基于并行PO/EEC的ISAR回波生成与成像仿真

为了满足基于模板的逆合成孔径雷达（ISAR）目标识别对海量高分辨模板图像的工程需求,提出了一种基于并行电磁散射特性计算技术的ISAR图像信号级仿真方法。首先,以OpenMP技术为基础采用并行物理光学和等效边缘电磁流对目标的电磁散射特性进行快速计算;其次,以步进频率波形为雷达发射波形结合目标的电磁散射特性生成了宽带雷达回波数据;最后,对使用距离多普勒算法对仿真回波数据进行处理生成ISAR像,并与点阵模型成像结果进行了对比分析。实现了对ISAR图像的信号级快速仿真,对ISAR系统设计与验证、ISAR图像解译和目标识别以及ISAR成像处理等具有重要意义。     

基于动态RCS的舰船雷达回波仿真与分析

研究电大复杂目标的雷达散射截面(RCS)计算及雷达回波模拟仿真技术具有重要意义。基于物理光学法（PO）和弹跳射线法（SBR）设计了一款仿真软件,综合考虑海杂波和噪声的作用,计算舰船动态RCS及雷达回波。针对3种形状、大小不同的船模计算RCS值并仿真分析这些船模在不同场景下的雷达回波信号。仿真结果表明,相比设定RCS均值的方法,动态RCS计算方法更适合在复杂的海面情况中识别目标特性并提取有效信息。研究结果可为雷达系统仿真中的目标识别及电磁隐身技术提供可靠计算方法。     

舰载雷达目标回波仿真计算方法研究

为满足某舰载雷达系统的试验预测和职手仿真训练需求,针对雷达目标回波仿真要求,进行目标相对运动要素和信号强度仿真方法研究,对于目标相对运动要素仿真,提出雷达装载平台运动数据和目标回波运动数据的仿真计算方法;对于信号强度仿真,提出最大发现距离和目标回波信号强度的仿真计算方法,有效实现了雷达目标回波的录取与跟踪、雷达探测能力预测等功能,提高了雷达目标回波仿真的逼真度,保证了系统仿真的实时性,取得了较好的应用效果。     

海况对海面目标雷达回波的影响分析

海面自身随机多变的特性会对海面目标的雷达回波信号检测产生重要影响。文中利用分形方法对海面建模仿真, 模拟了五种不同的海况,基于雷达工作原理设计了一款雷达视频回波信号仿真软件,提高了仿真的逼真度和实时性。针对雷达散射截面(RCS)不同的舰船目标模拟仿真雷达回波,研究了海况对海面目标雷达回波的影响。结果表明:随海况等级的增加,海杂波噪声信号增强,RCS 相对较小目标的雷达回波会逐渐被海杂波淹没。海面目标雷达回波仿真软件既能用于分析海面及目标的电磁散射特性;同时,在目标检测与识别中会有重要应用价值。     

基于场景定义的弹道目标雷达回波仿真方法

回波仿真是开展系统论证和算法研究的基础。传统的弹道目标雷达回波仿真研究侧重对弹道目标和干扰信号各自特性的建模,缺乏系统级联合仿真途径。文中介绍了一种基于场景定义的弹道目标动态雷达回波仿真方法。该方法基于统一的人工场景定义平台,结合弹道轨道运动模型、摆动模型和电磁干扰模型,模拟产生高逼真度的摆动弹道目标雷达回波。该方法还可灵活接入暗室或靶场实测的目标雷达散射截面数据和干扰样本数据,为复杂电磁环境下的导弹目标探测和识别算法研究提供数据支撑。     

空间进动目标的宽带雷达特征信号研究

 本文将空间目标进动模型、宽带电磁散射计算模型以及线性调频(LFM)雷达回波信号模型相结合,提出了一种空间进动目标宽带雷达特征信号预测与高逼真度仿真的方法.利用进动目标的微波暗室测量数据,从雷达散射截面(RCS)和高分辨一维距离像时间序列两方面对模型的逼真度进行了验证,并在此基础上仿真了空间目标的动态宽带LFM雷达回波,分析了理想点散射体仿真进动目标特征信号的局限性和成对回波对雷达成像的影响.     

基于AFSS协同调控的雷达目标模拟方法

针对无源电磁调控中目标模拟逼真度不高的问题,基于有源频率选择表面（Active Frequency Selective Surface, AFSS）的周期性间歇调制,提出了一种AFSS协同调控的雷达目标模拟方法。根据雷达信号参数和AFSS周期性间歇调制信号参数确定目标的距离分布,再使AFSS调制信号的相位满足协同调控条件,即可在距离向上生成逼真度较高的模拟目标。文中给出了AFSS周期性间歇调制的基本原理,并理论推导了AFSS协同调控的实现条件。最后进行了仿真验证,仿真结果验证了该方法的可行性和有效性。      

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。     

二维旋转相控阵雷达内嵌式目标模拟器设计与实现

论述了二维旋转相控阵雷达目标回波信号的一种模拟方法。介绍了雷达回波信号模型,给出了目标各种航路的产生方法,设计了一种内嵌式目标模拟器,能够实时产生和差波束回波信号输入到雷达处理通道中,实现雷达系统在不具备实际接收前端的情况下对雷达后级的调试,为雷达系统的性能验证提供有效的手段。     

基于电磁测量数据的ISAR目标虚假回波合成方法

生成高逼真模拟目标特性的虚假回波是逆合成孔径雷达(ISAR)欺骗干扰的关键.提出了一种基于目标电磁测量数据的虚假目标回波合成方法,首先测量待模拟目标的电磁特性,将目标电磁测量数据解频调后提取幅度和相位信息作为调制参数,对干扰机截获的雷达信号进行调制生成虚假信号.该方法能高逼真地模拟目标的电磁散射特性,对ISAR形成有效欺骗干扰.在给定目标特性条件下,分析了雷达信号参数对虚假目标成像尺寸的影响,并通过仿真验证了理论分析的正确性.     

基于可编程显卡的信息化雷达终端显示系统

高速发展的可编程图形处理单元（GPU）为信息化、软件化雷达终端系统的发展提供了新的技术平台。本文应用GPU强大的并行处理能力和极高的计算效率,对原有雷达终端显示系统进行改进,大大降低了CPU的占用率,减轻了系统的负担,取得了可以与专用雷达图像显示硬件卡相媲美的显示效果。     

跟踪雷达的高速实时信号处理系统研究

介绍了基于多片ADSP-TS101的高速实时跟踪雷达信号处理系统。为了实现对雷达信号的高速实时处理,系统采用并行化和模块化设计,将硬件平台与软件编程相结合,对跟踪雷达回波信号采用脉冲压缩,动目标检测以及恒虚警处理算法,获取了目标距离和角度信息。对该系统进行测试,结果表明系统的实现具有很高的可行性和效率。     

基于异构加速的动目标检测算法的实现方法

大数据的不断深化应用和信号处理算法的不断迭代升级,推进了雷达目标检测的不断革新,实现对动目标的检测的同时,实时性的保证成了一个问题.目前研究对动目标的检测多在理论和仿真阶段,针对提高实时性的加速处理方法研究较少.本文针对当前普遍的动目标检测算法流程,设计CPU (Central Processing Unit,中央处理...     

基于并行DSP的雷达测量信号处理系统设计

介绍了由4片并行ADSP_TS101构成的基于CompactPCI总线的雷达测量信号处理系统,并详细分析了此信号处理系统的内部结构特征.该系统具有运算能力强、IO带宽大、通信手段多样、拓扑结构清晰以及通用性强等优点.系统利用并行DSP对毫米波雷达回波数据的分配处理,实现了高速的雷达信号处理,能够满足在进行雷达信号处理的同时,实现毫米波雷达目标回波数据存储功能的需要,为雷达目标电磁特性分析提供了有价值的测量数据.     

基于ESM和雷达的海上目标识别方法

对电子支援措施（ESM）探测到的目标信号进行了分析,得到了雷达的基本概率分配函数;根据雷达和舰船的对应关系,由雷达概率分配函数推导出目标平台的基本概率分配函数;然后利用目标的位置信息对目标进行筛选;最后根据测得的舰船目标航速以及分析回波得到的目标平台的大小,采用D-S证据理论识别海面目标。该方法具有较大的实际应用价值。     

基于FFT的有源欺骗干扰抑制

基于DRFM的干扰机转发的有源欺骗干扰由于具有目标回波相似的脉压增益和目标行为,严重影响了雷达获取真实目标信息的能力。针对该类干扰,根据雷达接收机匹配滤波器得到雷达回波脉压信号矩阵,对该脉压信号矩阵按行FFT得到雷达回波脉压信号频谱矩阵。基于该脉压信号频谱矩阵目标回波频点估计设置带通滤波器,并对脉压信号频谱矩阵滤波得到目标回波脉压信号频谱矩阵估计。对该目标回波脉压信号频谱矩阵按行IFFT得到目标回波脉压信号矩阵,从而得到了基于FFT的有源欺骗干扰抑制方法。仿真结果表明当雷达回波脉冲数为60时,在SwerlingI目标起伏下,该算法干扰抑制深度为20dB左右。在SwerlingII目标起伏下,该算法干扰抑制深度为19dB左右。     

GEO SAR中精确的面目标回波仿真方法

地球同步轨道合成孔径雷达（Geosynchronous synthetic aperture radar,GEO SAR）具有重返周期短、驻留时间长、观测范围广等优点,在陆地测绘与自然灾害检测等方面有巨大的应用价值,吸引了众多国内外研究学者的兴趣。现在尚未有可用的GEO SAR实测数据,许多提出的成像算法都是以点目标作为验证对象,而在面目标中未必有很好的适用性,并且在将来的观测场景中,研究对象都是面目标。因此,在GEO SAR系统下对于面目标的回波进行仿真,显得很有必要。以点目标回波仿真形式作为基 础,针对GEO SAR中数据量大、仿真效率低这一问题,本文提出一种通过插值快速构造场景的方法,并且在回波仿真中考虑了“停-走-停”误差以及方位向窗函数准确设计这两个问题,以确保回波仿真贴切实际情况。还提出两种目标散射强度设计方法,最后通过成像验证回波仿真的正确性。      

基于多频带陷波的雷达嵌入式通信波形设计

雷达嵌入式通信（radar-embedded communication,REC）系统是一种在雷达回波信号中隐藏通信信息的隐蔽通信方法。但是由于雷达系统所处的电磁波环境极为复杂,以致雷达嵌入式通信系统会受其他通信系统的同频干扰,最终导致接收机无法准确识别回波信号。为了使得雷达系统避免复杂环境的干扰且能保持良好的隐蔽通信性能,本文提出了一种基于多频带陷波的雷达嵌入式通信波形设计。本文首先根据随机雷达波形和理想功率谱密度,并采用功率谱匹配的方法建立目标函数,然后利用拟牛顿优化算法对目标函数进行求解得到多频带陷波,以此来避免其他通信系统带来的同频干扰问题,最后基于多频带陷波,采用一种改进的加权组合方法（improved weighted-combining,IWC）设计通信波形。仿真结果表明,本文所提方法可以保证雷达通信的低误码率（signal error rate,SER）和低拦截率（low probability of intercept,LPI）。      

基于数字波束锐化的高速前视合成孔径雷达成像算法

针对目前前视合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）成像算法都基于平台前向运动速度较低,无法应用于高速运动平台的问题,以单发多收的机载前视SAR系统为研究对象,分析了高速前视SAR的空间几何模型和回波信号模型,提出了一种适合于高速前视SAR的多普勒波束锐化（Digital Beam Sharpening,DBS）成像算法.同时,为了解决高速运动带来的成像模糊问题,提出了相应的距离徙动校正方案,显著提高了DBS算法的成像质量.最后,模拟了点目标阵列的前视SAR回波数据,并利用所提出的算法进行了成像.成像结果验证了算法的有效性.