机载雷达目标与干扰模拟技术研究

发布时间：2022-10-09 17:31

　　强军梦是中国梦的重要组成部分,为了建设一支强大的人民军队,军事科技进步和训练有素的官兵是重要保障。科学技术日新月异的变化让现代战场上的电磁环境日趋复杂,而传统的训练方式面临着投资巨大、武器损毁、人员伤亡等困境。模拟训练是未来训练的趋势,模拟器能够为训练场创造一种高度还原真实战场电磁条件的环境,保证了训练的有效性。目标回波信号和各种干扰信号是机载雷达电磁环境的主要组成部分。本文围绕机载雷达电磁环境模拟开展了研究,在实际项目的基础上,以大规模现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array,FPGA）作为核心硬件平台,实现了雷达目标回波信号模拟、多假目标欺骗干扰模拟、阻塞式噪声干扰模拟和梳状谱噪声干扰模拟等功能。本文首先对模拟器系统涉及到的基本概念和基础知识做了细致阐述,包括雷达干扰基本概念、雷达目标回波信号模拟、杂波统计特性、目标雷达截面积特性等。然后,建立了压制式干扰和欺骗式干扰的数学模型,并用数值仿真软件对干扰效果进行仿真。在阻塞式噪声的基础上,提出了一种基于数字谐振滤波器的梳状谱噪声产生方法。还对信号幅度服从四种典型分布的杂波进行了仿真分析。最后,采用可... 

【文章页数】：101 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状及发展趋势
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
        1.2.3 发展趋势
    1.3 本文主要工作和结构安排
第二章 机载雷达电磁环境模拟的基本原理
    2.1 雷达干扰基本概念
        2.1.1 雷达干扰的分类
        2.1.2 雷达信干比
    2.2 雷达目标模拟实现的技术原理
        2.2.1 常见的雷达发射信号形式
        2.2.2 数字变频技术
        2.2.3 滤波器多相分解技术
        2.2.4 带通采样定理
    2.3 雷达杂波统计特性
        2.3.1 雷达杂波的统计模型
        2.3.2 杂波功率谱模型
    2.4 雷达目标RCS特性
        2.4.1 不同视角和频率对RCS的影响
        2.4.2 雷达截面积的起伏模型
    2.5 本章小结
第三章 机载雷达电磁环境模拟的仿真分析
    3.1 压制式干扰信号建模与仿真分析
        3.1.1 瞄准式干扰
        3.1.2 阻塞式干扰
        3.1.3 基于数字谐振器产生梳状谱噪声干扰
    3.2 欺骗式干扰信号建模与仿真分析
        3.2.1 距离波门拖引干扰
        3.2.2 速度波门拖引干扰
        3.2.3 联合拖引干扰
        3.2.4 多假目标干扰
        3.2.5 移频干扰
    3.3 雷达杂波模拟方法与仿真分析
        3.3.1 零记忆非线性变换法
        3.3.2 球不变随机过程法
        3.3.3 Rayleigh分布杂波仿真
        3.3.4 Log-Normal分布杂波仿真
        3.3.5 Weibull分布杂波仿真
        3.3.6 K分布杂波仿真
    3.4 本章小结
第四章 机载雷达电磁环境模拟子系统设计与实现
    4.1 目标与干扰子系统的性能要求及实现方案
        4.1.1 子系统关键性能要求
        4.1.2 子系统结构方案
    4.2 硬件设计方案
        4.2.1 硬件构成
        4.2.2 模数转换模块
        4.2.3 数模转换模块
        4.2.4 背板设计
    4.3 子系统程序设计
        4.3.1 瞄准式噪声干扰产生
        4.3.2 阻塞式噪声干扰产生
        4.3.3 梳状谱噪声干扰产生
        4.3.4 目标生成
        4.3.5 多假目标生成
        4.3.6 移频干扰产生
        4.3.7 芯片间通信
    4.4 本章小结
第五章 系统功能测试
    5.1 测试平台组成结构
    5.2 瞄准式噪声生成测试
    5.3 阻塞式噪声生成测试
    5.4 梳状谱噪声生成测试
    5.5 目标生成测试
    5.6 多假目标生成测试
    5.7 移频干扰生成测试
    5.8 本章小结
第六章 总结展望
    6.1 全文工作总结
    6.2 未来展望
致谢
参考文献


【参考文献】：
期刊论文
[1]面向微动特性获取的雷达波形设计[J]. 夏鹏,田西兰.  雷达科学与技术. 2020(01)
[2]外军典型射频雷达模拟器应用现状与发展分析[J]. 石荣,刘江.  现代雷达. 2020(03)
[3]外军典型雷达干扰模拟器应用现状与发展分析[J]. 石荣,杜宇.  舰船电子工程. 2019(11)
[4]认知雷达波形优化设计方法综述[J]. 崔国龙,余显祥,杨婧,付月,孔令讲.  雷达学报. 2019(05)
[5]面向复杂场景的反导雷达模拟器设计[J]. 沈静波,田枫影.  雷达科学与技术. 2019(02)
[6]微动目标雷达特征提取、成像与识别研究进展[J]. 张群,胡健,罗迎,陈怡君.  雷达学报. 2018(05)
[7]认知雷达对抗体系研究[J]. 陈翼,王宁,孟晋丽,祝欢.  现代雷达. 2017(09)
[8]MIMO雷达技术发展综述[J]. 袁赛柏,金胜,朱天林.  现代雷达. 2017(08)
[9]一种简易弹载雷达模拟器的设计[J]. 李炜杰,李尚生,凌祥,张琳博.  弹箭与制导学报. 2017(03)
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硕士论文
[1]复杂调制雷达信号回波模拟及信号生成方法研究[D]. 周游.电子科技大学 2019
[2]基于FPGA的雷达高度表模拟器设计与实现[D]. 何荣江.电子科技大学 2017
[3]转发式雷达目标模拟器设计与实现[D]. 顾雨婷.南京理工大学 2017
[4]宽带雷达目标的模拟系统的设计与实现[D]. 蔡武.南京航空航天大学 2015
[5]注入式雷达杂波模拟器[D]. 曹越.电子科技大学 2013
[6]机载雷达杂波模拟器设计[D]. 林乐灿.南京理工大学 2012
[7]LFM脉冲雷达回波模拟和处理的研究[D]. 瞿冬霞.南京理工大学 2010



本文编号：3689058