电子信息控制重点实验室

电子信息控制重点实验室2017年基金指南2017 年 4 月目录专题一：频谱感知 1题目 1：雷达辐射源目标识别方法和理论研究1题目 2：复杂背景下运动辐射源的高精度频率测量方法及关键技术研究 2题目 3：宽带干扰源信号识别和被动定位技术研究 3题目 4： 基于分布式云架构的电磁态势数据深度挖掘技术 3题目 5：基于合成孔径体制的辐射源侦察技术4题目 6：太赫兹阵列天线的宽视场扫描技术5题目 7：基于云计算架构的分布式终端协作与数据分发处理技术 6题目 8：基于时频域信息处理的非平稳未知信号的分离技术7题目 9：基于大数据处理的态势数据管理与目标分群技术 8题目 10：面向大数据的态势推理关键技术研究 9题目 11：不确定海洋环境下海底水平阵目标宽容检测方法研究 10题目 12：宽带单周期瞬态窄脉冲水下探测技术研究11题目 13：动态载体干扰磁场校正技术 11专题二：频谱控制 12题目 14：分布式电磁控制资源分配智能优化技术 12题目 15：面向分布式资源动态管理的软件架构与实现方法 13题目 16：多平台智能航路规划技术 14题目 17：应用于智能决策的在线学习算法研究 14题目 18：干扰技术对机载平台的作战效应分析 15题目 19：雷达主瓣抗干扰技术对干扰的抑制效应分析16题目 20：卫星导航极化空时多维联合抗干扰技术研究17题目 21：高功率微波效应机理研究 17专题三：基础技术 18题目 22：基于光传输的无线同步与数传方法18题目 23：基于全相位处理的信号参数测量方法和实现研究 19题目 24：适应机载外形约束的小型化共形阵列天线设计 20题目25：宽带天线噪声特性分析与相位中心位置估计技术 20题目 26：宽频带高性能的电磁波吸收结构设计 21题目 27：异频阵信号空域电磁特征及对空域处理算法的影响机理研究22题目 28：基于新型数值表征的高速数字信号处理方法23题目29： 惯性导航与卫星导航紧耦合信息融合技术研究 24题目 30：基于码分多址蜂窝网的无线定位算法研究25题目 31：大区域复杂电磁环境建模与电波传播解算26题目 32：大功率长寿命砷化镓光导开关及激光二极管驱动技术研究26专题一：频谱感知题目 1：雷达辐射源目标识别方法和理论研究目 标：本课题以电子侦察平台的目标识别为出发点，开展雷达辐射源个体识别方法 和理论研究，针对其面临的电磁环境复杂、特征提取困难、分类结果不准确等问 题提出一揽子解决方案，从而提高雷达辐射源个体识别的有效性和鲁棒性，为我 国电子侦察平台在复杂和密集的雷达信号环境中进行辐射源威胁分析、识别和告 警提供理论和技术支撑。背景描述：现代战场电磁环境信号日益密集，战场态势瞬间万变，使得电子侦察的任务 日趋艰巨，未来电子侦察系统面临巨大的挑战：必须能够对空域、频域内密集分 布、快速变化的众多作战平台的电子辐射源信号进行准确、快速的截获、分类、 识别，才能满足未来高技术战争的作战需求。由于作战区域往往密集分布着众多的飞机、舰艇等作战平台，而这些平台配 置的雷达、通信等电子设备往往具有相同型号或者工作参数范围相近，如何对雷 达、敌我识别器、通信设备等各种辐射源进行个体识别是未来电子侦察系统面临 的重大挑战。技术需求：建议以民航气象雷达为目标对象，在分析其信号形式与典型特征的基础上， 研究复杂电磁环境下的信号预处理方法，从而在降噪和多径抑制的同时高保真地 保留个体细微特征。在此基础上，研究准确高效的在线学习和目标识别算法，对 比不同算法的识别正确率和运算效率，并给出满足算法使用的数据录取条件和工 程应用边界。最后，以民航气象雷达为例，通过实测数据验证算法的有效性。典型用例以民航气象雷达信号识别为例，第 1 天某个时间段，采集 10个航班的数据， 并将ADSB对应的地址码和航班号记录下来。第2天同一时间段，再采集10个 航班的数据，可能其中有8批数据跟前一天是同一个航班，另外2批是新航班。 将第 1 天的数据作为训练样本（提供航班信息），建立特征库，对第 2 天的数据 进行识别（不提供航班信息），需要指出哪些是第 1 天来过的，对应的地址码和 航班号是多少，哪些是新航班。主要指标正确识别率大于 90%；目标单次识别时间小于 1s。成果形式：SCI或者EI及以上检索论文12篇，技术研究报告2份，软件1套。题目 2：复杂背景下运动辐射源的高精度频率测量方法及关 键技术研究目 标：针对运动辐射源发出的脉冲信号，采用两个天线及相应通道进行接收和处 理，高精度测量信号到达两个天线的频率和频率差，并开展技术验证样机研制和 测试验证。背景描述：在单平台上采用两个天线及相应通道接收和处理运动辐射源发出的脉冲信号，由于存在相对运动引起的多普勒效应，使得在接收天线处观测到的信号频率 与辐射源发出的频率不一样，而且空间位置不同的两个接收天线处观测到的信号 频率也存在差异。本课题需要研究的是每个接收天线处信号频率的高精度测量方 法，以及两个接收天线信号频率差的高精度测量方法。技术需求：主要功能和指标需求：1） 信号类型：脉冲信号；2）信号频率范围：8GHz18GHz；3）频率测量精度：SO.OlHz；4）频率差测量精度：SO.OlHz。成果形式：核心期刊论文或专利 1 篇，技术研究报告 2 份，仿真程序或技术验证样件1题目 3：宽带干扰源信号识别和被动定位技术研究目 标： 在多个宽带信号同时存在的复杂电磁环境下，采用阵列天线接收，通过对多 个宽带信号的被动接收和处理，完成对信号的调制类型识别以及信号入射角和距 离的测量。背景描述： 以宽带射频噪声、宽带噪声调频、宽带噪声调相、密集假目标干扰样式信号 为研究对象，在多个信号同时存在的场景下，考虑多个信号带来的时、频、空域 重叠问题，基于阵列天线接收和处理等技术途径，开展信号识别、无源测向和测 距方法的理论和仿真研究。技术需求：主要功能和指标需求：1) 信号类型：宽带射频噪声、宽带噪声调频、宽带噪声调相、密集假目标 干扰样式信号；2) 信号带宽：10MHz400MHz；3) 信号个数：5个；4) 给出多信号条件下的信号识别方法，完成识别概率评估；5) 给出宽带信号的测向和测距方法，完成测向精度、测距精度性能评估。 成果形式：核心期刊论文或专利1 篇，技术研究报告2份，仿真程序1 套。题目 4： 基于分布式云架构的电磁态势数据深度挖掘技术目 标： 研究利用分布式云架构、数据分布式存储和分布式高性能计算解决电磁态势 数据的快速高效处理问题，设计高效的数据挖掘和处理算法，实现对海量态势数 据精确分析和提取。背景描述： 信息化战场中的电磁态势感知面临数据大爆炸的挑战，各类传感器、各级指 挥系统获得的战场信息数据呈现爆炸式增长，需要处理信息数量巨大、数据种类 繁多、结构复杂、处理实时性要求高。将分布式云架构技术应用于战场电磁态势感知领域，通过对海量数据进行提 取、融合、挖掘和呈现，解决“大数据”时代电磁态势感知面临的问题。由于战场 态势数据中存在大量的无用数据，导致存储数据量巨大但有用信息较少，数据价 值密度低，加大了数据挖掘的处理难度和计算量级，开展电磁态势大数据采集、 分布式云存储、传输和处理技术分析，研究以分布式计算方法对态势数据进行深 层次挖掘分析。技术需求：(1) 研究电磁态势大数据的获取、分布式存储和高性能计算方法；(2) 开展数据深度挖掘算法理论分析和效果评估；(3) 构建电磁态势大数据分布式云计算仿真平台；(4) 开展数据深度挖掘算法仿真验证和性能评估。成果形式：SCI检索论文1篇(或EI检索论文2篇)、仿真软件1套、技术研究报告 1 份。题目 5：基于合成孔径体制的辐射源侦察技术目 标：在研究无源侦察定位技术需求的基础上，开展基于合成孔径的电子侦察技术 理论研究，包括合成孔径侦察的几何模型，数据利用方式以及对典型辐射源侦察 算法的研究等，实现用三维几何信息和信号参数集来描述辐射源，初步形成合成 孔径电子侦察理论体系，并进行关键技术实验平台的搭建和测试，以此探明该技 术在应用层面上对辐射源测向定位的有效性。背景描述：随着无源侦察技术的不断发展，未来对辐射源测向定位精度有了更高的要 求，基于合成孔径原理的辐射源测向定位技术是一种可能的技术途径。相对传统 的辐射源测向定位的方法，采用合成孔径技术可以降低对侦察设备的要求，提高 对辐射源的测向定位精度。技术需求：建议针对合成孔径技术在电子侦察的应用，探索出适用于未来对辐射源高精 度测向定位的处理方法和技术途径，结合具体的应用环境，构建出可能的系统实 现架构，实现对辐射源精确测向定位，获得场景范围内多个辐射源的位置，为未 来新体制的无源侦察设备的研制提供理论基础。成果形式：SCI 检索论文 12 篇，技术研究报告 2 份，仿真软件一套（含 MATALAB源代码）；题目 6：太赫兹阵列天线的宽视场扫描技术目标：针对宽视场区域快速扫描的太赫兹阵列天线技术需求，开展基于介质透镜的 多波束扫描太赫兹阵列、基于液晶材料的电扫描太赫兹阵列等新体制、新材料、 新概念的太赫兹阵列天线技术理论及设计方法研究，包括太赫兹频段介质透镜材 料特性、快速扫描准光系统设计、基于液晶材料的连续电控可调相移器、液晶移 相单元的相控反射阵列设计与辐射特性研究等，形成较为完整的宽视场扫描太赫 兹阵列天线理论和方法，在此基础上开展实验平台的搭建与测试，验证相关理论 与方法的有效性。背景描述：太赫兹频段具有精度高、体积小、重量轻、抗干扰能力强等优点，在高精度 侦察、高分辨成像以及雷达、通信、安防等军民用领域中具有广阔的应用前景。 传统体制的太赫兹机械扫描天线存在波束宽度窄、扫描速度慢的问题，因此可实 现宽视场区域快速扫描的太赫兹阵列天线是制约太赫兹技术应用的一大关键技 术。近年来，在各类应用需求的牵引下，基于介质透镜准光扫描、向列型液晶材 料等新体制、新材料的太赫兹阵列天线技术蓬勃发展，为太赫兹探测技术的工程 应用提供了多种实现途径。技术需求：建议从窄波束太赫兹天线的宽视场区域快速扫描需求出发，研究太赫兹频段 介质透镜材料特性、透镜天线赋形与馈源阵列构型、快速扫描准光系统设计、基 于液晶材料的连续电控可调相移器、液晶移相单元的相控反射阵列设计与辐射特 性等关键技术，完成 100GHz 以上太赫兹阵列天线方案论证与设计，扫描视场范 围不小于 60，为太赫兹成像、探测和通信设备向更小体积、更高分辨率、更快 扫描速度、更大成像视场以及更低成本发展提供新的技术手段。成果形式：SCI/EI 检索论文 12 篇或申请专利 2 份，技术研究报告 1 份，测试报告 1 份；题目 7：基于云计算架构的分布式终端协作与数据分发处理技术目标：开展基于云计算架构的分布式终端协作与数据分发处理技术的研究，重点解 决如何实现分布式终端的在线管理和高效协同，以及如何构建从终端到云端的分 布式终端数据传输和交互共享管道等基础性问题，并进行关键技术实验平台的搭 建和测试验证，以此促进物联网、云计算和大数据等新兴商用技术在电子侦察领 域的应用，推动大规模分布式协同体制的电磁频谱态势感知系统的开发。 背景描述：相比于现有的大型电磁频谱感知装备，分布式体制的电磁频谱态势感知系统 在设备成本、部署灵活性、环境适应性、战场覆盖能力和生存能力上都有显著优 势，海量终端、分布式部署是未来电子侦察技术装备发展的重要方向之一。过去 十年以来，以物联网-云计算-大数据为代表的新兴技术蓬勃发展，也为海量终端、 分布式部署的电磁频谱态势感知系统提供了一种可能的实现途径。技术需求：建议结合电磁目标定位、识别等核心态势感知需求场景，从分布式电磁频谱 态势感知系统对数据传输、处理、交互、协同的需求角度出发，探索适合电子侦 察应用的大规模分布式系统的技术实现途径与系统架构，以达到大容量（设计终 端容量不小于1000个）、宽区域（设计终端分布区域直径不小于10Km）、低延 时、高效率的效果，为未来发展分布式部署的电子侦察装备提供技术支撑。 成果形式：SCI/EI 检索论文 12 篇或申请专利 2 份，技术研究报告 1 份，演示软件 1套；题目 8：基于时频域信息处理的非平稳未知信号的分离技术目 标：针对载频差异较小，时间上重叠，调制方式相同的多个未知非平稳混合信号 的模型，开展基于信号时频域信息处理的信号分离新技术的理论探索研究，包括 该技术对信号采样点数、信噪比、目标信号的调制方式和载频差异等因素的适应 能力等，形成初步较完善的能力和技术指标体系，并进行关键技术的仿真与性能 测试，以此探明新技术在应用层面上对非平稳未知混合信号的分离能力和工程应 用边界条件。背景描述：传统的谱估计技术,无论是非参数化的方法（如周期图方法），参数化的频谱 模型算法（如基于ARMA模型的Yule-Walker方法和基于线性频谱模型的MUSIC 算法等）和基于滤波器组的方法（如 Capon 方法和 APES 方法等）等多基于对平 稳信号的频谱估计与分离。而传统的时频联合分析方法具备未知调制的非平稳单 信号的时间-频率信息提取。对于多个未知非平稳混合信号的分离，无论是传统 的谱估计技术还是时频联合分析技术都存在局限性，特别是多个混合信号的调制 方式相同，载频差异较小并且时间上严重重叠的时候，对混合信号的分离难度更 高。因此需要从时频域信息综合优化处理的角度，探索适应于非平稳未知信号的 分离方法。技术需求：建议从时频域信息优化处理的角度处理，分析传统谱估计技术和时频联合分 析技术局限性，探索出适应于载频接近、调制方式相同但未知的多个非平稳混合 信号分离的新方法。结合工程应用，构建出算法可能实现的系统架构，通过理论 与仿真分析，获取所研究技术能力水平，为未来复杂信号环境下的信号分离处理 技术提供新的手段。成果形式：SCI检索论文1篇（或EI检索论文2篇），技术研究报告1份，仿真分析软 件 1 套。题目 9：基于大数据处理的态势数据管理与目标分群技术目 标：研究基于多源信息及大数据模式下的目标分群及态势数据库的建立与管理。 针对态势中多目标、多源异构大数据问题，研究目标分群算法，形成目标聚类分 析，简化态势中目标数量，并建立相应的信息数据库，方便对态势数据的存储和 管理，支持信息数据库的快速响应和高效的数据查找。背景描述：对于多源性及多目标性问题，目标的简化和关键信息的存储与获取对态势的 感知及分析至关重要。将类型相似、数据相近且来源于多传感器的目标信息进行 可靠有效地分类与识别使得信息辨识度提高，解决了信息炫目问题且对于数据的 高效利用起到关键的作用。而一种能够快速存储与信息查找的态势数据库的建立 与管理，能够有效地集成数据信息，方便快速地获取可用关键信息，是态势数据 分析的基础部分。来自多传感器的多源异构信息庞杂且多变，对于需要从海量、多源的数据中 快速准确地发现并获取有用的、具有潜在价值的信息的领域来讲，基于多源信息 及大数据处理的态势数据管理与目标分群技术能够满足实时性和准确性的要求。 一方面我们通过对目标信息的分群来简化态势目标，同时对信息进行无用数据清 除，对多源异构信息进行融合并且对数据进行统一地描述。另一方面我们建立相 应的态势数据库，方便对数据的存储及查询，高效地提取有用信息，以便对信息 的进一步加工处理，获取可用的关键信息。技术需求：研究有效、稳定的目标分群算法，对态势中的目标进行合理分类，简化态势 信息；寻求高效的数据库技术，对经过融合后的多源异构态势信息进行预处理后 能够将数据信息进行有效、可靠的表示和管理。成果形式：结题报告一份；SCI检索论文一篇（或EI检索论文两篇）。题目 10：面向大数据的态势推理关键技术研究目 标：研究面向大数据的知识表示方法及态势知识库的建立，实现态势推理算法。 寻求一种更加有效合理且便于理解的知识表示方式，能够对多源异构数据进行准 确描述，以支持后续的态势推理；建立基于历史知识和先验知识的知识库，为之 后的态势推理奠定基础；研究一种智能有效且具有实时性的推理方法，使得推理 结果准确可靠。背景描述：大数据下的数据对象结构越来越复杂，有些数据不像传统数据库中的数据结 构那样有很强的结构性，如果要利用这些数据，必须要首先研究异构数据的集成 问题，而合理的知识表示方式能够将这些数据形成统一的格式，易于理解和便于 扩充的知识表示方式对于态势数据的分析与推理必不可少；而基于先验知识和历 史知识的态势数据库及推理方法的研究，成为我们分析预测当前及下一时刻目标 状态和形式不可或缺的一环。我们寻求一种便于理解、实现且高效的知识表示方法，对多源异构的态势数 据进行准确描述，将态势数据集成起来提供一个统一的视图或达成一种良好的可 观性；建立的基于历史知识和先验知识的知识库对态势的推理与分析起到至关重 要的作用；态势推理算法能够很好地分析预测当前态势和下一时刻的态势变化， 通过关联于知识库的态势推理算法可以对当前态势实现智能且合理的感知与预 测。技术需求：对态势的推理和预测是基于高效的知识表示基础之上，知识表示的研究必不 可少，一种易于理解的扩充的知识表示方式能够有效地进行知识管理和推理分 析；态势推理知识包括历史知识和先验知识，在此基础上建立的知识库能更好地 支持后续态势的感知和推理；研究一种态势推理算法，要求具有优化能力和实时 性，对态势的预测分析具有良好的稳定性。成果形式：结题报告一份；SCI检索论文一篇（或EI检索论文两篇）。题目 11：不确定海洋环境下海底水平阵目标宽容检测方法研究目 标：针对不确定海洋环境下常规目标检测方法性能急速下降的问题，开展不确定 海洋环境中海底大孔径水平阵目标宽容检测方法研究，以提升检测方法的环境适 应性。首先，建立不确定海洋环境参数传递模型，分析不确定海洋环境对声传播 特性及目标检测性能的影响规律；其次，在声场声信息模型基础上，提出一种宽 容性匹配场处理方法，实现目标稳健检测。在相同 SNR 条件下，所提方法的检 测概率是确定海洋环境下匹配场处理检测概率的 85%以上。为环境适应性拖曳阵 及海底监测阵宽容信号处理方法研究奠定基础。背景描述：水下常规处理方法中的水声传播模型依赖于确定的海洋环境参数，而实际的 水声环境是一个时变和空变的不确定声传播环境。海洋环境中由于海洋动力系统 中中尺度、亚中尺度和细微尺度结构现象造成声速场的变化和起伏，具体的有内 波、表面波、锋面、涡、温盐结构、海底差异等，导致水体的声速剖面不再是一 个常量，声速剖面时刻发生变化和起伏，使声场也发生时变和空变，实际信号模 型与理论模型失配明显。特别在浅海中，声波受海底和海面的影响更加突出。因 此，为提升现有大孔径声呐系统性能，必须考虑海洋环境不确定性对信号处理方 法的影响。技术需求：从海洋环境不确定传递模型出发，研究声速剖面、深度、浪 /涌等不确定参 数对海底水平阵探测性能的影响规律，在一定的不确定容限范围内，建立环境适 应性水声目标宽容检测统计量理论模型，对比分析所提的宽容检测方法与失配条 件下的常规目标检测方法的性能，验证所提方法的有效性及先进性。为环境适应 性声呐系统研制奠定基础。成果形式：SCI检索论文1篇（或EI检索论文2篇），技术研究报告1份。题目 12：宽带单周期瞬态窄脉冲水下探测技术研究目 标：针对水下目标探测问题，研究基于宽带单周期瞬态窄脉冲信号的水下探测理 论与方法。具体包括水下宽带单周期窄脉冲信号传播特性研究、目标散射特性及 检测处理方法研究，建立相应的探测模型，并开展模拟试验验证。在峰值声压级 230dB条件下，实现对TS=-20dB目标的有效检测距离大于500m，检测概率优 于 85%（仿真海况条件为3 级海况），并验证该信号样式相比于传统主动声呐信 号样式的有效性及优越性。背景描述：常规主动声探测系统采用宽脉冲信号如：CW, LFM等，时域脉冲宽度较宽, 回波信号易受水声信道及目标尺度等影响而产生畸变及频散等。采用高峰值声压 级宽带单周期窄脉冲信号的探测方法可能是传统声学探测方式的一种有力补充。 技术需求：从水下宽带单周期瞬态窄脉冲声信号的传播特性、目标散射特性和微弱信号 检测处理方法等角度出发，从应用的角度分析该信号样式在水下小目标近程高分 辨成像及远距离目标识别等方面的技术优势，研究基于宽带单周期窄脉冲信号的 水下目标探测方法，为水下目标探测与识别提供一种新的技术手段。 成果形式：SCI检索论文1篇（或EI检索论文2篇），技术研究报告1份。题目 13：动态载体干扰磁场校正技术目 标：研究动态载体的干扰磁场产生机理和特点，在此基础上，针对该干扰磁场开 展实时软补偿研究，包括其补偿模型的建立和补偿精度的评估等，以此探明动态 载体干扰磁场校正技术在应用层面上对于系统稳定性和安全性的要求。补偿精度 优于1nT，补偿范围大于40nT。背景描述：载体水下地磁测量相对于传统人工测量方法而言优势明显，载体地磁测量具 有高速高效、探测范围大、安全可靠、可实现遥测等优点。然而，载体本身大多 由金属材料组成，会引入固有、涡流和感应等可能远大于目标信号的干扰磁场， 限制了该技术的运用。因此，需要研究一种自适应的软补偿模型，对动态载体的 干扰磁场进行实时高效校正。技术需求：从常用的 Tolles-lawson 模型或椭球补偿模型出发，通过实时测量载体各种航 行状态下的磁场值，结合姿态信息，构建出相应的软补偿模型架构，达到对拖拽 慢航式载体的动态干扰磁场的实时补偿，为载体航行磁探的可行性和高效性提供 有力的技术手段。成果形式：EI检索文章1篇，技术研究报告1份。专题二：频谱控制题目 14：分布式电磁控制资源分配智能优化技术目 标：面向未来分布式协同反制应用需求，针对具体任务研究并构建分布式电磁控 制资源优化分配数学模型，设计实时、稳健的智能优化算法完成优化求解，搭建 仿真验证平台并利用仿真数据完成技术验证。背景描述：面对分布式、多目标、多任务以及时敏变化的应用环境，分布式电磁控制资 源的分配常常面临多目标、多约束、NP-Hard的组合优化难题，其决策空间和复 杂度急剧增加，迫切需要引入智能优化方法来实现资源优化分配的实时决策，从 而为电磁控制资源提供人在环路外的辅助决策能力。技术需求：建议在深入分析典型感知和拒止能力需求的基础上，构建合理的资源分配目 标函数或效益函数，结合不同作战资源在时、空、频、能以及多目标适应性等方 面的约束构建多种的资源分配优化模型，广泛研究并比较模拟退火、禁忌搜索、 进化算法、蚁群算法、粒子群优化算法、人工神经网络、人工免疫系统算法等智 能优化算法在求解上述优化问题上的可行性和性能，最终针对不同模型设计或优 选在实时性、收敛性以及次优性等方面具有较佳折中性能的智能优化算法。 成果形式：SCI检索论文1篇（或EI检索论文2篇），技术研究报告1份，仿真软件。题目 15：面向分布式资源动态管理的软件架构与实现方法目 标：针对多平台异构电磁控制资源实时动态管控的需求，结合面向服务的设计思 想，开展开放式、标准化资源动态管理软件架构与实现方法研究，实现不依赖定 制接口、灵活动态的分布式电磁控制资源感知、管理和控制能力，构建软件原型 系统并完成技术验证。背景描述：未来高度动态、分布式的应用环境迫切要求具有开放式、面向服务和灵活动 态的分布式电磁控制资源感知、监控、管理、组合、调用和控制的管理能力。当 前，平台内功能与软、硬件资源紧密绑定，未将功能和资源解耦，功能或资源的 变化常需要系统重新设计，系统重构能力不足，资源利用率低；跨平台对抗功能 的管理与调用往往依赖于定制的接口和协议，开放性、标准化不足，无法实现即 插即用，难以满足高度动态的应用环境。因此，面向分布式资源动态管理的软件 架构与实现方法研究具有重要意义。技术需求：建议采用资源虚拟化、功能服务化、开放式和分层管理的设计思路，分别针 对平台内和平台间开展研究。对于平台内，结合典型业务和平台功能重点研究资 源分类以及虚拟化描述方法，使得平台内的天线、通道、数字处理、计算等硬件 或软件成为软件上可感知、可控制的“虚化”资源；提出面向任务或服务请求的平 台内资源动态组合与管理的软件框架及其实现方法；采用基于领域本体的资源描 述方法，使得遵循语义规则的计算机程序能自动解析和进行管理操作，在此基础 上，研究平台功能和数据的虚拟化描述及其服务化封装方法。对于平台间，开展 跨平台功能服务发布、订阅以及调用机制、软件架构及其实现方法研究，确保管 理单元能够实时、动态感知、调用和控制各分布式节点的功能。动态资源管理软 件架构及其实现方法必须确保开放性、标准性、实时性以及解耦性，能满足在线 监控的需求。软件部署的环境为 PowerPC+VxWorks、FPGA 等。成果形式：SCI 检索论文 1 篇（或 EI 检索论文 2 篇），技术研究报告 1 份、仿真软件题目 16：多平台智能航路规划技术目 标：面向复杂应用环境，探索基于智能优化算法的多平台航路规划技术，包括复 杂环境建模、航路代价评估、优化算法设计、实时计算能力和多平台协同规划能 力等，构建仿真验证平台，完成技术验证和性能测试 背景描述：在多平台协同遂行任务过程中，为保证各平台能够协调一致地高效完成特 定任务，需要在地形环境和威胁态势快速变化的条件下实时规划出安全的飞行航 路。对多平台协同而言，每个单平台航路最优不一定能够保证多平台总体航路最 优，需要协同考虑。由于人工规划不能处理复杂多变的电磁威胁态势和地理环境， 往往不能满足航路的实时性和最优性，迫切需要通过智能航路规划技术的研究来 满足实时性和最优性的要求。技术需求：建议针对典型空空和空地任务场景，首先考虑单平台航路规划的威胁建模， 包括固定雷达站、猝发开机雷达以及有意或无意干扰下雷达威胁范围的动态变 化。设计智能优化算法和航路评价体系，并进行可行性分析。在此基础上，开展 多平台协同航路智能规划技术研究，综合考虑平台间相对位置约束、时间约束和 空间约束，考察单平台航路突发变动对整体航路的影响，实现航路规划的智能性、 协同性、实时性和最优性。成果形式：SCI 检索论文 1 篇（或 EI 检索论文 2 篇），技术研究报告 1 份、仿真软件。题目 17：应用于智能决策的在线学习算法研究构建智能决策的输入输出模型，输入信息包括雷达基本参数、干扰参数、作 用效果等。在此基础上开展高效在线学习算法研究，得到对目标不同参数和状态 下的最优用频参数和策略。分析不同用频参数调整方案、不同学习算法对应的学 习效率和收敛误差。当面临未知对象时，学习算法可利用已有学习数据库快速地 学习出应对新对象的最优用频策略。背景描述：传统的用频策略生成方法主要依托线下的，非实施的仿真或人员的经验形 成，其稳定性、实时性、能力的有效性欠缺，影响系统能力的形成，有必要开展 研究。技术需求：建议从智能用频方式决策模型出发，研究影响决策的因素，根据影响因素构 建合理的代价函数、奖赏函数和干扰参数调整方案，开展高效在线学习算法研究。 当代价函数收敛时，记录下当前的作用参数，即为当前状态下的最优策略。同时 评估学习效率，当学习效率低时，需重新考虑代价函数、奖赏函数、干扰参数调 整方案和学习算法的合理性。成果形式：SCI 检索论文 1 篇（或 EI 检索论文 2 篇），技术研究报告 1 份，仿真程序 1 份。题目 18：干扰技术对机载平台的作战效应分析目 标：针对典型的空中作战场景，梳理机载平台（战斗机）空战的主要作战流程， 分析和仿真不同对抗手段和能力对作战平台的信息和火力系统战技性能指标、操 作员的战术决策和或整体作战效果的影响。背景描述：机载信息系统的使用方式与实际作战的联系非常紧密，在不同的作战场景和 不同的作战环节，可能有不同的应用方式。因此，需要将信息对抗技术与作战流 程结合，站在一次战术行动的最终作战效果的角度来综合评估。技术需求：针对超视距、近距空战等典型的空中作战场景，梳理战斗机空战的一般作战 流程，分析机载信息系统和航炮、导弹等武器系统以及追踪、滚转等战术机动在 空战中的主要应用方法和作战效果，并对空空作战流程建模，提出一种评估空战 作战效能的实用方法。在此基础上，重点研究不同用频手段对空战全流程的效能 的影响。成果形式：论文2篇（其中EI至少1篇），程序1套，技术研究报告1份。题目 19：雷达主瓣抗干扰技术对干扰的抑制效应分析目 标：基于阵列天线的自适应波束形成技术基础，研究雷达主瓣抗干扰技术的作用 机理、对雷达系统本身性能的影响，对干扰信号的抑制效应，并进行关键技术的 仿真，验证该技术理论的有效性。背景描述：当存在旁瓣干扰时可以使用旁瓣对消技术、旁瓣消隐技术和低旁瓣天线抑制 技术等进行抑制，但对于主瓣干扰时此类技术不再适用。于是出现了基于自适应 波束形成的主瓣抗干扰技术，这对电子对抗提出更高的挑战，需要开展雷达主瓣 抗干扰技术对干扰的抑制效应分析。技术需求：建议综合考虑自适应调零、极化滤波、阻塞矩阵、特征子空间投影、盲源分 离等方法，分析雷达主瓣抗干扰技术对主瓣干信比、旁瓣干扰抑制能力、波束形 成能力、测距、到达角估计、目标识别以及雷达成像等信号处理的影响。分析条 件约束为主瓣强干扰干信比3dB，旁瓣零陷、雷达测向测距测角符合典型雷 达设计要求。成果形式：SCI检索论文1篇（或EI检索论文1篇），技术研究报告1份。题目 20：卫星导航极化空时多维联合抗干扰技术研究目 标：基于卫星导航极化敏感阵列，开展极化空域联合、极化空时联合抗干扰算法 研究与性能分析，极化空时联合降维处理算法研究，并完成系统建模与仿真分析； 并对在极化敏感阵列信号处理中存在的耦合误差、幅相误差等进行校正算法研 究，为工程实现提供理论指导，达到提高卫星导航接收终端抗干扰性能的目的。 背景描述：在卫星通信和导航中，由于接收信号非常微弱，很容易受到强同频信号干扰， 因此干扰抑制非常重要。极化敏感阵列信号处理，同空域阵列信号处理一样，其 功能也是从干扰及噪声的背景中检测提取有用信息，估计其波形或来波方向，定 位空间位置等。极化敏感阵列与传统的阵列相比，拥有诸多优势：无论是更有效 的干扰抑制能力、稳健的信号检测和目标识别能力以及更高的信号分辨性能，还 是特有的极化多址能力，都具有自己独特的优势。基于极化敏感阵列的空时极化 联合抗干扰，充分利用了信号的时域、空域、极化域信息，属于空时抗干扰与极 化空域抗干扰的延伸，实现了多维域抗干扰，进一步提升了其抗干扰性能，在卫 星导航抗干扰领域存在重要应用。技术需求：开展卫星导航极化域与空时域联合抗干扰处理技术研究，重点从抗干扰算法 研究与性能分析，薄弱环节分析、极化空时联合降维处理等方面开展研究，并对 阵列信号处理中存在的耦合误差、幅相误差等进行校正算法研究，完成算法建模 仿真分析，结合工程应用，构建出算法实现的系统架构，为未来复杂信号环境下 的卫星导航抗干扰技术提供新的手段。成果形式：SCI检索论文1篇（或EI检索论文2篇），技术研究报告1份，仿真分析软件1套（MATALAB的.m文件或者Simulink模型源文件）。题目 21： 高功率微波效应机理研究针对高功率微波对电子设备射频通道的前门损伤问题，深入开展高功率微波 损伤效应机理研究。建立相应的数学模型和原理试验平台，通过理论和试验验证， 研究射频电路前端损伤阈值、波形参数及降低效应阈值的机理和方法。 背景描述：高功率微波可以对电子设备造成损伤，使其无法正常工作。为了明确高功率 微波对电子设备的损伤能力，需要研究高功率微波在前门耦合条件下对前端保护 电路的作用机理及效应。技术需求：针对射频通道的保护电路如限幅器等，从其工作原理和实现方式出发，研究 在高功率微波（宽带、窄带等）照射条件下的系统响应特性，从而分析其损伤机 理和作用条件，构建原理试验进行机理验证。本项目主要包括几方面研究工作： 1、高功率微波对射频通道保护电路损伤方式及机理研究；2、射频保护电路的微 波损伤参数研究，包括功率阈值、波形、频率等；3、降低射频保护电路损伤阈 值的方法研究；4、损伤效果试验评估。成果形式：SCI或El检索论文1篇，技术研究报告1份，试验报告1份。专题三：基础技术题目22：基于光传输的无线同步与数传方法目 标：本项目旨在研究一种基于自由空间光的射频信号稳相传输与数据传输方法， 实现将射频信号及数据加载在激光上，在大气信道中实现稳相传输。背景描述：光纤时频传递技术可以实现将本地端的信号精确的复制到远地端，可以实现 时间的同步及信号的稳相传输。自由空间时频传输相对于光纤时频传输来说，具 有更加灵活方便的优点，对于不方便使用光纤的领域，如空间应用、大地测量、 临时或者应急场合等，就需要采用基于自由空间的时频传输技术。分布式全相参 系统需要将中央主控端机的各种本振信号稳相的传输到接收机，同时接收机需要 将信号稳相的传输到中央主控端机，两者都对信号相位稳定性有较高的要求，由 于分布式节点数量多、分布广、经常需要移动，采用光纤传输的方案不太灵活， 因此采用基于自由空间光实现稳相传输及数传的方案具有较大的研究意义。 技术需求：基于自由空间的时频传输不同于光纤传输，其受大气湍流引起的光束闪烁、 光束漂移、到达角抖动等因素影响较大，另外，链路损耗、链路距离、收发端机 的电子学噪声等都会影响时频信号传输的稳定度，因此欲提高其传输精度和稳定 度，需要详细研究这些因素带来的影响。具体指标要求如下：1) 大气信道传输距离：lkm2) 链路传输相位波动：2 (1小时)；3) 传输信号的频率范围为： 100MHz3GHz；4) 传输信号的带宽： 200MHz；成果形式：1) 针对大气信道中湍流对信号稳相传输的影响进行研究、建模与仿真，给 出模型仿真结果；2) 设计合理的传输方案，采用缩比试验搭建实验平台进行实验，达到预期 指标，获取实验数据，撰写总结报告。题目 23：基于全相位处理的信号参数测量方法和实现研究目 标： 针对信号采集后的双通道中频脉冲数据，采用全相位数字信号处理方法，开展脉冲频率、脉冲宽度、两通道频率差及相位差等参数测量，完成测量算法理论 和仿真研究，给出全相位数字信号处理软硬件实现方案。背景描述： 本课题希望研究利用全相位数字信号处理方法的优势，针对脉冲信号，重点 开展频率和相位差的高精度测量新方法研究，提升频率和相位差的测量精度。 技术需求：主要功能和指标需求：1) 信号类型：脉冲信号；2）频率测量精度：0.01Hz；3）频率差测量精度：0.01Hz。4）相位差测量精度： 1。成果形式：核心期刊论文或专利1篇，技术研究报告2 份，仿真程序1套。题目 24：适应机载外形约束的小型化共形阵列天线设计目 标： 本课题重点研究基于飞行平台的小型化阵列天线技术，将平台本身固有的电 磁谐振特性考虑到阵列天线设计中，突破传统天线理论框架限制，掌握小型化、 高增益、共形阵列天线的理论、方法和应用。背景描述： 当相控阵天线用于机载安装时会面临很多局限，尤其是对于波长较长的低频段（100MHz）天线，更是存在诸多挑战：天线尺寸过大、不易共形、辐射效率 低等。因此我们想探索和研究基于飞行平台的小型化高增益阵列天线技术。 技术需求：基于飞行平台的小型化高增益阵列天线，技术指标如下：1）工作频率（Dual-band）： 88 MHz-108 MHz，108-880MHz；2）驻波比：VSWR 2；3）天线数目： 15 dBi （不扫描，主方向）10 dBi （扫描，45。）5）对外接口： 50Q, SMA。成果形式：天线仿真模型1个（HFSS）,天线缩比模型1个，SCI或者EI及以上检索期 刊论文12 篇，技术研究报告1 份。题目 25：宽带天线噪声特性分析与相位中心位置估计技术目 标： 针对电子对抗应用中的宽带多波束阵列天线、宽带多波束反射面天线、宽带 单元天线等不同类型的天线，建立其天线噪声描述模型，以及天线相位中心计算 模型，分析天线噪声和相位中心受频率、环境条件等外界因素影响的变化规律， 研究上述各类天线的天线噪声的测试方法，以及相位中心位置的高精度快速估计 方法，并结合天线安装平台的工程应用条件，开展实际验证，以检验上述方法的 有效性与实用性。背景描述：准确测量天线噪声，估计天线的相位中心位置在阵列化电子对抗应用中发挥 着重要作用，但是在宽频带应用、阵列化应用、天线形式多样化、以及天线安装 平台等各种工程因素的影响，使得天线的相位中心发生偏移，天线噪声发生改变。 特别在低频段应用中天线波束宽开使得天线噪声特性改变；而在高频段应用中天 线相位中心位置误差相对于波长的占比增加，使得电子侦察的测向与组阵应用的 性能受到严重影响，所以需要开展各种宽带天线的天线噪声、相位中心特性分析， 以及相位中心的高精度快速估计方法研究，从而为电子侦察中的相关应用奠定前 期技术基础。技术需求：建议以电子侦察中常用的各种形式的宽带天线为目标对象，包括：宽带多波 束阵列天线、宽带多波束反射面天线、宽带喇叭天线、宽带对数周期天线、宽带 螺旋天线等不同类型的天线，研究上述天线的噪声特性，相位中心模型描述方法， 以及相关参数随频率、安装平台影响等的变化情况，建立宽带天线的噪声描述模 型，以及相位中心位置估计模型与估计方法，并结合工程应用背景，研究在实际 工程应用中天线在平台安装条件下，天线噪声的测试方法，以及相位中心的高精 度快速估计方法，并开展相关的技术验证试验，以检验该方法的有效性与实用性。 成果形式：SCI 检索论文 1 篇（或 EI 检索论文 2 篇），技术研究报告 1 份。题目 26：宽频带高性能的电磁波吸收结构设计目 标：采用超材料等新兴技术，设计一种可在宽频带范围内工作的电磁吸波结构， 能够对临近区域的同频电磁干扰信号进行高性能抑制。解决收发隔离问题。应用 方式：在收发天线之间增加超材料吸波材料进行隔离。背景描述：电磁超材料技术是一种新兴的技术，它可以通过针对性的金属单元结构设 计，对一定频率范围内的电磁波信号进行吸收，在雷达天线设计等领域具有较好 的应用前景。但电子战具有宽频带、宽空域等特点，因此实现难度较大。本项目 希望通过宽带可调谐等新的技术手段，解决该问题，从而推动超材料技术在电子 战中的应用。技术需求：针对电子战的应用特点，设计一种能够适应宽频带、宽空域，并具有较高电 磁波吸收性能的超材料结构，最后通过试验对样件进行测试验证。其中，样件对 80范围内的入射电磁波信号的抑制能力需大于40dB，具有低剖面特征，并适 应信号的以下特点：频率范围为6-18GHZ，瞬时带宽大于100MHz，全极化等。 成果形式：SEI/EI 论文 1 篇，试验样件 1 份，技术研究报告 1 份。题目 27：异频阵信号空域电磁特征及对空域处理算法的影 响机理研究目 标：研究异频阵技术的基本原理和性能特点，在此基础上，开展异频阵技术在电 子战中的作用机理研究，包括不同条件下异频阵发射信号的功率合成效能和规 律，异频阵发射信号对不同测角体制（干涉仪、雷达单脉冲测角等等）的影响原 理分析，并通过仿真或试验平台对各种机理和结论进行验证，确认性能指标和边 界条件。背景描述：传统的相控阵雷达每个阵元发射的信号频率相同，异频阵同样发射 “相参” 信号，但每个阵元发射的信号频率有所区别。异频阵技术是相控阵技术的进一步 泛化、扩展，它不仅具有相控阵的部分优点，而且能够弥补相控阵波束指向不具 有距离依赖性的缺点。原理上，异频阵具有很多独特的优势，可以作为作战信息 系统中的可能技术手段，因此需要开展该方面技术研究。技术需求：建议从异频阵的基本原理角度出发，研究其相较于相控阵而言不同的显著特 点，以及在阵列信号处理、目标参数测量、干扰能量合成等方面的理论方法；进 一步对不同测角体制（干涉仪、雷达单脉冲测角等等）的影响原理分析；并通过 仿真或试验的方式进行验证。成果形式：SCI检索论文1篇（或EI检索论文2篇），技术研究报告1份。题目 28：基于新型数值表征的高速数字信号处理方法目 标：结合传统确定性信号处理算法（如DFT、FIR等）的特点，研究基于新型数 值表征体系的设计方法，分析基于新型数值表征体系的信号处理方法与传统方法 的优势，给出常用确定性信号处理算法的优化设计结构，以降低数字信号处理单 元的复杂度并提高处理速度。背景描述：高速数字信号处理通常基于二进制补码系统完成硬件乘、加及逻辑运算来实 现信号的各种滤波、变换、估计等功能，其显著特点在于高实时性和高吞吐率要 求，传统设计方法通常进行大规模并行处理来达到这一要求。然而，大规模并行 处理技术占用巨大的特定硬件资源，导致系统组成复杂和高成本，结合现有的技 术平台，往往不能实现诸如长点数 DFT 等模块的全并行处理。另一方面，从实 现结构上针对这些较为成熟的数字信号处理模块进行优化难度较大。为此，需要 从数值表征方法这一“源头”进行考虑，以低资源消耗、高速为目标，研究这些表 征方法下的关键技术、设计方法。技术需求：对于现有实时侦查系统来说，希望侦查算法的处理时间足够短，算法实现所 需的硬件开销尽量少，迫切需要探索新的设计方法和理论获得优化的实现结构。 具体的技术需求包括：研究确定性数值的新型数值表征方法，构建传统信号处理 算法在新型数值表征体系下的实现结构，利用仿真软件完成基于新型数值表征的 验证和分析。适应结算滤波、 FFT、 2DFFT 等典型信号方法；处理速度提升2 倍以上。成果形式技术研究报告1份；SCI检索论文1篇(或2篇EI检索)。题目 29： 惯性导航与卫星导航紧耦合信息融合技术研究目 标：针对惯性导航与卫星导航紧耦合导航系统，开展对象分析、导航信息融合算 法研究，分析组合导航卡尔曼滤波算法的性能和薄弱环节，并完成算法仿真分析， 提高复杂信号环境下紧耦合组合导航定位精度。背景描述：GNSS/INS 组合导航是针对惯导系统与卫星导航系统的特性，将惯导的自主 性、短期高精度和 GNSS 导航的误差不随时间积累、长期高精度性能特点有机的 结合起来，应用卡尔曼滤波等滤波技术，对导航系统的变量进行最优估计，获得 修正信息，特别是紧耦合 GPS/INS 组合导航信息融合技术，已经成为一种普遍 使用的导航抗干扰技术。技术需求：分析 GPS/INS 耦合系统被破坏和欺骗的可能性，研究 GPS/INS 紧组合系统 的滤波建模方式和自身鲁棒性分析，主要从以下几个方面开展研究：建立GPS/INS紧耦合组合导航系统数学模型：(1) 建立伪距、伪距变化率组合导航定位模型及 INS 信息辅助 GPS 跟踪环 模型，并仿真实现。分析线性KALMAN、非线性KALMAN (主要为EKF)在 滤波器设计过程中的优缺点和适用性。(2) GPS/INS 紧耦合组合导航数据融合方法研究： GPS 和 INS 是两种独立 的定位系统，二者具有不同的数据特点和特征参数，在 GPS/INS 紧耦合组合导 航中选择最优的数据融合算法是快速、高效处理导航信息的关键。(3) 解决紧组合中由于状态变量多而导致系统不稳定问题，获取较准确的 系统噪声方差矩阵和观测噪声方差矩阵。(4) 对比分析不同动态情况下 GPS/INS 紧耦合组合导航系统的状态/性能。成果形式：技术研究报告1份；仿真软件一套（含线性KALMAN或非线性KALMAN滤波部分）；试验验证报告 1 份。题目 30：基于码分多址蜂窝网的无线定位算法研究目 标：研究码分多址（CDMA）蜂窝网下行导频信号的特征参数、解调算法，在此 基础上，开展基于非手机用户的CDMA下行信号无源定位算法研究，包括CDMA 下行导频信号相关搜索，CDMA信号发射基站识别及坐标搜索，CDMA基站系 统“远近效应”带来的多址干扰抑制算法研究，非视距路径传播环境下 TOA 误差 的抑制技术研究，基于 CDMA 信号下行信号的时差伪距测量等。通过研究能获 取发射基站的标识信息，完成基站坐标的确定，实现基站到用户之间的伪距测量， 最终实现无源定位功能。背景描述：码分多址（CDMA）蜂窝系统具有抗干扰性好、保密性高、容量大等优点， 使其在定位业务方面有自己独特的优势。移动台可以利用基站导频信号的码片时 延来确定距离，而扩频码良好的自相关性能可有效地提高时延检测的准确性；另 外扩频接收机可以利用PN码捕获和跟踪算法进行TOA沽计。基于CDMA的无 线定位技术可以利用这些特性来提高定位精度和定位速度，从而提供更好的定位 服务质量，因此基于 CDMA 系统的无线定位技术已经成为一个具有较大实用价 值的研究热点。技术需求：建议从CDMA信号下行信号特征结构、通信协议等角度出发，研究CDMA 下行信号深层次解调并提取基站识别信息，利用识别信息对基站位置及发射频 点、导频信号PN码相位进行确定，最终高精度的搜索导频信号相关初始位置， 从而完成时差伪距测量。结合城市楼宇密集区域或有遮挡区域的环境，开展“远 近效应”抑制算法研究和多径干扰抑制算法。构建仿真环境和实采信号测试环境， 完成导航定位技术研究。成果形式：SCI检索论文1篇（或EI检索论文2篇），技术研究报告1份，仿真软件一套（MATALAB的.m文件或者Simulink模型源文件）题目 31：大区域复杂电磁环境建模与电波传播解算目 标： 研究大区域复杂电磁环境建模与辐射源电磁传播解算，探索高效、精确的战 场级电磁传播解算数值求解方法，形成工程化电磁计算软件。背景描述： 在雷达预警、电子战和指挥自动化等诸多军事无线电系统中，准确的战场电 磁环境数据是不可或缺的重要内容，并已成为影响信息化战争走势的因素之一。 无线电波传播是所有无线电收发系统中均存在的信息传输过程，大区域复杂电磁 环境下的电波传播特性研究已经成为一个重要的研究课题。技术需求：1） 无线电波传播解算需解决各种媒质（如地面、海面、对流层大气、电离 层等）与电磁波相互作用的各种效应；2）无线电波传播解算需要解决不规则地表边界或海浪对电波传播的影响；3）兼容大区域标准三维数字地图格式；4）计算结果能量分布的可视化展示；5）高效数值求解方法的并行实现；成果形式：SCI检索论文1篇（或EI检索论文2篇），电磁计算软件及代码，技术研究 报告 1 份。题目 32：大功率长寿命砷化镓光导开关及激光二极管驱动 技术研究目 标： 通过理论分析和仿真手段研究砷化镓光导开关的高电压、长寿命、高重频工 作性