进器生产等离子体的主要组件,其放电效率直接影响推进器的工作性能。然而由于实验成本和数值计算能力的限制,放电室内的许多放电机制仍未被很好地理解,限制了对其进一步的优化和改进。因此,本文研制了高性能粒子模型对放电室的等离子体特性、外加磁场影响和动态电磁效应等关键物理问题展开研究,
随着深度学习的飞速发展,计算机视觉的研究内容已不满足于简单的标注,其所面临的任务越来越多样化、越来越复杂,不断涉及到对更高语义信息的分析和理解。本文针对图像/视频和文本之间的跨媒体高层语义理解,特别是对跨媒体语句生成与定位这一课题进行深入研究。本文首先对跨媒体语句生成与定位课题相关的技术进行了回顾和总结。接着,从跨媒体语句生成,即图像文本描述自动生成这个具体任务出发,研究了图像区域定位和视觉注意机
雷达目标三维成像及散射特性研究是结合三维测试系统以及雷达三维成像技术,并对全空间目标散射特性进行深入分析的先进研究方法。该项研究有助于评估雷达目标的隐身性能或雷达系统的反隐身性能,并可协助开发具有低可探测性的装备或提高雷达探测水平,为雷达散射截面(Radar Cross Section,RCS)测量、雷达目标检测与识别、隐身涂层的吸波指标评估、反恐、安检等应用提供新技术途径。该项研究的核心在于如何
细胞类型研究是生命学科领域中的一个重要课题。近些年,随着检测技术的发展,研究人员可以在单细胞尺度对大量细胞的多个特征进行检测,这为细胞类型研究提供了充足的数据支撑。由于单细胞数据集通常是高维且无标签的,聚类方法逐渐成为细胞类型研究中的主要数据分析方法。但是,现有的聚类方法往往在效率、有效性或鲁棒性方面存在一定的不足。为了更好地解决规模较大、维度较高的单细胞数据集的聚类问题,本文提出了四个在效率、有
微波为载体的能量传输技术可实现能量远距离无线传输,相比于传统有线能量传输方式,具有一发多收、部署简便和可靠性高等特点,在军民领域具有广泛应用前景。微波整流电路将微波能转换为直流电能,是微波能量传输、环境电磁能量收集等系统的关键部件,其整流效率、功率容量等性能决定了无线能量传输与收集系统的效率及实用性。面向环境微功率无线能量收集、高功率微波输能等广泛应用需求,亟待研究发展宽带、高动态输入功率及宽负载
太赫兹波在科学研究与应用中具有独特而重要的价值,随着太赫兹源、探测和应用技术的发展,对太赫兹功能器件提出更高的要求,传统器件中光、电调控方式不能满足太赫兹波非互易传输功能,而基于磁光效应的太赫兹磁控器件,能够兼具非互易和磁可调性能,可以实现磁光隔离、调制和磁场传感等功能,在太赫兹应用系统中具有特殊而重要的作用。单晶石榴石薄膜在微波与光通信技术领域具有特殊的地位,积极开展其在太赫兹波段的相关应用基础
抑郁症是一种常见的情感性精神障碍疾病,病因受到多方面因素的影响,包括生物、心理与社会环境诸多方面因素,慢性应激是抑郁症发生的重要诱因。小胶质细胞介导的神经炎症对神经发生的损伤是抑郁症发生的重要的病理基础。小胶质细胞依赖表型的变化发挥对神经发生的损伤或保护作用。依据小胶质细胞的可塑性,调节小胶质细胞表型可以在疾病治疗中发挥重要作用。抗炎信号可以诱导小胶质细胞呈现促神经保护表型,但其机制依旧不是很清楚