雷达信号仿真中箔条干扰回波模型研究

雷达信号仿真是抗干扰算法研究和验证的有效措施。针对箔条干扰随机信号模型难以满足高精度仿真的需要,本文在分析和总结箔条干扰散射特性和运动特性的基础上,对箔条干扰回波模型进行了更深入和精细化的研究。在Matlab平台上通过编程优化克服了复杂计算的问题,并获得了较好的模拟效果。仿真实验表明,该模型可为精确研究箔条干扰提供数据支持。     

复杂地形条件下近炸引信回波信号分析

为分析毫米波近炸引信在复杂地形条件下回波信号的特征,结合数字高程模型提出一种适应地形起伏的杂波仿真方法。该方法通过高程地图的高程值和提取的地形因子对分析区域进行划分,针对不同地形的起伏程度选取不同的杂波散射面积的计算方法。在与噪声模型相干叠加后对引信的回波信号进行分析,仿真结果表明回波信号能够反映地形起伏的影响,对复杂地形条件下杂波抑制和目标信息的提取具有借鉴和参考意义。     

运动声呐海底混响建模及仿真研究

在水平不变海洋声道中,基于声源和接收器运动情况下窄带脉冲声传播表达式,导出了收发合置声呐在水平运动情况下的海底混响信号模型.针对模型仿真,提出了一种基于距离-方位角单元结构的混响时间序列仿真方法,该方法能够有效解决时延一多普勒单元内不同模态简正波相关散射系数难以表达的问题,并且实现了任意单元的时延一多普勒间隔小于额定分辨率.仿真结果的功率谱及概率密度分布情况显示了建模及仿真方法的有效性.     

1.06μm激光仿真测试中Mie散射影响分析

结合室内激光跟踪探测器仿真测试中脉冲激光目标指示信号的发射、传播和探测过程,探讨1.06μm波长脉冲激光大气传输中气溶胶米氏(Mie)散射对激光探测和跟踪的影响规律.通过建立室内气溶胶散射模型,进行激光指示散射信号传输的建模与仿真计算.数学仿真和实际测试数据的对比分析表明,该计算模型具有较高精度,为设计激光跟踪探测器探测和跟踪仿真测试布局和采取减小散射影响措施提供了参考.     

非平坦地形双基地海底混响的快速计算方法改进

针对传统双基地海底混响的计算量问题,对该类海底混响的理论计算模型进行了改进,利用基于Lambert散射法则的闭型表达式和基于曲线拟合的数值计算方法,实现了对任意地形双基地海底混响的快速计算。基于该方法,对不同变化规则的非平坦海底双基地混响进行了仿真分析,并讨论了周期和非周期的非平坦海底环境下,地形拟合步长对信混比计算精度的影响。仿真结果表明:该方法能够快速计算得到复杂海底地形的信混比空间分布。相比经典单元散射混响模型,所提出的双基地海底混响计算改进方法可以大幅提高计算效率,同时在合理的海底地形拟合步长前提下兼顾计算结果的精度。     

基于3DS的ISAR二维散射点模型仿真

当前,对ISAR成像和目标识别的研究很多,但用于ISAR成像和目标识别的目标模型大都相对简单.建立一种新的ISAR二维散射点模型,生成目标各种姿态的二维散射点数据库.首先选用3DS为散射点生成模型,以此为基础完成模型简化和信息抽取.然后根据目标姿态变化,计算转换坐标,并以F16战斗机为例生成二维散射点图像.最后采用步进频雷达信号对目标散射点模型进行ISAR成像.所建立的目标二维散射点模型可以用于ISAR成像和目标识别研究.     

一种新的高分辨极化目标检测方法

针对宽带毫米波高分辨雷达体制 ,研究了杂波环境中的目标检测问题。提出了极化域线性积累滤波的思路以提高雷达接收信号的信杂比 ,在此基础上利用宽带波形固有的径向高分辨力对目标进行一维距离成像 ,估计出回波中强散射点的数量和分布 ,通过对不同径向分辨单元内的强散射点进行整体检测 ,可进一步有效地提高信杂比 ,改善雷达的检测性能。最后在毫米波段的实验仿真结果表明该方法是一种非常有效的扩展目标检测方法     

一种基于地表类型的地杂波快速仿真方法

地杂波仿真技术对机载雷达的设计与研制有着重要影响.针对机载雷达地杂波仿真技术开展研究,提出了一种基于地表类型的地杂波快速仿真方法.该方法以数字地图和载机航线为两个重要输入,采用雷达波束照射区域的数字地图为有效先验地理环境信息进行仿真,提高了杂波仿真的逼真度;同时针对传统仿真方法中计算量较大的问题,优化了散射单元中天线功率增益的计算方法,减少了仿真时间.对所提方法进行了计算机仿真验证,结果表明,该方法能够仿真多种场景下与实测数据高度近似的地杂波.     

基于混合时钟三阶DDS的信号多普勒模拟方法

在高动态卫星导航信号模拟器中,信号多普勒频移模拟是一项关键技术。结合现场可编程门阵列的特点,建立了分析混合时钟三阶直接数字频率综合(DDS)输出相位的仿真模型,推导了其输出相位表达式,给出了各阶DDS初始累加控制字的计算方法,并指出等时钟三阶DDS仿真模型仅为混合时钟仿真模型的特例。在分析了混合时钟速率对信号相位模拟造成的误差后,讨论了各阶DDS的字长设计方法,并与等时钟三阶DDS进行比较,说明了采用混合时钟三阶DDS可以降低实现资源消耗和功耗。仿真分析表明,所提方法可以实现对信号多普勒特性的高精度模拟。     

采用向量内积的并行相关算法

针对软件接收机相关器计算的实时性问题,通过分析扩频信号的接收过程,建立一种基于向量内积的并行相关信号接收模型。利用图形处理单元中大量的浮点运算单元进行矩阵与向量运算,并行计算各通道相关值,提高了信号相关运算的实时性。仿真验证结果表明,利用基于GPU的向量内积软件并行相关算法计算25 MHz采样率时长1 ms的信号相关值,25个通道共150个相关运算耗时967μs,与CPU上基于数学核心函数库的实现相比速度约提高了61.4倍,能够实现宽带扩频信号软件实时相关接收。     

收发深度变化对浅海混响的影响研究

海洋中,由于种种原因可能造成声呐发射深度或接收深度发生变化,针对这一问题,研究了水听器的晃动给混响强度带来的影响。在波束位移射线简正波理论的基础上推导了浅海混响模型,仿真比较了负跃层浅海情况发射深度或接收深度上下变化1m时（小幅度变化）的混响衰减曲线,结果表明发射深度或接收深度上下变化1m时对混响衰减曲线的影响不大。可以认为水听器小幅度晃动时浅海混响相对于声源深度及接收深度是稳定的。     

双通道短时互谱法的潜艇目标尺度识别

阐述了双通道短时互谱法的基本理论,分析了目标方位走向,提出了利用体目标回波的空间方位分布信息识别水下目标尺度的方法。最后采用潜艇目标亮点模型,通过计算机仿真给出了目标方位走向拟合示意图,给出了在不同攻击阵位的条件下,鱼雷对潜艇目标进行尺度识别的估计值和估计方差并进行了相应的分析,确定了最有利于目标识别的攻击弦角。     

Alpha稳定分布混响建模及信号检测

研究了基于对称Alpha稳定分布的浅海环境下混响及噪声的建模问题.分析了浅海环境下混响形成过程及其非高斯特性,采用对称Alpha稳定分布理论对其进行了建模,并从声呐接收端的混响瞬时值以及包络的概率密度分布与Alpha稳定分布的匹配程度验证了模型的有效性.研究了基于对称Alpha稳定分布模型的混响噪声背景下的目标信号检测方法.提出了三种检测方法并进行了仿真测试,通过检测性能及模型的精确性分析了三种方法的优缺点,验证了建模精度对检测性能的影响.     

高阶BOC信号电离层色散效应的模拟算法*

导航信号模拟器需要模拟电离层引起的信号延时和色散效应,对于传统BPSK信号,模拟器基于单频假设,通过直接调整码相位和载波相位之间的相对关系来模拟电离层的影响。新一代卫星导航信号广泛采用的BOC (Binary Offset Carrier)调制信号具有更宽的带宽,作单频假设会引入不可忽略的电离层延迟建模误差。论文提出了基于双边带模型的高阶BOC信号高精度模拟方法,并仿真验证了算法的正确性。该方法可应用于导航信号模拟器实现BOC信号电离层色散效应的模拟。     

双天线激励混响室场均匀性研究

采用电磁仿真软件FEKO分别建立单、双天线激励混响室仿真模型，通过计算混响室测试区域电场标准偏差值研究混响室场均匀性。研究表明：与单天线激励混响室相比较，混响室工作于双天线激励条件时，测试区域各轴向电场标准偏差平均下降了15．3％，总标准偏差下降了21．9％，改善了测试区域场均匀性，这说明双天线激励混响室可提高场均匀性，同时利用双天线的功率合成解决了混响室大功放问题。     

结构设计对混响室场性能影响的仿真研究

通过仿真计算,分别研究了尺寸比例设计对混响室场均匀性的影响和体积变化对混响室电场强度大小的影响。数据结果表明：混响室内工作区域的场均匀性随着混响室长／宽比值增大而变差,且为获得场均匀性较优的测试环境,长宽比例应〈2。同时证明了混响室存在一临界体积上限,小于临界体积上限时,随着体积的增大,室内的电场强度逐渐减小,场均匀性逐渐提高;达到临界体积上限后,室内的场均匀性开始变差,混响室逐渐丧失对电磁波的混响作用。通过仿真计算得出混响室模型临界体积上限为10^4m^3。     

基于shearlet与PCNN的多聚焦图像融合方法

针对传统脉冲耦合神经网络(PCNN)模型在多聚焦图像融合领域应用中面临的参数繁杂等问题,提出一种基于剪切波(shearlet)变换与改进型PCNN的多聚焦图像融合方法。相比以往的变换域方法,shearlet具有理想的图像信息捕捉性能以及较低的计算复杂度,因此,可利用shearlet将待融合图像进行多尺度多方向分解。其次,对经典PCNN模型加以改进,综合运用清晰度水平以及协调矩阵完成低频子带图像以及一系列高频子带图像的融合过程。最后,运行shearlet反变换得到最终融合图像。仿真实验选取了若干组待融合图像进行仿真,验证了该方法在主、客观评价两方面的优越性。     

搅拌器配置对混响室无线电引信敏感度测试结果影响研究

针对国内各类标准及实验中提出的开阔场环境下敏感度测试方法无法满足线度较大弹体及高场强测试需要的问题,利用混响室在测试空间和强场模拟等方面的优势,提出混响室条件下无线电引信敏感度测试方法.测试方法是基于混响室步进工作模式,引入归一化场强这一物理量对混响室中受试引信敏感发火临界场强进行测算.实验证明,取各测试频点在不同采样点处测量值的最小值作为混响室条件下无线电引信的敏感度阈值时,混响室敏感度测试结果数值上最接近于标准均匀场条件下测得的敏感度阈值,同时进行不同搅拌器配置下该类引信的混响室敏感度测试.结果表明:搅拌器组合步进工作测量精度高于各搅拌器独立搅拌,而竖搅拌器独立步进工作时测试精度高于横搅拌器独立工作.     

基于智能体技术的CGF行为模拟研究

为了有效模拟CGF物理行为和智能行为的不同特性,提出了一个复合CGF智能体模型,将CGF的行为模拟分为认知、内部环境、规划决策和行动四个模块,该模型综合了反应式行为模式和基于规划模式两方面优点.利用行为模式采用层次化方法建立CGF物理行为模型,使CGF智能体能对动态战场环境做出灵活的反应.结合CGF不同类型任务规划决策方法的分析介绍了基于规划模式的CGF智能行为模拟方法,使CGF智能体能按照战术原则进行作战任务规划.采用基于军事命令控制结构对CGF进行组织和控制,为CGF间的指挥协同提供了与实际作战环境相似的框架.