基于DEM图像增强的航海雷达回波模拟

针对传统的航海雷达回波模拟利用扫描扇形与电子海图求交,得到的回波多边形数量巨大,大场景的回波模拟无法实时处理、真实感差等问题,提出了利用DEM图像增强的回波模拟方法。该算法建立了一种CPU结合GPU的异构系统,首先在CPU中通过聚合、连通步骤减少多边形数量实时生成回波,然后在GPU中叠加港口DEM高程信息对回波实现图像增强,纬度上分段处理消除纬度渐长率的影响。该算法实现了回波图像从扫描像素点到扇形带状回波的转化,仿真过程符合真实的雷达回波形成原理。在较大仿真场景下,回波图像增强经过GPU处理后并行效率提高,相对CPU的加速比可至240倍。     

合成孔径雷达(SAR)实时成像仿真研究

进行合成孔径雷达（SAR）成像仿真是研究成像雷达的一个重要手段。该文在分析SAR成像仿真机理的基础亡,提出了一种利用视景仿真软件Vega进行SAR实时成像的仿真方法。该方法在建立场景模型的基础卜,利fEH场景纹理材料的物理属性数据及雷达参数计算雷达散射截面（RCS）,再把RCS值输入一个能模拟雷达真实设备的传感器模型,就得到SAR实时仿真图像。为了满足SAR成像仿真的需求,对Vega软件中的纹理材料数据库文件进行了修改,建立了新的纹理材料数据库文件。仿真结果表明新方法能较好地满足SAR实时成像仿真需求,有助于促进SAR成像实时仿真技术的发展。     

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.     

雷达目标模拟器的DSP软件设计

提出一种基于CPCI接口DSP板的C波段雷达目标模拟器.探测回波模拟,采用软硬件相结合的方法.由主控计算机根据雷达工作参数预先设定并计算目标数据,然后将数据加载到硬件电路中.硬件电路实时合成雷达回波信号并输出.     

动态雷达仿真系统的设计与实现

在脉冲雷达研究的基础上,提出了建立雷达仿真系统的设计与实施方案。该方法利用数学模型产生数字仿真回波,者直接导入实际采集的回波数据,通过D／A产生视频回波信号,通过不同的调制方式产生不同体制雷达的接收天线馈的高频信号。建立在软件无线电与现代仿真技术上的雷达仿真系统具有极大的灵活性和通用性,只需要改变软件,就可实现不同体制的雷达回波的实时动态仿真。或口以     

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。     

虚拟飞行场景中事故特效的实时仿真

针对飞机的虚拟飞行仿真中,飞行事故仿真的真实感不强的问题,基于粒子系统, 结合动力学模型,实时渲染了爆炸、火焰、烟雾等飞行事故常见特效。使用四边形粒子代替传统 点粒子,结合纹理映射技术和融合技术,将真实感较强的纹理贴图与背景的帧缓存按照预设的融 合因子进行深度融合,提高了特效的真实感和实时性。通过粒子系统碰撞检测的方法,模拟烟雾 在飞机机舱内扩散,与舱壁发生碰撞的效果。搭建出模拟飞行的虚拟现实仿真系统,实现真实感 和沉浸感都很强的飞机爆炸、起火和冒烟等事故场景实时仿真。     

直升机的雷达回波仿真研究

针对雷达在悬停直升机检测和直升机识别研究等的需要,研究了宽带调频雷达的直升机回波仿真方法.在旋翼单频回波模型基础上提出了旋翼宽带调频回波模型.根据现有雷达的实际情况,将机身回波等效为机身上若干散射中心散射回波的相干迭加.采用加性高斯白噪声模拟雷达环境噪声及接收机热噪声.直升机的雷达仿真回波可由旋翼回波、机身回波和高斯白噪声几部分相干合成得到.仿真的直升机雷达回波与理论分析较为相符.在外场数据较为缺乏的情况下,仿真结果可用于直升机雷达回波特性研究,进而在悬停直升机检测和直升机识别工程应用中发挥重要的作用.     

基于Vega的无人机雷达载荷视景仿真应用研究

针对实现某型无人机雷达任务载荷的特性分析,为增强雷达侦察能力,利用实时视景仿真软件Vega进行无人机视景仿真的基础上,提出运用依赖物理参数生成真实雷达仿真的RadarWorks模块解决无人机雷达载荷仿真模型问题,采用分布式Vega地面站雷达终端实时显示功能,给出了具体实现方法,并进行仿真.试验结果表明,提出的方法能够生成真实的雷达侦察图像和实时显示于地面站雷达终端,并可以应用于无人机多任务载荷仿真中,在某型无人机的仿真训练中得到了初步应用.     

一种基于FPGA的通用雷达回波实时模拟器

提出了一种基于FPGA的雷达回波实时模拟器的实现方法。该模拟器采用cPCI标准总线,以FPGA为核心计算单元,配有高速数模、模数转换模块,可实现雷达回波信号实时在线注入模拟。该模拟器可实现多种体制下复杂回波的模拟,具有很好的工程应用价值。     

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。     

一种改进的海杂波滤波算法

在超视距雷达的发展历程中,计算机仿真技术的出现有力地推动其技术的发展。海杂波作为超视距雷达探测中的一个主要干扰因素,严重影响到相应技术的发展。在传统计算机仿真技术中,很少考虑到滤波算法对信号的影响,这就造成目标信号在通过计算机仿真后产生较大的失真。本文针对上述计算机仿真的不足,将信号的纠正过程引入计算机仿真算法中,达到海杂波抑制和信号修正的双重目的,并通过实验与传统计算机仿真结果进行对比,较好地体现出本文所设计滤波算法的优越性。     

基于非负矩阵分解的GPR高频杂波抑制

针对探地雷达（ground penetrating radar,GPR）采集数据时会产生高频杂波影响地下目标自动识别的问题。提出了一种基于变分贝叶斯的GPR图像非负矩阵分解方法（probability nonnegative matrix factorization,PNMF）。该方法使用变分贝叶斯模型对非负矩阵分解的基矩阵和系数矩阵进行近似推理,得到杂波成分的低秩矩阵表示,进而将杂波从图像中分离出来。实验过程采用模拟和实测数据进行对比分析,通过信噪比和视觉质量结果验证了PNMF对杂波有较好的抑制作用,具有较好的鲁棒性。     

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.     

基于MUSIC谱估计的探地雷达回波处理方法

为了克服现有信号处理算法对探地雷达噪声及杂波滤除的不足,提出了一种基于MUSIC谱估计时域与频域联合滤波方法。利用常用的去直流波和均值滤波抑制方法进行雷达信号预处理,在此基础上,引入谱分析中信号子空间与噪声子空间的概念,将MUSIC算法与最小二乘法相结合来进行探地雷达杂波及噪声处理。仿真及实验结果表明,提出的回波处理方法可以有效地抑制雷达信号中的噪声和杂波,能提高测量数据的精度,具有较高的实用性和可用性。     

基于堆叠双向LSTM的雷达目标识别方法

现阶段雷达目标检测识别主要依赖人工算法提取目标的特征,难点在于环境自适应能力弱,高强度杂波背景下难以有效检测到目标;针对上述问题,结合深度学习在图像识别等领域表现出的强大的学习表示能力,提出基于堆叠双向长短期记忆网络的雷达目标识别方法;网络模型以雷达多普勒维的回波数据构建数据集,采用双向LSTM提取雷达回波数据在时间序列上的正向和逆向信息,通过RMSProp优化算法对神经网络参数迭代训练,实现了对无人机这种低空慢速小目标的有效识别;实验结果表明,基于堆叠双向LSTM的雷达目标识别方法优于传统的SVM分类算法和卷积神经网络分类算法.     

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.     

某雷达信号环境模拟器杂波模拟方法研究

在现代电子信息靶场中,由雷达信号环境模拟器模拟提供的雷达杂波信号,是电子信息靶场构成试验能力的重要组成部分.文章从雷达杂波回波模型出发,针对不同雷达环境和被测雷达,介绍了杂波模型的选取,分析、阐述了杂波视频信号的仿真方法,并以典型杂波模型为例,利用MATLAB进行了数学仿真.在此基础上对某不具备杂波模拟功能的雷达信号环境模拟器,提出了一种利用开发软件计算模块生成杂波视频信号,进而实现杂波射频信号模拟的方法.该方法已成功应用于该模拟器上,取得了较好效果.