天气雷达回波模拟系统的设计与实现

天气雷达回波模拟系统能够成功模拟出具有真实天气目标特征的回波信号,利用这种回波信号可以实现在实验室环境中完成本需在外场试验条件下才可以进行的雷达性能测试。首先介绍了天气雷达回波模拟的原理,设计出回波模拟流程图,其次给出了回波模拟硬件平台的设计及模拟软件实现的思路,最后根据真实天气回波的特征等信息生成模拟回波图,并对模拟前后的回波图进行对比分析。     

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.     

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。     

基于相位信息的空间目标特征分析

基于线性调频信号(LFM)推导了空间轨道目标的雷达回波模型,并讨论了目标相对雷达运动对回波相位产生的影响;给出了基于空间轨道目标引导信息的目标回波多普勒信息提取方法;通过对空间轨道目标的实测窄带相参回波数据的处理,分析了不同运动类型的空间轨道目标多普勒特点,结果表明,目标回波相位中包含了丰富的目标特征信息,从回波相位信息中提取目标的运动特征具有可行性。     

基于FPGA+DSP的雷达回波发生器设计

雷达回波发生器利用现代仿真技术生成蕴含雷达目标和环境信息的模拟雷达信号,用来对雷达系统进行性能测试和评。根据通用性、灵活性要求,提出了一种基于DSP+FPGA的雷达回波发生器的设计方法;简要介绍了设计思想,详细阐述了系统的硬件组成和软件设计,并给出了测试结果并总结了该雷达回波发生器的一些优点。     

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.     

基于压缩传感特征提取的低分辨雷达目标识别

根据低分辨雷达目标回波的特点,提出了一种基于压缩传感的回波特征提取方法。选择小波基为稀疏基,高斯随机矩阵为测量矩阵,由较少的测量值构成识别特征向量,不仅可以获得雷达回波信号的本质驱动源,而且能够保持原始雷达回波信号的结构和足够多的目标信息。实验结果表明,该算法提取的回波特征向量维数低,且信息密度高,可以得到较好的目标识别结果。     

中段目标宽带雷达回波仿真及分析

优化雷达自动识别中段目标,对中段目标宽带雷达回波信号进行建模,为研究中段目标散射特性,实现雷达自动识别中段目标的重要基础,提出建立了微进动目标数学描述方程,采用一种移动散射点模型的散射中心位置计算方法,根据几何绕射理论计算了各散射中心的散射强度,得到了宽带雷达中段目标的回波模型,并针对两种典型目标运用该模型进行回波仿真,获得给定目标在特定战情下的回波仿真信号.仿真结果较好地反映出目标特征,为进一步进行中段目标的识别提供了理论分析依据.     

面向识别的雷达舰船目标低分辨回波仿真技术

雷达目标回波的高精度仿真是目标识别系统训练和测试的重要手段.针对低分辨雷达舰船目标自动识别的应用背景,提出了基于模板和模型的低分辨回波仿真技术.根据舰船目标的CAD三维模型,利用电磁计算方法得到全姿态的一维距离像模板.在凝视状态下,利用目标距离像模板和雷达发射信号模拟目标低分辨回波;在扫描状态下,利用全姿态一维距离像重构不同角区中目标的散射中心模型,并结合雷达波束的扫描方式获得了目标的仿真回波.结果表明,所提出的基于模板和模型的回波仿真技术对雷达舰船目标具有良好的低分辨回波仿真能力.     

一种雷达回波实时仿真的软件实现方法研究

为了便于将雷达回波仿真应用于实践,提出一种雷达回波实时仿真的软件实现设计方法。按照雷达信号接收处理的工作原理,对雷达工作方式和战场环境分别建模并作适当简化,利用软件编程实现雷达回波仿真。利用软件实现的便捷性特点,在仿真中设计了一些交互接口,可接收对雷达工作状态的调整指令以及对模拟战场环境的修改信息。这样可实时更新生成不同环境下的动态回波信号,提高仿真应用的灵活性与通用性。仿真结果验证了该方法的可用性和有效性。