邓云[1]2003年在《机载脉冲多普勒雷达系统模拟》文中认为脉冲多普勒雷达是一种广泛采用的全相参体制的雷达，它利用目标与雷达之间相对运动而产生的多普勒效应进行目标信息提取和处理，具有较高的速度分辨率，可以有效的解决抑制极强的地杂波干扰问题。地面杂波特性对主要采用下视工作方式的机载脉冲多普勒雷达具有十分重要的影响，本文在具体分析PD雷达工作体制的基础上，主要针对载机实际的飞行情况，研究具有统计特性地形所产生的PD雷达距离—多普勒杂波，详细分析根据雷达参数、飞机姿态、几何关系和地表状况等因素计算相干视频信号的方法，采用映象法将地面分成大杂波单元和小杂波单元，大杂波单元是依据地面后向散射系数的统计特性生成的，小杂波单元是按照雷达的距离和多普勒分辨率划分的，它对应于一个点散射体，根据几何关系计算该散射体的距离及多普勒频率，并且将其雷达截面积映象到雷达空间，目标和小杂波单元的处理方法类似，仅需多考虑目标的航向和速度，在同一距离环内对各小杂波单元产生的回波采取矢量相加以求得某一时刻的回波信号，计算整个距离环的回波求得整个雷达回波的相干视频信号。其中对于高度杂波特地作了详细的分析。根据映象法实现了相干视频回波的计算机仿真。最后，本文分析了PD雷达的信号处理过程，主要包括主瓣杂波滤除、傅里叶变换、恒虚警处理，据此本文对所产生的回波信号进行相应的处理，分析了回波的频谱，对目标频移的误差作了具体的说明。
焦珂[2]2009年在《机载雷达空战模式及火控计算仿真》文中提出随着近年来电子计算机技术和计算机数字模拟技术的飞速发展,系统仿真技术逐渐成为国内外军事研究领域的一个热门研究方向,并得到大力的发展。作为系统仿真技术的一个重要应用领域,飞行仿真训练系统中的雷达训练模拟器以其安全、经济、灵活、逼真等独特的优势将得到重点发展,成为军事训练中必不可少的辅助工具和手段。本文以飞行数传及火控系统仿真软件开发为背景,对空战模式下的机载火控雷达系统和导弹火控计算的建模和仿真进行了分析和研究,并结合软件开发技术实现了雷达空战模式及火控计算的仿真。文章在引言中简要介绍了本课题的背景、意义及研究现状,随后介绍了飞行数传及火控系统的基本组成,重点介绍了火控仿真模块的组成和结构,在此基础上,按功能给出了各模块之间的关系和交互处理信息。文章根据火控模块的结构,详细分析和讨论了机载火控雷达相关模块,建立了各模块的数学模型,着重研究了雷达各种空战模式的原理和实现方法,并建立了雷达告警器的数学模型。文章介绍了导弹火控计算的任务,建立了导弹和目标的叁自由度和快速计算模型,详细分析了导弹攻击区的限制条件,给出了导弹攻击区的计算方法和实现流程,并讨论了导弹成功发射的条件。文章阐述了仿真系统的软件实现,介绍了系统软件开发和运行环境,分析了仿真系统的实现流程,并结合雷达功能模块,进行了雷达各种空战模式的仿真实现,在此基础上,给出了导弹火控计算模块和雷达告警器的仿真结果。文章最后对全文进行了简要总结,并对仿真系统进行了研究和展望。本项目研制的飞行数传及火控系统已经顺利通过了验收,具有一定的实用价值,但是在系统性能上还可以进一步改进和完善,使其能够更好的推广。
张伟[3]2004年在《雷达系统仿真的理论、方法与应用研究》文中研究表明雷达系统的设计、开发和测试越来越成为一项耗费大量财力和时间的工作,雷达系统仿真技术被广泛应用,为系统的研究、设计和验证节省了大量的费用。雷达系仿真技术所具有的经济、灵活和实用的特点,使其逐渐成为雷达系统和电子对抗系统研究中的一项关键技术。目前,通用雷达模拟器、雷达目标模拟器与电子对抗模拟器构成了雷达对抗闭环仿真系统,攻防双方相互验证和评估,极大的推进了电子战技术的发展。 本文以与29所合作项目“频相扫叁坐标雷达软件仿真系统”以及“九五”预研项目“机载高分辨率PD雷达信号模拟器”为背景,对雷达系统模拟的理论、方法和实现应用作了较为深入的研究。 本文完成的主要工作和创新之处有: 经过深入分析频相扫叁坐标雷达的工作原理及其回波产生机理,本文在叁坐标雷达系统仿真研究中得到如下成果: 1.提出了一种叁坐标雷达目标中频回波模型及其模拟方法,通过对和、差及辅助通道的目标叁联波束回波统一建模,可以全面逼真地模拟频相扫叁坐标雷达的目标回波。 2.提出了一种叁坐标雷达的杂波中频回波模型及其模拟方法,利用前面提出了叁坐标雷达目标中频回波模型,采用空间迭加的方法,实现了叁坐标雷达叁联波束中频杂波的模拟,模拟方法简单有效;对参差周期杂波的模拟进行了讨论,有效的解决了复杂雷达体制下的杂波模拟问题。 3.提出了一种通用全面的叁坐标雷达系统仿真模型,采用中视频相干模拟和变采样率处理的方法,可以准确有效地模拟叁坐标雷达中频接收的非线性失真和抗干扰措施的效果,对于评估宽带干扰信号对雷达接收机的干扰效果十分必要。对于叁坐标雷达所特有的多波束点迹凝聚及测角技术以及其他先进的信号处理技术都进行了较为深入的分析,建立了全面合理的信号处理模型。在叁坐标雷达的数据处理模型中,对于航迹互连的仿真也有独到之处。针对各个模块特点,进行算法分析和优化,采用多种快速算法,在中频仿真数据量大的情况下,有效地提高了仿真速度 4.采用面向对象设计方法在Microsoft Visual C++环境下设计实现了叁坐标雷达软件仿真系统。可以设置雷达的系统工作参数,包括波形、波束和扫描参数,并对雷达系统模块进行配置和组建,以实现不同的雷达工
刘占军[4]2006年在《机载脉冲多普勒雷达回波模拟研究》文中进行了进一步梳理脉冲多普勒雷达是一种广泛采用的全相参体制的雷达,它利用目标与雷达之间相对运动而产生的多普勒效应进行目标信息提取和处理,具有较高的速度分辨率,可以有效的解决抑制极强的地杂波干扰问题。地面杂波特性对主要采用下视工作方式的机载脉冲多普勒雷达具有十分重要的影响。 本文在具体分析PD雷达工作体制的基础上,详细介绍了脉冲多普勒雷达的原理及其信号特征、脉冲重复频率的选择原则、相参性原理、FFT变换法、窗函数、RCS的概念,重点讨论了等距离-等多普勒单元法的原理及算法。主要针对载机实际的飞行情况,选定中脉冲重复频率为本文研究对象、相参脉冲串信号为发射信号、Hamming窗为窗函数,给出了进行信号处理的框图。以等距离一等多普勒单元法对地面杂波进行了仿真,以匀速直线飞行的飞机目标为对象,对理想点目标回波信号进行了分析和模拟,给出了频域和相干视频信号仿真图。
苗旺[5]2008年在《基于FPGA的雷达信号模拟器设计》文中指出随着现代雷达技术的飞速发展,雷达系统的作用早已经不仅仅局限用于战争,在民用方面,雷达的导航、测绘等功能也发挥非常重要的作用。对雷达系统进行测试,如果仅仅采用外场试飞的方式,那么不仅要耗费大量人力、财力,而且灵活性差,研发周期加长。同时外场试飞不可控因素太多,增加了调试的难度。雷达信号模拟器是数字模拟技术与雷达技术相结合的产物,它通过模拟的方法产生雷达回波信号,以便在实际雷达系统前端不具备的条件下,对雷达系统的后级进行调试。采用雷达模拟技术对雷达信号进行模拟,可重复性高,可以多次模拟同一情况下雷达的性能,便于分析。因此研制各种各样的雷达信号模拟器是十分必要的。本课题通过深入研究雷达系统原理以及雷达信号模拟原理的基础上,对雷达信号模拟器中的关键模块进行了分析;采用分析所得结论实现了带有多普勒频移和杂波信号的雷达信号模拟器的设计;最后在一片FPGA芯片上实现了整个雷达信号模拟器的设计。课题自主开发的雷达信号模拟器主要分为信号发射,多普勒频率,杂波、噪声以及距离延时四个主要模块,采用同步时钟电路设计方案,插入流水线结构来提高速度和吞吐量。本课题采用算法验证和电路模拟相结合的方式,采用Verilog HDL语言完成硬件电路的设计和实现,结合EDA软件对电路进行仿真和综合,并在Xilinx Virtex-4fx12的FPGA芯片上实现了功能和性能验证。调试结果显示,本课题设计的电路可完成视频范围20MHz到50MHz的设计要求,也能完成均匀脉冲串信号,线性调频信号和正交调制信号等雷达信号的模拟。本课题对发展国内雷达信号模拟技术具有一定的参考价值。基于FPGA的信号发生器设计可以根据用户的需求,方便灵活地修改,并且可以进行升级和扩展。
苟勇刚[6]2009年在《机载雷达单目标跟踪系统仿真》文中进行了进一步梳理雷达仿真技术是数字仿真技术与雷达技术结合的产物,随着近些年电子技术和计算机数字模拟技术的飞速发展,雷达仿真技术逐渐成为国内外军事研究领域的一个热门研究方向,并得到大力的发展。作为雷达仿真技术的一个重要应用领域,雷达系统仿真模拟器以其经济、安全、灵活、逼真等独特的优点,成为现代雷达研发、生产以及军事训练中必不可少的辅助工具和手段。作为机载火控雷达系统仿真软件开发的一部分,本文的主要工作是对机载雷达单目标跟踪系统进行计算机建模与仿真,构建该系统完整的仿真过程,结合软件开发技术实现了单目标跟踪工作模式。本文首先介绍了本课题的意义和研究现状;然后介绍了机载火控雷达跟踪系统的基本组成和结构,分析了单目标跟踪基本原理及基本的仿真方法,给出了跟踪系统总体的仿真结构框架和功能模块划分;建立了跟踪系统中信号处理相关的模型,分析了仿真中常用的几个坐标系以及坐标系间的基本转换关系,给出了雷达天线仿真模型,详细阐述了单脉冲和差波束原理及其在角跟踪中的作用;随后分析了相参雷达脉冲信号下的目标回波模型以及目标的起伏特性、机动特性和噪声信号模型;分析了雷达杂波的地面散射特性、地杂波统计模型,用距离环地面散射单元划分法对地杂波进行了仿真计算;分析了简化的接收机原理,动目标显示实现方法,多普勒滤波、恒虚警处理基本模型,给出了基本跟踪卡尔曼滤波器的模型和仿真方法;接下来给出单目标跟踪中的关键环节的仿真,给出了距离跟踪门选通和接收机仿真流程,速度跟踪门选通及信号处理流程方法,根据测量误差确立了目标参数测量调整因子,给出了极坐标下跟踪滤波器参数设置方法,以及天线伺服系统模型和仿真方法;最后,给出了跟踪系统软件仿真整体实现和测试结果分析,给出了软件的主要运行流程,信号处理流程和跟踪状态控制方法,给出了系统软件部分功能的仿真测试结果,并进行了一定的分析研究。本文的工作主要在MATLAB 7和VC++6.0上完成,实现了单目标跟踪的系统仿真,具有良好的效果,对跟踪仿真的研究与软件应用具有一定的实用价值。
程爱军[7]2004年在《雷达回波信号模拟与仿真》文中指出雷达信号模拟主要对雷达目标和环境回波信号的模拟，以达到真实复现雷达回波信号的目的。本文研究的雷达视频回波信号模拟与仿真是针对机载下视脉冲多普勒雷达，包括目标信号、地杂波信号和噪声信号的模拟与仿真。 本文首先介绍了近些年来雷达模拟器获得广泛应用及其原因，然后对目标模型、杂波模型和机载下视脉冲多普勒雷达的频谱分布进行了分析。接着，研究了雷达回波信号模拟的实现方法，重点是采用网格映象法对地杂波信号的模拟进行了分析和推导，并采用此方法对瑞利分布的高斯谱杂波、雷达回波信号进行了仿真和分析。最后，针对用于某机载雷达信号模拟器系统的数字信号处理器进行了设计和分析。
赵欣凯[8]2007年在《飞机电源系统（雷达部分）建模与仿真》文中认为计算机和计算技术的发展促进了建模和计算机仿真技术的迅速发展，使计算机仿真技术成为一门独立学科得到日益发展，并广泛应用于科学研究领域和工程技术领域等各种科学研究中。在国防科技领域，仿真技术已是追求“投资少、效率高、技术好”这一理想目标的重要手段，已成为武器装备研制与试验中的先导技术。 多电飞机供电系统理论提出后，对飞机电源系统的工作可靠性等性能提出了更高的要求。目前飞机电源系统的性能检测主要还是采用人工测试的方法，往往需要耗费大量的人力、物力和时间。伴随着现代计算机技术的迅猛发展，利用计算机作为仿真建模与仿真试验工具的计算机仿真技术在科学研究领域和工程技术领域得到了广泛的普及和应用。若能针对飞机电源系统建立描述其性能的数学模型，并在各种工作条件下进行仿真，就可以用模型代替实际的飞机电源系统，直接显示出当飞机电源负载变化时对供电电源的影响，可以提前预防各种事故的发生。 本课题来源于某航空工业集团，设计一套飞机电源仿真系统，包括电源部分以及负载部分。 电源部分包括主电源和应急电源等。 用电设备主要包括单相静止变流器、叁相静止变流器、液压系统和雷达系统等。 本文重要完成了以下任务： 1 介绍了系统仿真的概念、分类和方法，以及本系统仿真的所需要的工具； 2 介绍了飞机电源系统的整体概况和和系统组成，根据建模原则建立了系统整体模型； 3 详细介绍了电源负载之一雷达系统的组成，并建立了雷达系统的数学模型，利用Matlab软件中Simulink工具箱对其进行了仿真研究；
张长隆[9]2004年在《杂波建模与仿真技术及其在雷达信号模拟器中的应用研究》文中指出来自地面、海面的雷达回波影响着雷达性能，所以对地海杂波进行建模与仿真技术研究已成为雷达工程师的关注焦点。雷达信号模拟器以其经济、灵活和可重复性等优点，已成为雷达系统设计、开发和测试中不可缺少的技术装备。杂波模拟模型是否具有精确性、通用性以及灵活性是衡量雷达信号模拟器性能的重要指标。对杂波建模与仿真技术进行研究，直接服务于雷达信号模拟器的设计，也可以为雷达系统设计、信号处理算法优化、性能仿真等方面服务。本文针对此，从服务于工程应用的角度出发，对多功能雷达信号模拟器中杂波建模方法、杂波模拟方法以及系统实现中的一些关键技术进行研究，以满足雷达信号模拟器设计的需求。论文的工作和成果主要概括如下： 介绍了基于雷达相干视频信号模拟方法的杂波仿真模型，分析了几种参数对杂波统计特性已经模拟方法的影响，给出了雷达信号模拟器中杂波模拟的基本方法。 对地面雷达地杂波建模方法进行了深入研究，给出了地杂波功率谱模型，分析了地杂波幅度概念分布特性。根据不同的模拟场合和模拟需求，提出了基于特定场地的地面雷达地杂波散射系数图计算方法、基于非特定场地的地面雷达均匀地杂波散射系数图计算方法、基于非特定场地的地面雷达非均匀地杂波散射系数图计算方法。 对舰载雷达海杂波建模方法进行了深入研究，给出了海杂波功率谱模型，分析了海杂波幅度概念分布特性。针对海面存在复杂大气波导环境，提出一种基于射线追踪方法的波束入射角计算方法，以及基于抛物型方程方法的传播因子计算方法，提出了一种蒸发波导环境下海杂波散射系数图计算方法。 对机载雷达杂波建模方法进行了深入研究，认为杂波功率谱计算是建模主要内容。介绍了一种脉冲多普勒雷达距离-多普勒杂波功率谱闭合计算方法，并对该算法进行了计算机仿真验证。在该算法基础上，给出了一种易于工程实现的杂波功率谱实时算法。 利用零记忆非线性变换方法和球不变随机过程方法，实现了雷达发射波形为常规脉冲情况下的相参相关Raylei曲分布、相参相关LogNormal分布、相参相关Weibull分布和相参相关K分布杂波模拟。 对杂波空间相关特性进行了研究，提出了一种实现常规脉冲雷达空间相关杂波模拟方法。 在对雷达回波信号研究和常规脉冲杂波模拟的基础上，提出了雷达发射波形为脉冲扩谱信号情况下杂波模型以及相应的模拟方法，并用蒙特卡罗仿真方法分析了雷达发射波形对杂波的幅度概率分布特性、时间相关特性、空间相关特性影响，分析结果对雷达杂波模拟以及雷达信号处理都有实际应用意义。 介绍多功能雷达信号模拟器总体设计原理，杂波产生支路的硬件软件设计方法。在系统软件设计方案中，采用Delphi软件在操作计算机中实现了雷达平台、发射信号波形、杂波类型、杂波功率谱、杂波分布以及杂波区域等相关杂波参数设置，采用C++语言在嵌国防科学技术大学研究生院学位论文入式计算机中实现了多种雷达平台下杂波散射系数图的计算以及随机调制序列的产生，采用相关DSP软件在ADSP21161中实现了杂波数据实时再处理与调度。在系统硬件设计方案中，采用了独特的“主控DSP+D DS+衰减网络”的硬件结构，利用DDS强大的信号生产功能，保证了在相同的硬件结构上通过改变软件设置实现多种雷达发射波形下杂波模拟。与课题组成员共同设计并实现了一套“多功能雷达信号模拟器”系统，测试结果表明该系统达到了系统设计的主要技术要求，由于采用系统模块化设计，可以提供满足多种雷达调试要求的雷达信号。关键词:雷达信号模拟器杂波建模杂波模拟地面雷达舰载雷达机载雷达常规脉冲雷达脉冲压缩雷达一一-一一一一一一一 II
胡艳辉[10]2007年在《雷达回波信号的建模与仿真研究》文中认为本文以作者参与的一部雷达信号处理机中的信号源的仿真工作为背景,主要研究信号源中杂波信号的建模与仿真工作,从理论的角度出发,对雷达的工作环境、杂波的幅度分布模型和频谱分布模型、杂波的建模仿真方法以及产生机理进行了详细深入地分析。本文首先研究了常规脉冲地基雷达杂波的仿真方法,以对数正态分布、K-分布杂波为例详细讨论了零记忆非线性变换法(ZMNL)和球不变随机过程法(SIRP)模拟杂波的具体过程,并对两种不同的方法进行了分析比较。对相关杂波功率谱特性的AR模型及其模拟方法进行了深入研究,提出了一种具有约束条件的修正的Levinson递推算法产生相关高斯随机序列,这种方法避免了用频域变换法得到的样本数据统计特性的影响,能够满足实际杂波短序列长度的要求,并给出了计算机仿真结果。结合实测数据,在零记忆非线性变换法和球不变随机过程法的基础上,提出了一种基于实测数据的杂波模拟方法,利用实际采集的数据设计成型滤波器,在高斯白噪声的激励下,能够模拟出与原采集杂波更吻合的杂波数据。最后,针对机载下视脉冲多普勒雷达,建立了机载雷达的环境模型,重点介绍了基于雷达相干视频信号的杂波仿真模型。以点散射体杂波模型为基础,采用网格映象法对地杂波信号的模拟进行了分析与推导,并采用此方法对瑞利分布的高斯谱地杂波、目标信号和噪声信号进行了模拟,得到机载雷达回波信号,并对仿真结果进行了分析。
参考文献：
[1]. 机载脉冲多普勒雷达系统模拟[D]. 邓云. 西北工业大学. 2003
[2]. 机载雷达空战模式及火控计算仿真[D]. 焦珂. 电子科技大学. 2009
[3]. 雷达系统仿真的理论、方法与应用研究[D]. 张伟. 电子科技大学. 2004
[4]. 机载脉冲多普勒雷达回波模拟研究[D]. 刘占军. 西北工业大学. 2006
[5]. 基于FPGA的雷达信号模拟器设计[D]. 苗旺. 北京理工大学. 2008
[6]. 机载雷达单目标跟踪系统仿真[D]. 苟勇刚. 电子科技大学. 2009
[7]. 雷达回波信号模拟与仿真[D]. 程爱军. 南京理工大学. 2004
[8]. 飞机电源系统（雷达部分）建模与仿真[D]. 赵欣凯. 西北工业大学. 2007
[9]. 杂波建模与仿真技术及其在雷达信号模拟器中的应用研究[D]. 张长隆. 国防科学技术大学. 2004
[10]. 雷达回波信号的建模与仿真研究[D]. 胡艳辉. 西安电子科技大学. 2007
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