雷达杂波建模与仿真技术

在分析雷达信号杂波背景统计特性的基础上,重点研究了海浪杂波和箔条干扰的数学模型,提出采用统计模型,即经典模型和AR模型进行仿真的两个技术途径.前者对于海杂波的统计幅度起伏特性根据雷达参数和海情的不同分别采用瑞利分布或对数正态分布或介于两者之间的概率密度函数描述,对于箔条云的特性则用瑞利分布概率密度函数表示.该模型的优点是具有通用性,适用于研究工作的初期及数学仿真;后者是以外场实测数据为依据建立起来的模型,其优点是同实际情况更加符合,逼真度更高,适用于研究工作的后期及半实物仿真.文章还叙述杂波模拟数据的生成技术和基于双存储体的杂波模拟器的实施方案,该项技术和实施方案可用于武器系统抗干扰评估半实物仿真系统.     

最大熵原理在雷达杂波仿真中的应用

在雷达目标识别性能优化的研究中,杂波是雷达信号检测与处理的固有环境,雷达杂波的建模与仿真对于研究最佳检测理论、设计杂波抑制处理器、雷达信号模拟器的研制等都有重要意义.针对当前杂波仿真方法计算较为复杂的问题,提出了将最大熵原理引入到雷达杂波仿真中,讨论了最大熵原理在求取杂波的幅度概率密度函数中的应用,介绍了舍选法生成给定概率密度函数的伪随机数的 Monte Carlo 仿真方法.文章通过 McMaster 大学 IPIX 雷达的一组实测杂波数据对算法进行了验证,结果表明,仿真数据与实测数据具有很高的吻合度.     

基于PCI总线的雷达杂波模拟器

该文介绍了一种基于PCI总线和FPGA技术的雷达杂波模拟器.该模拟器主要用于在实验室环境下对雷达进行工作效能测试.在该模拟器的设计中主要采用了通用的雷达杂波数学模型,通过该模型计算出雷达在特定环境下的杂波数据.同时该模拟器具备实际记录杂波的播放功能.杂波数据通过PCI总线,传输给杂波模拟器.通过时域和频域的数字信号处理的方法,用FPGA器件构成卷积器或FFT运算器,还原出与雷达信号形式相关的杂波信号.该输出的杂波信号连同模拟的目标回波信号将被注入到雷达的接收机前端,用于检测雷达在各种杂波及无源干扰条件下对目标的处理能力.在该文中还介绍了该模拟器的典型应用情况.     

相关K分布雷达杂波的建模与仿真

研究维纳理论模型应用于K分布雷达杂波的建模和仿真,通过直接计算出K分布系列的相关系数和相关高斯系列的相关系数之间的关系,提高了模拟的效率和速度,仿真的效果较好,仿真的方法和数据可用于雷达特性的研究、雷达相干视频信号的模拟及对雷达的回波信号的分析与检测.     

杂波环境下雷达信号处理的SystemVue建模与仿真方法研究

对雷达信号处理的仿真建模方法进行研究,利用SystemVue仿真平台中专用的雷达模型库构建雷达系统仿真模型,并对杂波环境下的雷达信号处理过程进行雷达系统的建模与仿真实现。首先,分析雷达回波生成过程及雷达信号处理的基本原理;其次,研究雷达仿真模型库中目标模型、杂波/噪声模型、脉冲压缩模型、MTD模型、CFAR模型的功能作用及参数设置;最后,利用SystemVue仿真平台搭建杂波环境下雷达系统仿真模型,并基于矩阵类型的数据对雷达信号处理过程进行仿真。经过仿真,雷达系统模型的信号处理结果与理论相符,验证了该仿真模型的正确性。     

基于相干模型的机载雷达杂波模拟器

为评估机载雷达性能需要研制杂波模拟器,采用软件硬件相结合的方法,根据机载雷达杂波相干模型产生杂波模拟基带数据,将该数据传送给模拟器,由模拟器将基带杂波数字信号进行数字上变频并转换为中频模拟信号;该模拟器能够根据不同的设置参数生成符合要求的功率谱特征和信号幅度分布特征的杂波模拟信号,其实测结果和仿真结果相一致;该模拟器设计简单、灵活,通用性强,为机载雷达杂波的模拟和工程实现提供了可行的方法。     

雷达模拟器中地物杂波信号仿真的方法研究

地物杂波仿真的逼真程度如何直接关系雷达模拟训练系统的可信性和训练效果.通过研究地物杂波的形成机理,利用地物杂波关系模型设计并实现了雷达模拟训练系统地物杂波的信号仿真算法,得到了能够反映真实地形情况的虚拟地杂波场景.首先根据数字地形及雷达在数字地形中的位置,确定雷达周围地形环境信息,按照当前雷达方位角和波束宽度计算并确定可能产生地物回波的地形数据,然后根据当前雷达高低角和波束宽度进一步确定地物回波的位置和强度,最后根据地物回波后向散射系数方程以及反射信号方程,计算得到回波位置和强度,确定回波延迟时间和回波强度,并在雷达终端输出显示,实现仿真数据的可视化.得到的地物杂波与通常所用统计模型得到的地物杂波相比,具有逼真度高和可重现的优点,大大提高了模拟训练的效率,具有较高的实用价值.     

基于FPGA嵌入式系统的雷达信号模拟器

结合FPGA嵌入式系统具有硬件电路高并行度和软件编程控制简单的特点,设计了一套基于FPGA嵌入式系统的雷达信号模拟器,能够完成雷达中频和视频信号、杂波和干扰信号的模拟,实现雷达系统在不具备实际接收前端的情况下对雷达后级的调试,信号产生和时序控制功能均在嵌入微处理的FPGA中完成,外围电路简单,具有很好的工程实用价值。     

基于CUDA和电子海图模拟雷达岸线回波的方法

雷达回波信号的仿真是雷达模拟器模拟显示逼真与否的基础,在此背景下提出利用电子海图和CUDA并行处理技术,模拟导航雷达海岸线回波的新方法.通过对电子海图的并行处理实现对导航雷达海岸线回波的模拟,仿真了雷达岸线回波的遮挡效果,解决了雷达模拟器回波生成实时性要求的难题.通过计算机仿真验证了该方法的有效性,已实际运用于某型雷达模拟器的回波信号仿真.     

相关Weibull分布雷达杂波的建模与仿真

为了有效地在杂波背景下检测或处理雷达信号,介绍了零记忆非线性变换ZMNL法产生相关随机序列的方法.基于法的特点.详细分析并建立了Weibull分布的雷达杂波模型.且进行了计算机仿真.结果产生了具有高斯谱的相关Weibull分布杂渡,并给出了概率密度和功率谱密度的理论和实际仿真曲线,从而证明了方法能有效而准确地模拟雷达杂波.仿真得到的杂波序列可以直接应用到雷达环境特性的研究、雷达相干视频信号的模拟及对雷达回波信号的分析与检测.     

杂波谱的建模与实时仿真

对于雷达制导的防空导弹武器系统，在导弹、目标相对飞行过程中，导弹接收机接收到的目标信号通常是与地杂波、海杂波或多路径信号混杂在一起的，它们是影响导弹武器低空制导性能的主要因素之一。对于射频环境仿真系统，为了评价导弹武器系统在多重杂波环境下攻击低空目标的能力，在对目标仿真的同时，也应具有模拟杂波环境的能力。故必须对杂波干扰进行建模并射频复现。文中给出了对杂波建模的基本方法，以及实现杂波谱实时计算所采取的措施。最后用实例对模型加以验证，并给出了实时仿真的结果。     

基于相参脉冲串的多普勒雷达回波仿真

雷达回波是一切雷达信号处理和系统性能评估的基础,由于目标处于复杂的环境背景之下,所以雷达接收机端除了接收到真实目标的有用回波外,还将混入环境杂波以及接收机内部的噪声信号。利用Simulink工具箱丰富的信号发生及处理模块,对包括目标回波、噪声以及环境杂波等信号的脉冲多普勒雷达回波进行了仿真。通过在相参脉冲串雷达信号中加入目标RCS幅度起伏和延迟信息以及多普勒信息,进行仿真了目标的回波信号。同时,在对分布函数分析的基础上,由Simu-link基本模块产生的均匀分布信号作相应变换与处理,分别得到满足各种分布的典型雷达噪声。并对环境杂波和各种回波信号进行仿真。仿真结果与理论分析相一致,证明对雷达回波的有效性为信号的处理和分析提供了保障。     

Clutter suppression and moving target imaging approach for multichannel hypersonic vehicle borne radar

In this paper, a clutter suppression and ground moving target imaging algorithm is proposed for the hypersonic vehicle (HSV) borne multichannel synthetic aperture radar (SAR) system. Different from the traditional horizontal flight radar platforms, the HSV-borne radar platform is with a complex movement, and typically has a skipping trajectory. Therefore, the clutter suppression and imaging operations are difficult to implement. To deal with this problem, a descending stage signal model of multichannel SAR system is presented and studied for the HSV-borne radar. Then, the clutter and moving target echoes are transformed into the azimuth frequency domain. Considering that there exists a phase difference between clutter and the moving target, the clutter suppression approach is implemented with a series of spatial domain filters. After that, the moving target is focused based on the keystone transform. In addition, the performance analyses and related issues of the proposed method are presented. Finally, some simulation experiments are taken to validate the effectiveness of the proposed method.     

机载火控雷达训练模拟器的设计

航空电子综合仿真系统中的机载火控雷达模拟器与视景、火控、敌我识别和电子对抗等仿真系统构成一个具有多种训练功能的模拟系统。讨论了雷达模拟器的软、硬件结构，说明了机动目标多精度模型的建立方法，分析了地、海与体杂波的雷达反射特性模型。采用以检测概率逼近的方法来模拟机动目标的杂波环境下的检测，并进行目标航迹的处理。分别进行目标、真实回波和辅助图形的绘制合成完成的雷达图像。上述方案应用于某型飞行训练模拟器的研制，取得预期效果，具有良好的工程应用前景。     

基于DSP的雷达中频信号模拟器设计

在作战系统、武器系统联调试验中需要雷达中频信号模拟器根据不同类型的雷达逼真地模拟包含雷达目标信息和环境信息的中频回波信号.根据工程需求分析了雷达中频信号模拟器的机理,以高性能DSP数字信号处理模块为核心介绍了通用型雷达中频信号模拟器的组成结构及性能指标,对主要的DSP模块任务分配及工作流程进行了介绍,对DSP模块中的天线方向图、多普勒频率、目标截面积起伏、大气衰减等主要模型作了详细阐述.雷达中频信号模拟器具有较好的设备通用性和逼真度,在某作战系统的联调试验中得到应用,达到预期的试验效果,并在训练装备研制中有较好的应用前景.     

基于CVI+FPGA的声纳目标回波模拟器研制

在对声纳目标回波模拟器的数学模型、目标回波模型和混响模型研究的基础上，研制了一种基于CVI+FPGA的声纳目标回波模拟器，该模拟器能够产生主/被动声纳测试、定检所需的主/被动声纳回波信号。目标回波信号包括主动声纳、目标发射噪声、海杂波等信号，并以声信号的形式输出。通过性能测试及与实际声纳系统联试，证明该模拟器达到了设计功能和性能指标要求，介绍了声纳目标回波模拟器的数学模型、系统硬件和软件的实现方法。     

相关Weibull分布雷达气象杂波模拟

杂波在雷达环境模拟中具有非常重要的地位,介绍了一种基于Weibull分布的雷达气象杂波模型,并进行了计算机仿真。文中给出了方法的思路及实现步骤,介绍了改进的零记忆非线性变换ZMNL法产生相关随机序列的方法,产生了具有高斯谱的相关Weibull分布杂波。仿真结果证明了该方法的准确、可行性,并且仿真得到的杂波序列可直接应用到雷达环境特性的研究中。     

一种新型雷达高度表回波信号模拟器的设计与实现

为了客观评估和测试雷达高度表的动态性能,提出了一种新的脉冲雷达高度表回波信号模拟器的设计思想和实现方法;该模拟器的创新点在于集成了雷达高度表回波信号的两种模拟方法:基于实际飞行试验采集回波的回放和基于数学模型的仿真回波;推导了回波仿真的数学模型,并基于现代仿真与软件无线电技术完成了模拟器的系统结构与各子模块的设计和实现;理论分析及测试结果表明该模拟器能在实验室条件下有效模拟飞行航迹中不同地形地貌条件下的真实地面散射回波.