舰载雷达中频信号仿真设计与实现

为满足舰载传感器或武器系统论证、设计、试验、评估、训练等全生命周期的应用,对新型舰载警戒探测与跟踪雷达中频信号模拟器的系统体系和组成进行了探讨,介绍了系统的功能和技术指标,重点研究了软件无线电在雷达中频信号模拟中的应用、雷达电磁环境和目标回波仿真等一些关键技术,包括目标航迹模拟、目标回波模拟、杂波信号模拟、雷达接收天线仿真、雷达天线方向图仿真等.采用软件无线电技术和软硬件相结合的方法较逼真地实现了海战场复杂电磁环境下雷达中频信号的模拟.     

单脉冲雷达导引头角度跟踪环路半实物仿真

单脉冲雷达导引头具有全天候的自动搜捕及跟踪能力,对作战平台的威胁极大,也是平台自卫式干扰的重点。根据平台自卫式干扰效果仿真试验的需求,以单脉冲雷达导引头半实物仿真为立足点,重点介绍了比幅和差单脉冲雷达导引头角度跟踪环路半实物仿真工程实现的关键技术,最后结合具体试验对单脉冲雷达导引头角度跟踪环路性能进行了验证分析。     

雷达模拟器中地物回波的模拟实现

雷达地物回波信号是雷达模拟器信号仿真的关键性因素,它的产生样式直接影响到仿真的效果.阐述了地物回波的仿真模型,介绍了两种地物回波的实现方法.主要从硬、软件方面介绍雷达地物回波信号的产生原理及实现方法,具有很强的实践意义.     

舰载激光武器系统建模与仿真技术

针对舰载激光武器系统仿真技术发展要求和应用方向,通过对舰载激光武器系统组成、功能和作战过程的分析,归纳整理出一套较完整的舰载激光武器仿真模型,其中对激光能量传输仿真模型和毁伤效果仿真模型进行详细描述;并提出仿真软件设计方案,包括软件功能组成、软件结构、软件运行流程等仿真软件设计要点;最后介绍了软件的仿真输出结果。文中设计的仿真软件可支持舰载激光武器系统的设计开发,也可以应用到舰船新型防空反导火控系统仿真认证中。     

国外舰载搜索跟踪技术发展研究

红外搜索跟踪系统(IRST)采用被动探测方式,具有较好的隐身能力,不易遭受攻击,是雷达探测警戒的重要补充手段,也是信息战尤其是光电对抗的重要组成部分。本文论述了舰载IRST系统的组成和工作原理,介绍了国外舰载IRST系统的装备情况,并分析了舰载搜索跟踪技术的发展趋势。     

噪声干扰对抗单脉冲末制导雷达技术研究

反舰导弹末制导雷达越来越多地采用单脉冲角跟踪技术,舰艇须结合自身特点,采取有效的对抗措施.针对噪声干扰对抗单脉冲末制导雷达的可行性进行了分析,建立了噪声干扰模型、角度跟踪误差估算模型和雷达发现概率计算模型,并用Matlab进行仿真验证,得出了噪声干扰通过破坏雷达角跟踪系统而有效干扰单脉冲末制导雷达的结论,并根据所给参数推算出此时所需的干扰机功率大小.     

舰载雷达零位标校方法

主要解决舰载雷达零位标校问题,在简要介绍舰载雷达零位标校原理基础上,对使用CCD相机、激光经纬仪、全球定位系统等器件的零位标校系统的硬件系统组成及算法原理进行了详细论证,给出了模拟标校实验数据.本系统克服了舰艇体摆动带来的系统误差,实现了对舰载雷达的零位标校,同时本系统还可实现对机载及陆基雷达标校.     

安装环境对电子侦察比幅测向精度的影响分析

针对舰载雷达对抗侦察装备部署过程中的性能改变问题,通过建模与仿真分析了安装环境对电子侦察比幅测向精度的影响。首先,建立了侦察天线在舰艇上的安装位置模型,采用电磁场分析软件仿真了反射信号存在区域及其引起的侦察天线方向图畸变;然后,通过半实物仿真方式进行了不同条件下的对比测试,确认了反射影响程度,分析了反射信号对比幅测向精度的影响。仿真结果表明:当安装环境中存在反射信号时,会造成舰载雷达对抗侦察装备测向性能下降,并且随反射影响程度的变化而变化。所得结论可为舰载电子对抗装备使用提供参考。     

舰载无源被动定位与卡尔曼滤波

根据舰载无源被动定位的特点,论述了用舰载雷达侦察设备通过测向对敌舰载雷达进行定位时,采用卡尔曼滤波提高被动定位精度及跟踪精度的原理和方法,为导弹进行隐蔽攻击奠定了基础。     

超宽带单脉冲接收机的设计与仿真

将单脉冲雷达技术与超宽带雷达相结合,提出了一种新的幅值比较超宽带单脉冲雷达接收机结构,该接收机通过4个加脊喇叭方形馈源阵列天线接收回波信号,经比较器电路后产生和、差信号,对信号进行互相关处理及幅值比较处理后即可确定目标的位置.最后给出了超宽带单脉冲接收机的仿真过程与仿真结果,证实了所得的和、差信号与测量值之间具有较好的一致性.     

低入射余角下雷达海杂波的建模与仿真

研究了低入射余角下雷达海杂波的建模、仿真算法及实现问题。根据实际背景 ,对实测数据进行深入讨论 ,建立起一个较为准确的海杂波幅度分布模型与功率谱模型 ;针对非相参和相参两种雷达体制 ,分别采用修正的零记忆非线性变换法和球不变随机过程法来实现具有给定相关性的K分布随机数序列的产生 ,并以VisualC + +为平台实现了仿真软件。仿真结果证明了模型和算法的有效性。     

通信侦察电磁环境建模与模拟软件设计

针对通信侦察设备面临的信号环境的构建问题，提出来了一种战场通信侦察电磁环境模拟软件设计思路，并阐述了该软件的架构设计、主要功能、数学模型与运行流程等。该电磁环境模拟软件已初步应用于相关领域试验、训练中，可以作为探讨通信侦察的有效手段，希望能为综合电子对抗复杂信号环境的构建提供支撑。     

脉冲压缩雷达系统分析与仿真研究

基于信号处理工作系统(SPW)仿真平台,对脉压雷达信号处理系统进行了建模与仿真技术研究。建立了脉压雷达信号处理系统的仿真模型,同时,利用仿真技术的优势,对脉压雷达信号处理系统的抗干扰(杂波、干扰和噪声)性能进行了仿真,仿真结果表明该雷达信号处理系统具有一定的抗干扰性能。上述工作为脉压雷达信号处理系统的工作过程描述、方案论证、性能评估和挖潜改造提供了仿真依据及技术支持。     

基于反向射线追踪的多径预测方法研究

多径效应是影响通信、导航系统性能的关键因素,不仅影响信号传播的功率衰落,还会引起信号时延、频移、极化等参数的变化,导致通信、导航系统性能下降。针对多径效应,本文提出基于虚拟源树、环境分区处理、背向检测等加速技术的反向射线追踪算法进行快速三维路径追踪,准确预测多径信号的损耗、时延分布。在此基础上,以城市场景为例进行算法仿真,并对任意尖劈绕射算法进行了深入研究。最后以信号在简易街道传播为例,对比分别利用基于本文提出的算法原理的MATLAB程序和利用Wireless Insite仿真得到的反射路径与功率分布,验证了算法的有效性。     

反射射线追踪技术在城市场景多径预测中的应用

多径效应是影响通信、导航系统性能的关键因素,其不仅影响信号传播的功率衰落,还会引起信号时延、频移、极化等参数的变化,导致通信、导航系统性能下降。针对多径效应,提出基于虚拟源树、环境分区处理、背向检测等加速技术的反向射线追踪算法进行快速三维路径追踪,准确预测多径信号的损耗、时延分布。在此基础上,以城市场景为例进行算法仿真,并对任意尖劈绕射算法进行深入研究。以信号在简易街道传播为例,对比分别利用所提算法原理的MATLAB程序和利用Wireless Insite仿真得到的反射路径与功率分布,验证了算法的有效性。     

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。     

可见光成像制导半实物仿真中的图像生成技术

目标成像仿真系统是半实物仿真试验中的关键设备,计算机图像生成技术又是成像仿真中的一项关键技术。根据可见光成像制导半实物仿真的需求,从星体数据的坐标转换、星体和目标的位置和亮度控制,以及在计算机仿真的虚拟空间中导引头与目标之间的相对关系等方面,讨论了目标/星光背景动态场景的软件研制过程,实现了高帧频目标/星光背景场景的动态生成,并在仿真试验中得到应用。     

基于信号仿真支撑的角度欺骗功能仿真方法

根据雷达信号仿真和功能仿真各自的优缺点,提出了一种基于信号仿真支撑的雷达角度欺骗干扰功能仿真方法。在介绍了雷达系统仿真的两种基本形式后,提出了雷达欺骗干扰功能仿真的基本思想。以交叉极化角度欺骗干扰为例,提出了雷达欺骗干扰功能仿真关键模型的建立方法,并详细说明了其实现步骤。最后进行了仿真验证,分析了功能仿真和信号仿真精度和仿真用时的差别,结果表明了所提方法的可行性和有效性。