电子信息控制重点实验室.DOC

1、0电子信息控制重点实验室2017 年基金指南2017 年 4 月1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

2、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

3、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 .202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

4、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 .261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

5、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，

6、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 102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 9

7、0%；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

8、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：0.01Hz；4) 频率差测量精度：0.01Hz。成果形式：3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 套。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

9、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

10、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。4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

11、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

12、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，5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，

13、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

14、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

15、太赫兹频6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

16、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

17、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710Km） 、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

18、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

19、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