基于先进仪器的雷达信号模拟系统的研究

由于当今雷达系统越来越复杂,传统的测试手段已经不能满足目前雷达测试需求。为了解决此问题,提出一套基于Agilent系列先进仪器的雷达信号模拟系统,主要由N8241A宽带任意波形发生器、E8267D矢量信号发生器、N9030A矢量信号分析所组成。经试验可知:该系统可以产生高精度、高品质的基带/中频/射频的多体制雷达信号,完全满足雷达总站及分系统设计仿真与验收工作的要求。     

基于AWG超宽带雷达信号测试系统的实现

传统的雷达信号测试系统常采用基带正交调制实现,但此类系统对幅相偏差所产生镜频的抑制能力比较有限（一般为－35 dBc）,且带内平坦度仅±3 dBc。为了提高雷达信号的品质,提出一种超宽带雷达信号测试系统方案。系统使用泰克的 AWG7082C 任意波形发生器（简称 AWG）中内嵌的 RFXpress 软件编辑生成中频信号,经超宽带数字上变频输出后给高速数字示波器进行采样、分析并校准,可得到复杂环境下的多种体制高品质雷达信号。经实验证明：该系统避免了基带正交调制的弊端,对镜频抑制可达－50 dBc,经校准后的信号带内平坦度小于±1 dBc,适应了多数超宽带雷达系统测试的需要。     

雷达目标模拟器设计研究

为解决在雷达信号处理机研制过程中缺乏作战场景和回波输入的问题,提出了高置信度的雷达目标回波信号和战场复杂电磁环境设计方法。通过分析弹道导弹目标发射、飞行工作流程,设计了相应的雷达模拟器系统构架,确立了雷达面临的作战场景和回波信号、噪声、杂波、干扰的模型。基于复杂场景规划,利用图形处理器(GPU)处理平台实时产生雷达信号,生成高置信度的复杂电磁环境回波输出。该雷达目标模拟器的研制可以解决雷达研制过程中接口、功能和性能验证问题,为雷达提供更加真实和完备的测试场景,加快雷达系统研制进度,提升雷达的综合性能测试能力,具有很强的工程应用价值。     

基于仪表和ADS软件的雷达半实物仿真系统介绍

本文提出应用矢量信号发生器和ADS等仪器和软件组成雷达半实物仿真系统,其中ADS和Matlab进行雷达射频和基带部分的建模与仿真,矢量信号发生器完成波形调制并在射频完成信号的产生,用于雷达系统的测试与评估.     

基于通用仪器的DRFM 雷达目标模拟器实现

在雷达测试系统中,需要模拟目标回波;同时,为了测试雷达的抗干扰特性,还需要产生欺骗干扰的信号。数字射频 存储(Digital Radio Frequency Memory,DRFM)由于可以高保真地存储和复制采样信号,测试系统不仅能产生多个假目标, 还能产生距离拖引干扰和速度拖引干扰,是现代雷达目标测试的首选方式。文中基于通用的矢量信号源SMW200 A和实时频谱仪FSW构建的DRFM雷达目标模拟器,实现了雷达多目标实时模拟和干扰模拟,模拟器工作频率覆盖10 kHz ~40 GHz,能够实现雷达多辐射源的信号产生、多目标回波特性、欺骗干扰、噪声干扰、多种环境杂波、合成孔径雷达面目标模拟等。基于通用仪器构建的DRFM 模拟器实现了雷达目标模拟器的通用化和标准化,适合各种雷达系统的测试需求。     

面向卫星导航信号的外辐射源雷达软件化模拟器设计

面向全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)信号的外辐射源雷达,是一种利用环境中GNSS信号作为非合作照射源进行探测的雷达。为满足基于GNSS信号的外辐射源雷达系统仿真和信号处理算法设计评估的需要,通过对该雷达系统组成与工作原理的分析,完成了面向GNSS信号的外辐射源雷达软件化信号模拟器的设计与实现。给定仿真场景下软件化模拟器输出信号处理和分析的结果验证了该模拟器可根据输入参数与模型正确完成信号仿真。     

基于FPGA的雷达信号处理板设计与实现

基于CPCI总线,使用FPGA实现了雷达信号处理板的设计与实现。实现数字下变频,大时宽带宽积数字脉冲压缩以及FFT等通用雷达信号处理功能。最后给出了数字下变频和大时宽带宽积数字脉冲压缩在某雷达系统中的测试结果,测试结果满足系统要求。     

试论船用雷达信号模拟器的研究与应用

船用雷达信号模拟器结合了计算机仿真技术和雷达技术,能够模拟各种雷达信号来检验雷达性能。对于船用雷达系统来说,需要多次的测试和实验,才能发现其中的不足,才能最终满足船用雷达性能的要求。传统的雷达调试方法周期长、投资大而且容易受到外界因素的影响,雷达信号模拟器的出现提高了雷达调试研发的效率,同时也降低了雷达研发的成本,对于雷达系统的研究具有重要的意义。船用雷达面对的水面环境比较复杂,在测试的过程中存在的变量比较多,需要加强对船用雷达信号模拟器的研究。     

机载远程监视雷达的体制研究

机载远程监视雷达系统是一个远程的全天候广域监视传感器。通过对雷达系统性能要求的分析,具体提出了一种FH-DS扩谱连续波雷达体制与方案,采用直升机做空中平台和采用连续波跳频加直接序列扩频的"寂静"雷达体制,同时采用PD/MTI信号处理加波束压缩的准成像处理实现多种功能的雷达方案。针对此方案,进行了信号设计和系统参数及信号处理方案选择。同时还为解决CW雷达收发隔离问题和采用单天线收发提供了解决方案。     

利用目标模拟器产生SAR场景目标回波方法

介绍了一种利用目标模拟器产生合成孔径雷达(SAR)场景目标回波的方法.给定一幅原始灰度图像,依据一定算法生成基带I、Q数据并写入目标模拟器的FLASH存储区间,目标模拟器生成基带波形进而上变频到射频(RF)频段,模拟产生SAR的回波信号进入雷达接收机,经A/D变换后采用合适的算法成像.比较雷达成像和原始图像的质量可以直观、定性地评价雷达系统性能.类似于场景目标处理方法,点目标成像可以定量分析雷达系统性能.     

基于CPCI总线的通用雷达回波信号模拟器

为了在实验室环境下对雷达信号处理系统进行调试和工作效能测试，设计了一种基于紧凑型外部设备互联总线（CPCI）和现场可编程门阵列技术的通用雷达回波信号模拟器，利用MATLAB的强大仿真功能，模拟产生各种体制雷达的回波信号数据，通过CPCI总线把它们写入该信号模拟器的同步动态随机存储器中，雷达信号处理模块再从该模拟器中反复读出数据进行处理，从而调试和检测雷达信号处理模块在各种杂波及无源干扰条件下对目标的处理。结果证明，该模拟器具有良好的通用性和精确度，并且运行可靠。     

一种PD雷达信号处理系统的并行实现

作为一种经典的信号处理方法,脉冲多普勒处理体制已被广泛于各种雷达体制中。文中基于8片ADSP-[JP]TS201信号处理板,提出了一种基于距离分段,多片DSP并行处理的方法,并结合实测数据进行了验证。该方法充分利用了硬件资源,提高了系统效率,并已成功应用于实际工程中。     

基于DSP和FPGA的多雷达脉冲信号模拟器设计

主要介绍了一种基于PC＋DSP＋FPGA体系结构的多雷达脉冲信号模拟器,能够模拟1—4部常规雷达、重频抖动雷达、重频参差雷达、重频参差抖动雷达、频率捷变雷达等多种体制雷达的混叠脉冲信号,并提供对应的载频编码输出,仿真度高。雷达的部数及每部雷达的参数可通过主控计算机中的主控软件进行设置,使用方便灵活,信号通用性强。该系统可在电子战设备前端微波分系统不参与的条件下,为后级数据处理分系统调试提供逼真的雷达测试信号。     

电子战仿真中信号处理系统的软件化设计

在半实物电子战仿真系统中,要求雷达信号处理系统完成多种雷达体制的模拟,传统的基于任务、面向硬件的实现方法不能满足多种雷达工作方式的要求。随着数字化技术和软硬件的不断发展,雷达软件化设计成为雷达信号处理的发展方向。本系统采用雷达软件化的设计方法,从硬件平台和软件结构介绍了系统的实现。该系统可在不同的雷达工作模式间进行切换,充分体现了灵活性、可扩展性和兼容性等特点。     

基于RPCA的地基SAR近距强耦合信号抑制算法研究

地基合成孔径雷达(GBSAR)是一种全天时全天候非接触式大面积区域高精度形变监测手段,在矿区、边坡、大坝等区域的监测具有广泛应用。在封闭空间监测站中对外场进行连续监测时,雷达接收的回波信号会受到封闭空间的强散射信号干扰。近距离强散射信号耦合到雷达接收端形成虚假目标,严重影响成像质量。该文提出使用RPCA算法,在距离多普勒域将回波信号分解为低秩和稀疏两部分,利用距离多普勒域耦合信号的低秩特性,以及场景信号的稀疏特性,将耦合信号与场景信号有效分离。不同于基于PCA的已有耦合信号抑制方法,RPCA对场景回波信号本身没有高斯分布假设要求,这一假设要求在实际中通常是不满足的。此外,该文提出基于相关性分析的RPCA正则化系数优化选择方法,以实现低秩与稀疏的较优分离。该文通过实际GBSAR数据处理验证了方法的有效性,相比于已有的基于PCA的算法,基于RPCA的耦合信号抑制方法能够在保留场景回波信号的同时更好地抑制耦合信号。     

Computer Simulation of Speckle in a Synthetic Aperture Radar Image Pixel

Images of a uniform scene produced with a synthetic aperture radar will frequently appear nonuniform. This phenomenon, called ?speckle,? is attributed to the coherency of the radar signal and intrapixel interferometry. Speckle is generally regarded as image contrast or response variation between adjacent pixels of a uniform scene. The same type of variation can be observed by imaging just one such pixel when viewed from different azimuthal heading angles. A computer program described in this paper was written to simulate the radar return from a single pixel containing numerous scatterers. The phase and amplitude of the signal reflected from the pixel generally varies from pulse to pulse due to intrapixel interference. After integration, the pixel response usually differs with each ?azimuth look,? and this speckle variation between azimuth looks may be as much as 20 dB or more. Speckle variation can be significantly reduced by averaging or median filtering multiple azimuth looks per pixel.     

通道一致性误差对InSAR性能的影响分析

雷达设备收发分置带来的通道幅相一致性误差是单航过InSAR系统必须考虑的突出问题之一。该文建立了通道间幅度和相位一致性误差模型,采用面目标统计信号模型得到幅相误差存在时相干系数的计算结果,分析了通道一致性误差对InSAR干涉相位偏差和标准差的影响。最后利用地面半实物仿真试验得到实际雷达通道一致性误差引入的干涉测高误差,半实物试验结果与理论分析一致,验证了通道一致性误差影响分析的正确性。     

基于网络综合法脉冲压缩信号的旁瓣抑制

脉冲压缩信号在雷达系统中有着广泛应用,而一直以来旁瓣抑制问题也备受关注。通常,时宽带宽积(BT)较大的线性调频信号可通过单一加窗实现较低旁瓣,但对于其它脉冲压缩信号效果甚微,文中提出的基于网络综合的旁瓣抑制的频域设计方法则适用于各种脉冲压缩信号。线性调频和二相编码混合信号兼备线性调频和相位编码信号的特点,因此文中以此信号为例进行了仿真,分析表明采用网络综合法进行旁瓣抑制,旁瓣效果理想且对多普勒频移不敏感。     

雷达／雷达干扰实验系统信号处理机的设计

主要介绍基于DSP与CPLD的雷达/雷达干扰实验系统信号处理机的设计与研制。该信号处理机基于AD-SP-21262与CPLD-EPM7128AE进行设计,具有可扩展性、可编程性和可重构性,能够接受主控单片机的指令,调用不同的子程序模块,完成多种基本雷达信号处理功能,满足了“雷达与雷达对抗”系统实践的目的。