雷达视频信号环境模拟技术研究

雷达视频信号环境模拟技术研究

于红旗[1]2002年在《雷达视频信号环境模拟技术研究》文中提出雷达信号模拟技术广泛应用于电子战装备研制的各个阶段,已经成为电子战侦察装备中不可缺少的一部分。论文是基于反辐射导引头信号处理器的研制展开的,模拟器的主要作用是提供数据以测试算法的有效性及信号处理器的性能。论文详细分析了辐射源信号环境,并讨论了常见的各种脉冲辐射源。论文讨论了雷达信号模拟技术,分析了几种常见的雷达信号模拟器,提出了满足课题需求的雷达视频信号模拟器的设计方案。讨论了在硬件设计实现时涉及的PCI总线驱动等问题。

侯俊利, 黄波[2]2012年在《一种新的雷达信号环境模拟技术》文中指出描述了一种基于高速DSP多信号脉冲序列产生和宽带直接频率合成的新型雷达信号环境模拟产生技术,实现了"场景编辑+DSP实时序列计算+硬件高速波形产生"的信号环境模拟架构,能够实现单部设备同时产生多部时域、频域、调制域组合变化的各种体制雷达信号。

江绪庆[3]2006年在《多辐射源雷达信号环境仿真技术》文中进行了进一步梳理雷达技术的飞速发展使得现代雷达信号环境变得十分复杂。在新一代雷达对抗设备的研发、试验和鉴定过程中,已不可能靠布置大量真实电子设备提供所需的电磁信号环境。因此,采用雷达信号环境仿真技术提供复杂、逼真、动态的电磁信号环境,评估雷达侦察设备的性能,优化系统设计,具有非常重要的现实意义。本文基于电子对抗国防科技重点实验室提出的关于雷达信号环境一体化仿真的要求,对多辐射源雷达信号环境仿真技术作了探讨和研究。论文详细分析了辐射源信号环境,讨论了各种常见的脉冲辐射源。在此基础上研究建立了雷达信号环境的各类仿真模型:雷达脉冲信号模型、天线方向图模型、天线扫描模型等。论文讨论了雷达信号仿真技术,对比分析了几种常见的雷达信号模拟器,在此基础上提出了一种满足雷达信号环境一体化仿真要求的雷达视频信号模拟器的设计方案,确立了模拟器软、硬件系统的功能与结构。该视频模拟器具备极大的通用性和灵活性,只需改变仿真软件,就可以实现对不同体制雷达信号的模拟;通过调用侦察系统在外场试验中采集记录的PDW数据,模拟器能复现出更逼真的外场信号环境。论文采用模块化的设计思路对模拟器软件进行了开发,仿真软件能完成场景设置、脉冲描述字生成、多信号脉冲排序、脉冲重迭处理等功能。模拟器硬件插卡采用ISA总线、内存直接映像和FPGA等技术。利用FPGA的现场可编程性,可在不改动硬件的情况下修改系统参数。模拟器控制射频设备输出的射频脉冲,既可作为注入信号直接输入雷达侦察接收机,也可以放大到足够的功率后通过天线辐射,作为微波暗室的辐射源,实现雷达信号环境一体化仿真系统的功能。仿真系统测试结果证明,利用该仿真系统能模拟高密度的雷达信号环境,能在短期内进行多次试验并获得较全面的试验数据,同时具备较好的保密性。

殷成志[4]2012年在《数字相控阵雷达多目标及环境模拟系统》文中认为数字相控阵雷达的多目标及环境模拟系统的研究目的是为了满足多种型号的数字相控阵雷达在研制、生产中整机和各分系统软、硬件功能调试的需求,研制一种数字相控阵雷达通用的多目标及环境模拟系统。该系统集多目标、杂波仿真、多种干扰信号仿真等工作环境为一体,用于雷达在复杂电磁环境下发现目标概率的检测、杂波可见度检测以及电子战环境下的雷达检测性能评估,能够适应C到X波段不同体制雷达的多种模拟和数字信号仿真要求,从而为雷达的研制、生产及维护等各个方面提供先进的仿真和测试手段。该论文对多目标及环境模拟研究的重要意义以及该领域国内外的技术发展概况作了综述,详细介绍了数字相控阵雷达目标、杂波及干扰信号的仿真原理及实现手段,重点对宽带数字储频技术、宽带数字多目标处理技术、数字杂波产生技术、数字噪声干扰技术等进行了较为深入的研究。数字相控阵雷达多目标及环境模拟系统投入使用后,将原来必须在外场试飞期间进行的大量调试和验证工作转移到了内场实验室进行,将在很大程度上减少外场调试和验证工作所需耗费的人力、物力和财力,同时大大缩短雷达研制周期,提高产品在市场上的竞争力。

田佳[5]2008年在《雷达模拟器的研究与设计》文中研究表明将模拟器作为各种复杂设备维修和操作训练的方法是当今装备发展的必然趋势。本文讨论的雷达模拟器可对船舶上导航雷达进行功能和界面模拟,可产生训练海区逼真的、带余辉的岛岸和运动目标回波,可测定目标方位距离。本模拟器采用模块化设计方法,有灵活的配置方式,可根据需求进行软件功能模拟。既可用于实际操作训练,也可应用于雷达的系统构架、信号处理以及各种雷达杂波理论的研究。本文在参考大量文献的基础上,完成了各种类型海杂波仿真,包括瑞利(Rayleigh)分布、对数-正态(Log-Normal)分布、韦布尔(Weibull)分布、K分布在内的各种杂波模拟。目标的模拟方面,主要模拟目标的距离、方位、抖动叁个方面的特性。地面回波的模拟关键问题是遮挡问题的处理,根据微波传播的特点,重点讨论遮挡因子问题。另外,本文针对航海雷达的特点,完成了雷达模拟器的结构设计。叙述了信号发生模块的数据库设计原则与方法,详细分析雷达各平台信息设计方法,内部逻辑关系;设计参数输入对话框并分析各参数对雷达系统的影响;人机交互界面的设计主要围绕如何操作与如何实现两部分讨论,并分析各模块功能实现的理论依据以及软件方法。系统设计根据教学训练特点,分为教练机和学员机两部分。在项目实现方法上,充分利用各种计算机语言的特点,发挥各自的优势。在内部图像信号处理算法上,采用C语言设计。外部调用以及网络方面,则主要用C++完成。数据库的设计与管理采用了高级语言C#和ADO.net。整个系统,在各种语言的支持下,实现了应有的效果。

刘东海[6]2008年在《雷达回波视频模拟器的设计与实现》文中研究说明雷达回波模拟器是数字模拟技术与雷达技术相结合的产物,它通过模拟的方法产生雷达回波信号,以便在实际雷达系统不进行试飞的条件下,对雷达系统进行调试。随着现代雷达功能越来越复杂,对其各部分及系统的调试和测试变的越来越困难,外场试飞实验和调试成本高,因此,研制雷达回波模拟器是非常必要的。本文以某脉冲雷达信号处理器测试台的研制为背景,介绍了该测试台脉冲雷达回波视频模拟器部分的硬件设计和工程实现,该模拟器需要产生包括主动、被动共9路回波视频信号,整个系统能够工作在自动、手动、调试、默认4种工作状态;模拟器采用PC机+DSP+FPGA阵列的体系结构,由PC机生成视频信号所需的目标参数及背景噪声数据,由DSP对PC机生成的数据进行实时再处理,用FPGA来实现时序控制和逻辑转化。本文主要完成的工作如下:①根据任务要求,分析了产生回波视频信号所需的运算量,并进行了实时性验证。②设计了模拟器的硬件电路,对电路中各芯片实现的功能及各芯片间的接口逻辑时序进行了详细说明。③系统在各工作状态下产生信号所需的数据,在Flash中采取分区存储的办法,在生成信号时,实现了Flash各区数据的交替调用。④通过在DSP内部开辟乒乓缓存和使用其EDMA功能,实现了数据搬移和实时运算的并行执行,保证了回波视频生成的实时性。⑤介绍了DSP的开发流程及其关键片内外设在本项目中的应用,并完成DSP程序的编写。⑥详细介绍了系统在各工作状态下信号的生成流程,给出各状态下实际产生的信号。⑦对硬件调试过程中遇到的问题进行了说明,阐明原因并给出实际的解决办法。⑧完成了系统调试及样机的制作。

林春应, 黄建冲, 王贵生[7]1997年在《雷达对抗信号环境的模拟》文中研究指明在实际工作中,要使用真实的雷达对抗信号环境进行系统调试和人员培训是比较困难的。一般是采用模拟的方法产生所需要的雷达对抗信号环境。本文主要介绍我们研制的雷达对抗侦察数据模拟系统的原理和方法。

李望[8]2007年在《基于PCI的雷达视频信号模拟器软件系统设计与实现》文中进行了进一步梳理随着雷达技术迅猛发展,现代电子对抗所面临的环境也越来越复杂。在现代战场上,由于传统的常规雷达信号易被跟踪、易被干扰,已经逐渐淡出主流。一些复杂体制雷达,如捷变频雷达、重频参差雷达等越来越多地被用于各种环境中。在新一代电子战设备的研发、试验和鉴定过程中,已不可能靠布置大量真实电子设备提供所需的电磁信号环境。因此,需要一种能在实验室环境下模拟各种雷达视频信号的模拟器。利用这种模拟器,信号分选工作可以在无实际雷达信号的环境下展开,即节省成本,又提高效率。本文所阐述的雷达视频信号模拟器,是基于“计算机+PCI总线仿真卡”的方式。该视频模拟器具备极大的通用性和灵活性,只需修改仿真软件,就可以实现对不同体制雷达信号的模拟;通过调用侦察系统在外场试验中采集记录的PDW(Pulse Describe Words)数据,模拟器能再现出逼真的外场信号环境。模拟器同时输出视频脉冲及脉冲参数码。通过示波器可以看到视频信号脉冲,通过专用连接线,可以读出脉冲参数码。这样,大大方便了信号分选工作的开展。首先,认真分析现代雷达信号技术以及仿真技术,通过几种常见的雷达信号模拟器剖析。在此基础上,对雷达的脉冲信号各个参数进行了模型分析。第二部分,确立了软件功能和结构。采用模块化的设计思路对模拟器软件进行了开发,仿真软件能实现场景设置、脉冲描述字PDW生成、多信号脉冲排序、脉冲重迭处理等功能。在比较基于归并排序的PDW排序算法和基于快速排序的PDW排序算法的基础上,对脉冲混合排序算法进行了深入研究和实验,结果表明基于快速排序的PDW排序算法在速度上快于基于归并排序的PDW排序算法,为本文选定核心排序算法提供了确切的依据。第叁部分,分析了WDM(Windows Driver Model)的体系结构,阐述了WDM驱动程序架构在Windows 2000的工作机制,重点分析了主要例程的工作原理。并分析了Windows下主流驱动程序设计软件DDK(Driver Development Kit),Driver Studio,以及Windriver的优缺点。在此基础上,简要介绍了PCI总线的特点和配置,描述了使用Driver Studio的向导DriverWizard生成的框架驱动程序基本结构。重点介绍了驱动入口例程、添加设备例程、PCI内部寄存器和基地址的软件配置、IRP排队、以及应用程序和驱动程序的通信。最后,简要介绍了驱动程序的调试、安装。

柏利[9]2004年在《PD雷达干扰环境模拟研究》文中指出干扰环境模拟系统为雷达设备的抗干扰性能检测和评估提供了半实物仿真环境,它可以模拟雷达目标回波、欺骗性干扰、噪声压制性干扰、地海杂波与箔条干扰等复杂电磁波环境,本文首先讨论了脉冲多普勒雷达(PD雷达)干扰环境模拟系统的构成。 然后,分析了PD雷达的信号和杂波特征,研究了针对PD雷达的各种干扰技术,为研制PD雷达干扰环境模拟系统奠定必要的理论基础。 接着,研究了用于产生具有特定幅度和功率谱密度的杂波模拟方法。并根据PD雷达地海杂波功率谱计算的实时性要求,提出了一种基于闭合解的简捷的机载PD雷达杂波仿真算法。利用MATLAB,对各种分布的杂波和PD雷达杂波进行了仿真,给出了具体的仿真结果。 最后,为了可以方便地对移相器进行控制,产生速度欺骗干扰和噪声干扰,并在计算机程序界面中灵活地设置控制参数,本文设计了基于PCI总线的PD雷达干扰信号控制电路,实现了人机通信,并对速度欺骗干扰的频谱和数字化噪声的产生也作了分析。

张伟[10]2004年在《雷达系统仿真的理论、方法与应用研究》文中指出雷达系统的设计、开发和测试越来越成为一项耗费大量财力和时间的工作,雷达系统仿真技术被广泛应用,为系统的研究、设计和验证节省了大量的费用。雷达系仿真技术所具有的经济、灵活和实用的特点,使其逐渐成为雷达系统和电子对抗系统研究中的一项关键技术。目前,通用雷达模拟器、雷达目标模拟器与电子对抗模拟器构成了雷达对抗闭环仿真系统,攻防双方相互验证和评估,极大的推进了电子战技术的发展。 本文以与29所合作项目“频相扫叁坐标雷达软件仿真系统”以及“九五”预研项目“机载高分辨率PD雷达信号模拟器”为背景,对雷达系统模拟的理论、方法和实现应用作了较为深入的研究。 本文完成的主要工作和创新之处有: 经过深入分析频相扫叁坐标雷达的工作原理及其回波产生机理,本文在叁坐标雷达系统仿真研究中得到如下成果: 1.提出了一种叁坐标雷达目标中频回波模型及其模拟方法,通过对和、差及辅助通道的目标叁联波束回波统一建模,可以全面逼真地模拟频相扫叁坐标雷达的目标回波。 2.提出了一种叁坐标雷达的杂波中频回波模型及其模拟方法,利用前面提出了叁坐标雷达目标中频回波模型,采用空间迭加的方法,实现了叁坐标雷达叁联波束中频杂波的模拟,模拟方法简单有效;对参差周期杂波的模拟进行了讨论,有效的解决了复杂雷达体制下的杂波模拟问题。 3.提出了一种通用全面的叁坐标雷达系统仿真模型,采用中视频相干模拟和变采样率处理的方法,可以准确有效地模拟叁坐标雷达中频接收的非线性失真和抗干扰措施的效果,对于评估宽带干扰信号对雷达接收机的干扰效果十分必要。对于叁坐标雷达所特有的多波束点迹凝聚及测角技术以及其他先进的信号处理技术都进行了较为深入的分析,建立了全面合理的信号处理模型。在叁坐标雷达的数据处理模型中,对于航迹互连的仿真也有独到之处。针对各个模块特点,进行算法分析和优化,采用多种快速算法,在中频仿真数据量大的情况下,有效地提高了仿真速度 4.采用面向对象设计方法在Microsoft Visual C++环境下设计实现了叁坐标雷达软件仿真系统。可以设置雷达的系统工作参数,包括波形、波束和扫描参数,并对雷达系统模块进行配置和组建,以实现不同的雷达工

参考文献:

[1]. 雷达视频信号环境模拟技术研究[D]. 于红旗. 中国人民解放军国防科学技术大学. 2002

[2]. 一种新的雷达信号环境模拟技术[J]. 侯俊利, 黄波. 电子信息对抗技术. 2012

[3]. 多辐射源雷达信号环境仿真技术[D]. 江绪庆. 电子科技大学. 2006

[4]. 数字相控阵雷达多目标及环境模拟系统[D]. 殷成志. 南京理工大学. 2012

[5]. 雷达模拟器的研究与设计[D]. 田佳. 大连海事大学. 2008

[6]. 雷达回波视频模拟器的设计与实现[D]. 刘东海. 中北大学. 2008

[7]. 雷达对抗信号环境的模拟[J]. 林春应, 黄建冲, 王贵生. 舰船电子对抗. 1997

[8]. 基于PCI的雷达视频信号模拟器软件系统设计与实现[D]. 李望. 电子科技大学. 2007

[9]. PD雷达干扰环境模拟研究[D]. 柏利. 南京理工大学. 2004

[10]. 雷达系统仿真的理论、方法与应用研究[D]. 张伟. 电子科技大学. 2004

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