雷达侦察系统参数测量的建模与仿真

在雷达侦察系统工作过程中,对表征敌方雷达信号特征的参数进行测量是后续进行信号分选和辐射源识别的前提条件;首先介绍了相位差测频和相位干涉仪测向的基本原理,然后对常用于表征雷达信号特征的参数的测量过程建立了数学模型,最后对建立的数学模型进行了仿真验证;仿真的结果表明,建立的数学模型能够有效地模拟雷达侦察系统对雷达信号参数的测量。     

差分气压测高在室内定位系统中应用的性能分析

针对室内定位系统测高分辨率并不理想的情况,为了解决楼层分辨的问题,采用Intersema公司出产的基于MEMS技术的数字压力传感器MS5534C和AVR单片机设计并实现了差分气压测高模块。阐述了差分气压测高的思想,分析了影响测高的因素,介绍了数字压力传感器MS5534C,重点从差分气压测高系统的稳定性、可靠性角度分析了差分气压测高在室内定位系统中应用的性能。实验结果表明,差分气压测高技术辅助室内定位系统可以提高用户测点绝对高度的测量精度以及高程分辨率,能满足日常高程定位需求。     

星载海洋雷达高度计信号处理实时仿真

简要地介绍了海洋雷达高度计的基本原理,分析了最大似然算法在星载雷达高度计信号处理中的应用,研制出了中频回波模拟器,利用该仪器对准最大似然算法进行了实时仿真研究。     

空间探测相控阵雷达系统的观测任务编排仿真

该文针对开发相控阵雷达目标信息处理系统时对仿真测量数据源的需求,研究了一种观测任务编排算法,模拟相控阵雷达在多目标跟踪方式下对目标的观测。该算法以各选定目标的过境预报信息为前提条件,结合雷达的跟踪能力、观测间隔,在过境期间内编排对目标的观测时刻,结果是产生一张目标与观测时刻对应的表。当视场内目标数大于雷达跟踪上限时,采取观测目标数最大化原则进行编排。仿真给出了任一时刻过境目标数与被编排的目标数的比较曲线,说明了该算法的有效性。     

雷达接收系统仿真

建立了一个典型的PD雷达仿真系统,仿真系统共包含目标模拟,雷达接收机系统模拟,结果显示三个方面的内容.首先依据雷达接收机的硬件组成及信号处理流程,依次对发射信号波形、天线模型、同步检波及A/D变换、多普勒滤波及恒虚警(CFAR)检测建立仿真模型;然后对运动目标建立模型,分成目标的雷达散射截面积与运动轨迹两部分进行介绍;最后将所有的分离的模块根据雷达动目标探测的工作流程连成一个完整的雷达仿真系统,对运动的多个点目标进行探测仿真试验,并给出仿真试验的结果.证明了所建立的雷达仿真系统的有效性.     

直升机模拟器雷达仿真系统的设计与实现

详细介绍了一种雷达仿真系统实现的方法：通过1：1仿制雷达控制盒面板,通过软件实现逻辑控制和画面显示。这种方法既可以满足飞行人员对硬件面板视觉与触觉的感受,又具有灵活性和可修改性,便于雷达仿真系统的升级和移植。该方法实现的雷达仿真系统在直升机任务系统训练模拟器中得到很好的应用,是一种快捷、灵活、廉价的实现方法。     

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     

基于MATLAB的微气压传感器测试系统的气压控制仿真

针对微热板式微气压传感器的静态和动态性能测试,对传感器的真空测试环境进行了实时控制仿真.运用模糊控制算法与模糊PID控制算法,对实验进行了建模及MATLAB仿真,并比较了两种算法的控制效果.结果显示,调整系统控制量的模糊PID控制稳态误差小,控制效果明显优于模糊控制算法.本仿真结果为实现传感器所需真空测试环境1kPa～100kPa的实时气压控制提供了依据.     

基于systemview的差分相移键控系统仿真

理论上分析2DPSK的调制解调原理,并详细介绍利用systemview软件完成2DPSK系统的仿真过程和结果分析。结果表明,通过合理设置参数,能够实现正确的解调。     

基于多线程技术的雷达训练仿真系统

论述Windows环境下多线程的应用,介绍Visual C + +6.0中多线程的编程方法,举出多线程机制在雷达训练仿真的应用实例.系统运行稳定、软件结构简明,满足在微机系统中网络传输、故障分析以及屏显仿真等多任务对实时性的要求.     

一种嵌入式雷达中频模拟器训练系统设计

雷达中频模拟器优化设计问题的研究中,针对目前雷达模拟器无法解决联合训练、结合实装以及产生多普勒频移的问题,设计了一种新型的雷达模拟器,用直接数字频率合成器替换掉频率综合器来产生多普勒频移,并应用到分布式交互仿真的嵌入式雷达中频模拟器之中,使其向外扩展形成联网的训练系统来解决上述问题.模拟器可以对针对某一类雷达产生相适应的线性调频回波信号,与传统模拟器相比本模拟器接入了真实的装备;产生的线性调频回波信号经MTI/MTD而不被滤除;可实现多军种联合训练;并实现了系统对指挥员、各岗位战勤操作人员、技勤人员的全面训练和考核,有着良好的军事效益.     

雷达有源诱饵系统对抗ARM仿真研究

针对雷达有源诈骗技术,为减小易损性,用有源诱饵对抗反辐射导弹是一种有效的方法,然而现实的对抗效果与攻击方式、雷达与诱饵的部署是密切相关的。为解决实际问题,采用计算机仿真进行研究。针对雷达与双诱饵所构成的三源系统对抗反辐射导弹的动态过程,在三维空间里建立了反辐射导弹接收信号、瞄准点、临界位置、运行轨迹以及弹着点等数学模型。根据战术背景设置了仿真条件,对反辐射导弹在各种分辨角的情况下、以任意方位及不同角度的攻击三源系统进行了仿真实验。结果表明,雷达与诱饵之间存在着一个可确保安全的距离范围,可给哈姆反辐射导弹提供有效布站距离参考。     

雷达天线模糊自适应控制器的设计及分析

针对雷达天线控制系统对稳定性、精确性、鲁棒性以及随动性的高要求,结合控制系统PID参数调整经验,以积分时间和微分时间的关系为基础,设计一种新的模糊自适应PID控制器,并提出基于常规PID控制器参数的简易参数调整方法。通过Matlab/Simu-link进行仿真分析,结果表明,所设计的控制器在简单易用的基础上,弥补了常规PID控制器的不足,在超调量、响应时间和稳态静差都有比较好的效果;对随动信号也有较好的跟踪能力;尤其在系统辨识存在误差的情况下仍有较好的控制效果,具有广泛的实用价值。     

雷达阵地场景三维可视化系统的研究与实现

雷达技术在现代战争中的运用,大大加强了防御和预警能力,使得突防作战的难度增大.雷达阵地场景模拟可视化系统的建立为突防作战提供信息支持,能辅助指挥员制定周密的作战计划.实现了一种基于雷达参数的建模方法,改进了现有的真实感地形绘制方法,提出了一种地形与影响纹理多级匹配的地形绘制技术,并实现了基于碰撞检测的拾取方法,使得系统能实时查询各种信息.建立的可视化系统效果逼真,在应用中获得良好的评价.     

Comparison of active and passive water vapor remote sensing from space: An analysis based on the simulated performance of IASI and space borne differential absorption lidar

Two remote sensing systems, which are considered to be operated in space, the Infrared Atmospheric Sounding Interferometer (IASI) and the Water Vapour Lidar Experiment in Space (WALES) are compared with respect to their measurement methodologies and their performance. The focus is the retrieval of water vapor, which is determined by the inversion of the radiative transfer equation in case of IASI and by the differential absorption lidar (DIAL) technique in case of WALES. It is realized that different techniques and definitions for the specification of errors exist which are subject of confusion in the remote sensing community. After a clarification of this issue, a comparison of IASI and WALES water vapor retrievals is performed using the same water vapor climatologies and the same 2-d water vapor fields provided by a global numerical weather prediction (NWP) model.The methodologies and the capabilities of each instrument are compared in regions without clouds. Using end-to-end simulations for both instruments, which are to our knowledge performed for the first time, systematic errors are compared up to 16 km. It is found that the dependence of IASI retrievals on a variety of atmospheric parameters leads to compensating effects. Due to the multiwavelength retrieval, errors in the water vapor spectroscopy can partly cancel. The residual error is quantified by inversion of the radiative transfer equation in dependence of several atmospheric variables. In contrast, errors in water vapor DIAL are very sensitive to laser spectral properties as well as to the accuracy of water vapor spectroscopy, as single water vapor absorption lines are used for each vertical segment of the retrieval. As laser transmitters with excellent spectral specifications are feasible, this can still lead to very low systematic errors under all atmospheric conditions.Noise errors are determined using analytical models and are compared up to 16 km. At the same vertical (1-2 km) and horizontal (100-200 km) resolutions, respectively, the average noise errors in each profile are of the order of 10% for both methods. Depending on the climatology, the vertical range of IASI measurements is always several kilometers lower than that of DIAL. The performance of IASI degrades in dry atmospheres whereas the DIAL performance remains nearly independent of the climatology chosen. Bias errors show a similar behavior. Neglecting bias errors in the spectral measurements, from mid-latitudes to the tropics, IASI biases are <2 % in the vertical range where the noise errors remain <20%. In the sub-arctic winter atmosphere, the bias increases to about −4% close to the ground. Space borne DIAL bias profiles range between −2-1% under all conditions plus an additional height independent bias of about ±2 due to remaining uncertainties in absorption line spectroscopy.Operation in the region of clouds are not a focus of this publication but it is worth to mention that the results demonstrate that space borne DIAL can perform measurements down to cloud tops and often through optically thin clouds. Particularly powerful is the synergistic combinations of both sensors in the future. Iteration between IASI temperature and DIAL water vapor retrievals will increase both accuracies.     

基于Matlab/Simulink的雷达系统仿真

该文介绍基于Matlab／simulink进行雷达系统仿真的基本规范,开发了有关的雷达系统仿真模型库,并在该平台上对某脉冲多普勒雷达系统进行了仿真,给出了仿真结果和分析。为今后在Matlab／Simulink上开发大规模雷达系统仿真模型库和仿真复杂雷达系统打下基础。该文的工作不但克服了在工作站上用SPW等系统仿真软件进行雷达系统仿真投入大、推广难的不足,又克服了利用高级语言编写雷达系统软件通用性差、难度高、周期长的缺点。     

雷达电子战系统分布式仿真时间管理研究

主要目的是研究和实现高层体系结构(HLA)时间管理这一核心接口在雷达电子战仿真系统中的具体应用,从而提出雷达电子战仿真由单系统平台向基于HLA分布式平台转变的仿真方法.主要方法是通过对高层体系结构时间管理服务内容和算法的研究,并结合雷达电子战各仿真实体,尤其是相控阵雷达波束调度流程的实际特点,提出时间管理策略、时间推进机制等接口内容的具体实现.结合某防空武器系统给出了具体的仿真时间推进结果,从中可以得出结论,基于高层体系结构构建的雷达电子战分布式仿真系统的运行效率要优于单系统仿真.     

Simulation of satellite water vapour lidar measurements: Performance assessment under real atmospheric conditions

A lidar simulator has been applied to assess the performances of a satellite water vapour differential absorption lidar (DIAL) system. Measurements performed by the airborne Deutsches Zentrum für Luft-und Raumfahrt (DLR) water vapour DIAL on 15 May 2002 during ESA's Water Vapour Lidar Experiment (WALEX), in combination with PSU/NCAR Mesoscale Model (MM5) output, were used to obtain backscatter and water vapour fields with high resolution and accuracy. These data and model output serve as input for the simulator, allowing for the performance of satellite DIAL under highly-inhomogeneous atmospheric conditions including clouds to be assessed. The airborne measurements show an intrusion of stratospheric air into the troposphere, and MM5 data used above the DLR Falcon airplane flight altitude are characterized by very high upper tropospheric humidity levels, comparable to those associated with strong mid-latitude transport events from the troposphere to the lowermost stratosphere. Results of the simulator reveal that the maximum systematic error does not exceed 5% up to 16 km, except in the presence of thick cirrus and mid level clouds with an optical thickness up to 2 and, occasionally, inside the dry stratospheric intrusion, while the random error is less than 20% up to 16 km when spatial measurement resolutions are applied that follow the World Meteorological Organization (WMO) threshold observational requirements for numerical weather prediction (NWP). The bias is even smaller if a drier upper troposphere/lower stratosphere (UTLS) region from a reference atmosphere is considered. The results confirm the capability of satellite water vapour DIAL systems to retrieve thin structures of the tropospheric water vapour and particle backscatter fields, as well as its capability to provide low bias and random error measurements even in the presence of clouds.     

雷达系统嵌入式中频模拟器的分析与实现

为提高部队训练水平和武器系统的生命周期,将仿真设备嵌入武器系统中就显得尤为重要。本文从嵌入式仿真的概念、体系结构入手,以雷达接收机中频模拟器为例,结合嵌入式系统的工作原理和过程进行了深入分析、设计,实现了雷达系统基于嵌入式的仿真训练功能,同时为后续武器系统实现嵌入式仿真研究提供了积极的参考价值。     

月球表面微波主被动遥感的建模模拟与反演

探测月球和其它外星球是我国空间遥感与深空探测的又一轮新课题。研究地球遥感中星载被动遥感辐射计、主动遥感高分辨率合成孔径雷达等如何应用于月球和其它外星球的探测是一项十分有意义的工作。了解月球表层的月壤与月岩的物质状态及其分布,对于月球资源的科学认识、以及未来月球探测、登月与月球开发,以及其它外星球探测均具有十分重要的意义。先讨论微波被动遥感月球表面辐射的模拟和由微波辐射反演月壤厚度。由月球表面数字高程和月壤厚度实测点数据建立月球表面高度与月壤厚度的一种对应关系,构造整个月球表面月壤厚度的试验性分布。根据克莱门汀的紫外可见光光学数据,计算整个月球表面月壤中FeO+TiO2含量分布,给出整个月球表面月壤介电常数分布。由月球表层温度的观测结果以及月壤的导热特性,给出月尘层与月壤层温度随纬度分布的经验公式。在这些条件基础上,建立月尘、月壤、月岩3层微波热辐射模型。由起伏逸散定理,模拟计算月壤低耗散介质层多通道辐射亮度温度。以此辐射亮度温度模拟加随机噪声为理论观测值,按3层模型提出月壤层厚度反演方法。由于高频通道穿透深度小,由高频通道的辐射亮度温度按照两层尘-月壤微波热辐射模型反演月尘层与月壤层的物理温度。并以此为已知参数,由穿透深度较大的低频通道的辐射亮度温度反演月壤层厚度,对于反演的相对误差也进行了讨论。在研究微波主动遥感方面,提出低空飞行全极化L波段雷达窄脉冲探测月壤层厚与层结构的建议。此时采用一层具有上下随机粗糙界面的有耗 介质层月壤层模型,在下垫月岩粗糙界面上有一层随机分布的碎石散射体。推导了包含面散射、体散射,以及面体相互作用7种散射机制的全极化脉冲波Mueller矩阵解。以月壤特征参数(月壤层厚、FeO+TiO2金属含量、介电常数,界面粗糙度、碎石分布等)为函数,用时域Mueller矩阵解数值模拟来验证方法可行性。L波段窄脉冲极化回波波形能用于反演或估算月壤厚度与分层结构。