雷达目标回波模拟研究与实现
一种雷达任意航迹模拟的实现方法与流程

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雷达训练系统目标回波信号模拟方法研究

雷达训练系统目标回波信号模拟方法研究1. 绪论1.1 背景介绍1.2 研究意义1.3 研究现状分析1.4 研究方法论述2. 雷达训练系统概述2.1 系统组成与工作原理2.2 系统特点分析2.3 目标回波信号模拟的重要性3. 目标回波信号模拟方法3.1 目标回波信号特点及生成原理3.2 基于MATLAB的目标回波信号模拟方法3.3 基于C++的目标回波信号模拟方法3.4 目标回波信号模拟方法优缺点比较分析4. 系统性能测试与分析4.1 测试环境介绍4.2 测试方法与步骤4.3 测试结果分析4.4 系统性能指标评估5. 结论与展望5.1 研究成果总结5.2 存在问题及对策5.3 发展趋势前景展望第一章节:绪论1.1 背景介绍雷达训练系统是一种用于雷达操作员培训和训练的设备,可以提供各种实际场景的雷达信号,让操作员练习识别和操作。
在军事作战和民用领域中,雷达训练系统被广泛使用。
为了实现有效的训练,这些系统需要能够模拟雷达工作时接收的回波信号。
随着雷达技术的不断发展,雷达训练系统的需求也不断增加。
为了更好地提供有效的培训,根据实际场景进行雷达信号模拟变得越来越重要。
1.2 研究意义目标回波信号模拟是雷达训练系统的核心技术之一,是制定合理的训练计划和提高训练效果的关键所在。
因此,对于目标回波信号模拟方法进行深入研究具有非常重要的理论和应用价值。
首先,研究可以探索不同的模拟方法,为雷达训练系统提供更多的选择和灵活性。
其次,研究可以提高模拟信号的质量和精度,推进雷达训练系统的发展。
最后,研究也可以为相关领域的开发提供参考和指导,促进雷达技术在实际应用中的发展。
1.3 研究现状分析目前,目标回波信号模拟方法可以分为基于MATLAB和C++的两类。
MATLAB是一种广泛使用的数学软件,适用于数据处理和算法设计;而C++则是一种专业的计算机语言,适用于复杂系统的开发和实现。
在实际的应用中,这两种方法各有优缺点。
MATLAB的优点是使用简单、易于上手,且速度较快,适合小规模数据处理和算法实现;C++则适用于大规模系统的开发和实现,可以提供更好的性能和可扩展性。
自主式宽带PD雷达目标回波模拟方法

嘿 H上组H变 外 黧 件 频 H
函 吾
图 1 模拟器信道系统框图
单边带 相位噪声 : 一 7d cH @ 10H ; ≤ 7 B/ z 0 z
≤ 一 15 d c Hz 1 k ; 1 B / @ 0 Hz
《 一1 0 d c Hz 1 MHz 2 B / @ :
目标信 号杂散电平 : 一 0d c输入信号 为单音 ) ≤ 6 B( ; ≤ 一 0d c输入信号 为双音 ) 5 B ( 脉冲调 制深度 ≥8 B; 0d
脉冲重复频率 lk z 0 M z H 一1 H 。
3 关键技术分析…
3 1 宽频 带技术 . 为 了满足在 8—1 H 8G z带宽下 的系统指标要求 , 主要采取
了以下措施 :
2 主 要 实 现 原 理
模拟器整个实现过程 如下 : 中频多普 勒频率 信号产生 模块
①微波器件选择。在信道系统中大量选用了8— 8G z 1 H 宽
产生模块 、 捷变频频综 和 E 2 7 85 D混频滤 波, 得到射频 的包含多
内复现雷达 目 的多普勒 频率 、 、 和角度 特性 。角度 特 普勒频 率、 标 延迟 幅度 脉压 、 捷变频信息 的连续 波信 号, 该信 号经过 YG滤 I 经过脉冲调 制模块 实现回波信号 的脉 冲调制 , 幅 经过 性由射频阵列或机械式角位移模拟器来模拟; 多普勒频率、 延迟 波器 滤波 , 度控制模块实 现 回波 信号 由距 离 、C 、 方 向性 图 、 R S天线 发射 功 和幅度 特性 由 目 回波模 拟器来产 生。 标 常见 的 目标模拟器多采用基 于 D F d i d qe- R M(it r if un ga a o r l e
c m r) yme o 技术或光纤延迟 技 术的转 发式 实现方 法 , 些方 法 y 这 对雷达的依 赖较少 , 但在转 发的过 程 中会 导致 目标信 号指 标特 率等因素引起 的幅度 变化。
雷达回波模拟器系统设计与实现

雷达回波模拟器系统设计与实现雷达回波模拟器系统设计与实现引言:雷达回波模拟器是一种用于模拟雷达系统的测试和评估的关键设备,可以在实验室环境中模拟各种真实的雷达回波信号。
本文基于雷达回波模拟器的设计与实现,详细介绍了该系统的原理、结构、主要模块和软硬件实现。
一、系统原理雷达回波模拟器系统是通过生成合成的雷达回波信号,模拟雷达对目标的探测和跟踪的过程。
其主要原理是以真实的目标信息为基础,通过计算机算法和数字信号处理技术,生成与之相匹配的虚拟回波信号。
这些信号可以反映出不同目标的特性,如目标的速度、位置、形状等。
二、系统结构雷达回波模拟器系统主要由以下几个模块组成:1. 数据库模块:用于存储和管理各类雷达回波信号数据,包括目标特性、距离、速度、形状等数据。
2. 参数设置模块:提供用户界面,用于设置模拟器系统的参数,包括目标参数、雷达参数、环境参数等。
3. 目标生成模块:根据用户设定的目标参数,生成合成的虚拟目标回波信号。
4. 信道模拟模块:模拟雷达与目标之间的信号传播过程和环境对信号的影响,如衰减、多径效应等。
5. 雷达接收机模块:接收和处理经信道模拟后的回波信号,包括滤波、解调等。
6. 显示与分析模块:将处理后的回波信号以图形化的方式显示出来,并提供相应的分析工具,如波形分析、频谱分析等。
三、软硬件实现1. 系统硬件实现:系统硬件主要由计算机、数字信号处理器(DSP)、模拟前端电路、显示设备等组成。
计算机作为系统的主控制单元,负责整个系统的运行和控制。
DSP负责对目标回波信号进行数字信号处理,包括滤波、解调等。
模拟前端电路实现了雷达接收机的模拟电路功能,将接收到的回波信号转换为数字信号。
显示设备用于将处理后的回波信号以图形化的方式显示出来。
2. 系统软件实现:系统软件主要分为控制软件和信号处理软件两部分。
控制软件运行在计算机上,通过用户界面与用户进行交互,实现参数设置、数据管理、系统控制等功能。
信号处理软件则运行在DSP 上,负责对目标回波信号进行数字信号处理,生成合成的虚拟回波信号。
基于Qt的雷达模拟训练软件研究及实现
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基于Qt的雷达模拟训练软件研究及实现基于Qt的雷达模拟训练软件研究及实现引言:雷达技术在军事、民用等领域都扮演着重要角色,而为了培养更优秀的雷达操作员,雷达模拟训练软件应运而生。
本文将介绍一种基于Qt开发的雷达模拟训练软件的研究及实现过程。
一、研究背景随着科技的进步,雷达装备的种类和功能不断增加,越来越多的人开始接触雷达技术。
然而,只有熟练运用雷达设备的专业操作员才能正确有效地运用雷达技术。
因此,雷达模拟训练软件的开发和研究显得尤为重要。
二、研究目的与意义本文的研究目的是开发一款基于Qt的雷达模拟训练软件,通过该软件,操作员可以模拟实际雷达装备所见到的图像,并进行操作和判断。
这样的软件可以提高操作员的技能水平和应变能力,提高雷达技术的应用效果。
此外,通过研究和实现这个软件,我们还可以深入了解雷达原理和应用技术。
三、软件开发过程1.需求分析:首先,我们需要明确雷达模拟训练软件的功能需求,例如模拟雷达设备的显示功能、目标检测与跟踪功能、扫描方式和扫描速度等。
2.界面设计:基于Qt开发平台,可以利用Qt提供的丰富界面设计工具进行界面的设计。
通过合理的布局和明确的操作按钮,确保操作员可以轻松上手并进行训练。
3.数据模拟:为了模拟真实雷达的数据情况,我们需要编写数据模拟算法。
包括模拟目标的发射、接收、回波等过程,以及处理和显示这些数据的算法。
4.算法实现:在实现过程中,我们需要编写数据处理和图像显示的算法。
其中,数据处理算法用于接收和处理模拟数据,模拟目标的运动和与雷达的相互作用;图像显示算法用于将处理好的数据以雷达图像的形式展示出来,方便操作员观察和判断。
5.功能测试与优化:在开发过程中,我们需要不断测试软件的功能是否实现预期要求,并对软件进行优化和调整,确保软件的稳定性和准确性。
四、软件实现成果与优势经过以上的研究与开发,我们成功实现了一款基于Qt的雷达模拟训练软件。
该软件具备以下优势和特点:1.图形化界面友好,操作简单明了,易于上手;2.提供实时模拟雷达图像,使操作员能够更好地理解和掌握雷达原理和技术;3.提供多种场景和模式,方便操作员进行不同场景下的训练和模拟;4.具备目标检测和跟踪功能,可以让操作员更好地理解和掌握雷达数据处理的相关算法;5.通过模拟训练和实践操作,可以提高操作员的技能水平和应变能力。
SAR目标回波模拟器的设计与实现
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通信与信息处理《自动化技术与应用》2020年第39卷第11期Communication and Information ProcessingS A R目标回波模拟器的设计与实现+梁昕\李海林2(1.南京机电职业技术学院,江苏南京210016,2.南京航空航天大学电子信息工程学院,江苏南京211100)摘要:SAR目标回波模拟器可以真实模拟SAR信号及不同环境下的回波数据,对SAR系统的研制和其性能参数的测试起着关键 作用。
通常SAR回波模拟器需要对各像素点进行计算,数据量和计算量都很大。
本系统设计的合成孔径雷达SA R目标回 波模拟器,利用多核DSP和高性能FPGA的信号处理阵列单元,采用等距离算法,将回波位于同一距离单元的像素点信息相 加后再在距离维统.一乘以距离向相位信息,大大减少了回波模拟算法的计算量,最终实现的SAR回波模拟器系统带宽与运 行速度都有显著提高。
关键词:合成孔径雷达,目标回波模拟器,信号处理阵列单元,等距离算法中图分类号:TP335*. 1, TN957.51 文献标识码:B 文章编号:1003—7241 (2020)011 -0055-05Design and Implementation of SAR Target Echo SimulatorLIANG Xin', LI Hai-lin2(1. Nanjing Institute O f Mechatronic Technology, Nanjing 210016 China;2. Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 211100 China )Abstract: SAR target echo simulator can simulate real SAR signal and echo data in different environments, which plays a key role in the development of SAR system and the test of its performance parameters. Generally, the SAR echo simulator needs to calculate every pixel, and the amount of data and calculation is very large. The SAR target echo simulator designed in this system uses the signal processing array unit of multi-core DSP and high-performance FPGA, adopts the equal distance algorithm, adds the pixel information of echo in the same distance unit, and multiplies the distance dimension by the distance phase information, which greatly reduces the calculation amount of echo simulation algorithm. Finally, the SAR echo simulator system with the width and running speed have been improved significantly.Key words: Synthetic Aperture Radar; target echo simulator; signal processing array unit; equidistance algorithm1引言合成孔径雷达(SAR)是一种具有全天时、全天候的,可远距离实现高分辨率成像的雷达'S A R目标回波模 拟器可以真实模拟SA R信号,可以模拟不同环境下的回 波数据,有助于揭示SAR成像机理,可以测试成像算法,对 SAR系统性能参数的测试起着关键作用。
一种地基雷达回波模拟器设计与FPGA实现

研制高效可靠的空间 目标探测雷达系统 , 已成为当 今重要 军事 课 题 。随 着 雷达 功 能 日臻 完 善 和 复 杂 , 对 空间探 测雷 达系统 的可靠 性 和完备 性 的验 证 和测 试也 成 为雷达 系统设 计 的一个重 要课 题 。利用雷 达 回波信号模拟技术 , 既可 以提高雷达研究 和设计的 效率 , 可以减 小研究 成本 。 又
关 键 词 :P A; 间 目标 ; 号模 拟 ; 达 回 波模 拟 FG 空 信 雷
中图分类号 :N 5 T 9
文献标志码 : A
文章编号 :0 885 (0 2 O -1-5 10 -62 2 1 ) 1 50 0
De i n a d I p e n a i n o o nd. s d Ra r Ec o S m u a o s d n FPGA sg n m l me t to f Gr u Ba e da h i l t r Ba e o
一
种 地 基 雷 达 回波 模 拟 器设 计 与 F G P A实 现
盛 寰 陶 君 宗竹林 曹建蜀
( 电子科技 大学 成都 6 13 ) 17 1
【 摘要】 本文研究了地基 雷达的工作方式及其回波信号的基本组成原理 , 分析 了目标回波、 噪声、 背
景 杂波 以及 干扰 的数 学建模 方式和硬 件 实现 方法 , 且在 Va x5F G 并 ie- P A平 台上将 雷达 回波模 拟 器 实现 。测试表 明 , 该模 拟 器工作 正确稳 定 。
L 闭 干扰 关
2 3 2 速 度拖 引干 扰建模 ] ..
() 2
速度拖 引干 扰建模 如下 :
r
2 / VA
0≤ t< t, 停拖 期 1 t , 2≤ 关 闭期
新一代机载火控LPI雷达回波模拟器设计与实现

火 力 与 指 挥 控 制
F i r e Co n t r o l & Co m ma n d Co n t r o l
第 3 9卷 第 2期 2 0 1 4年 2月
文章编号 : 1 0 0 2 — 0 6 4 0 ( 2 0 1 4) 0 2 — 0 1 4 8 — 0 3
新一代机载火控 L P I 雷达 , 产生了几种典型的具有低截获性能 的雷达波形 , 并对其 回波信号进行计算机仿真 , 包括波 形的产生 、 目标 回波 、 环境杂波的建模 与仿真等 。该雷达 回波模拟 器可根据上位机 的指令 , 灵 活设置雷达 回波 的各种
参数 , 满足不同背景下 L P I 雷达回波信号仿真建模 与计算机模拟的需求 , 对于雷达波形 的 L P I 性能评估具有 实用性 。
wa v e f o r m de s i g n a n d r a d a r e c h o s i g n a l s i mu l a t i o n t e c hn o l o g y wh i c h c o n t a i n s t he s i mu l a t i o n o f t a r g e t
关键词 : 机载雷达 , L P I 技术 , 回波模 拟器 , 雷达波形设 计 , 环境模拟 中图分类号 : T P 9 5 5 文献标识码a t o r De s i g n f o r Ne w Ge n e r a t i o n Ai r b o r n e
Ab s t r a c t :L o w P r o b a b i l i t y o f I n t e r c e p t ( L P I )r a d a r i s t h e i n e v i t a b l e c h o i c e o f a e r i a l wa r s i n t h e
雷达回波信号的建模与仿真研究的开题报告

雷达回波信号的建模与仿真研究的开题报告题目:雷达回波信号的建模与仿真研究一、选题背景雷达是一种高精度的远程探测技术,广泛应用于陆地、海洋和空中等多个领域。
雷达工作原理是通过向目标发射脉冲信号,然后接收并处理目标反射的回波信号。
因此,准确模拟和仿真回波信号对于评估雷达探测性能和优化雷达系统设计至关重要。
二、研究内容本研究旨在建立雷达回波信号的数学模型,并通过电磁场仿真软件进行仿真研究。
具体内容包括以下几个方面:1. 了解雷达信号的基本原理和参数,包括脉冲宽度、重复频率等。
2. 探讨雷达回波信号的传播过程,包括传播路径、信号重构等。
3. 建立目标的电磁场模型,并考虑目标的形状、尺寸、电磁特性等因素。
4. 根据目标模型和雷达参数,建立雷达回波信号的数学模型。
5. 使用电磁场仿真软件进行回波信号的仿真研究,分析不同目标和雷达参数对信号的影响。
三、研究意义通过研究和仿真雷达回波信号,可以更好地了解雷达系统的性能和探测特性,有助于优化雷达系统设计和调整系统参数。
此外,对于实际应用中的目标识别、跟踪、导航等方面也有很大的应用价值。
四、研究方法本研究采用定量分析和数值仿真方法,主要包括以下步骤:1. 理论分析:建立雷达回波信号的数学模型,分析信号的特点和影响因素。
2. 电磁场仿真:使用电磁场仿真软件进行回波信号的仿真研究,分析不同目标和雷达参数对信号的影响。
3. 数据分析:对仿真数据进行统计和分析,得出相关结论。
五、研究计划1. 第一年:了解雷达原理和信号参数,建立目标电磁场模型。
2. 第二年:建立雷达回波信号的数学模型,并进行理论分析。
3. 第三年:使用电磁场仿真软件对回波信号进行仿真研究,并对数据进行分析。
4. 第四年:撰写论文并进行实验验证。
六、预期成果1. 建立雷达回波信号的数学模型2. 分析不同目标和雷达参数对信号的影响3. 发表研究论文4. 提供优化雷达系统设计和调整参数的参考依据。
雷达实验(4)-多普勒脉冲雷达回波仿真和分析
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赖 涛 2012-11
地对空雷达回波仿真和分析
3 1
2
回波模型
实验要求 回波仿真实现
3
回波模型
发射脉冲
t St (t ) A1rect ( ) cos(2 f ct K r t 2 ) Tp
回波
t k Sr (t ) A2 k rect ( ) cos(2 f c (t k ) Kr (t k ) 2 ) Tp k
clc;clear all;close all; c=3e8; fc=3e9; lamda=c/fc; %%载频%%%波长 B=5e6; tp=5e-6; Kr=B/tp; %%%带宽和脉宽%%%线性调频信号的调频斜率 fs=B*5; PRF=2000; %%%信号采样率%%%%脉冲重复频率 Tmax=15*tp; %%%%%雷达观察的距离时间范围 t=0:1/fs:Tmax+tp; %%%%离散的时间采样 %%%%%%%%%%%目标参数%%%%%% Rmax=c/2*Tmax; %%%%设定目标最大距离,保证在观察时间范围内 N_target=3; %%%目标个数 R_t=Rmax*abs(rand(1,N_分布 RCS_t=10*(exp(i*2*pi*rand(1,N_target))); %%%%%%目标RCS,幅度为10,相位在(0,2pi)之间随机分布 Vmax=lamda*PRF/2; %%%%%目标最大速度,保证无速度模糊 V_t=Vmax*((1+rand(1,N_target))/2); %%%%%目标速度,随机分布于(0,Vmax) %%%%%%%%%%%目标参数设置完毕%%%%%% Nw=10; %%%%天线一分钟转的圈数%%%% w=360/(60/Nw);%%%%天线每秒转动角度(度)%%%% alpha=3; %%%%天线主瓣宽度%%%% Na=fix(PRF*alpha/w); %%%%%在主瓣内发射的脉冲数,也可以认为是最多的脉冲积累数 Nr=length(t); %%%%%%目标距离上采样点数 data=zeros(Na,Nr); %%%%%%生成目标空矩阵 %——————回波模拟——————
雷达回波建模与仿真作业

雷达回波建模与仿真作业雷达回波建模与仿真作业雷达回波的建模与仿真是雷达工程中非常重要的一步。
下面将结合实际应用场景,从模型建立和仿真过程两个方面续写。
一、模型建立1. 存在的问题雷达回波的建模是根据目标散射特性和雷达性能参数进行的,然而真实环境中目标复杂多变,雷达参数也会受到众多因素的影响,仅仅通过理论公式很难完全准确地描述回波信号。
2. 基于物理原理的模型建立为了更准确地建立回波模型,可以基于物理原理进行仿真模拟。
通过目标特性分析,将目标分解为若干个散射单元,根据散射单元的位置、极化方向、散射强度等参数,在各个方向上计算目标的散射截面。
考虑到雷达的特性,如发射信号的功率、波束特性、接收信号的增益等,通过波动方程或其他适当的数学公式计算目标距离、速度等参数。
将目标的散射截面和雷达参数结合起来,计算回波信号的功率、波形等,并进行合理的处理和修正。
3. 引入统计特性实际环境中的杂波干扰和噪声会对回波信号造成影响,在模型建立过程中可以引入各种统计特性。
可以考虑杂波的统计分布和功率谱密度,噪声的功率谱密度等,并结合雷达系统的性能参数,如信噪比、动态范围等,对回波信号进行更加真实的建模。
二、仿真过程1. 计算环境参数进行雷达回波的仿真前,首先需要确定仿真的计算环境参数。
包括雷达的工作频率、发射功率、天线增益等,以及目标和背景的散射特性,如目标的散射截面、背景材料的散射特性等。
2. 设定仿真场景根据具体应用场景的需求,设定仿真场景。
包括目标的位置、速度、方向等参数,在空间中随机或指定位置生成目标集合。
考虑随机性和多样性,可以引入目标的不确定性因素,如目标的姿态变化、形态变化等。
3. 进行回波仿真计算根据建立的回波模型和仿真的环境参数,进行回波的仿真计算。
针对每个目标,根据其位置、速度等参数,计算回波信号的功率、相位、波形等,并考虑噪声和杂波的影响,进行修正处理。
4. 仿真结果分析通过对仿真结果进行分析,可以评估雷达系统的性能。
基于实采数据的雷达目标回波模拟
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本 文 采 用 的 目标 回 波仿 真 信 号 产 生 的 原 理 为 : 在 雷 达 真 实 回 波 中 包 含 了 目标 回 波 形 状 的完 整 信 息 . 并 且 不 同 扫 描 周 期 内 的 目标 回 波 中 包 含 了 目标 R C S起 伏 特 性 。 因 此 可 以利 用 数据提取软件 , 对 某 个 符 合 一 定 要 求 的 固定 目标 多 个 扫 描 周 期的数 据进行 提取 , 并 对 提 取 出来 的 数 据 进 行 归 一 化 , 则 归
YU Gu i — s h u i ,Z HOU D o n g — y u ,W E I Yo u — p i n g 2 ,CHE N Xi a o — q i n g
( 1 . C o l l e g e o fE l e c t r o n i c E n g i n e e r i n g , N a v a l U n i v e r s i t y fE o n i g n e e r i n g ,Wu h a n 4 3 0 0 3 3 , C h i n a ;
一
; 个扫描周 j 目标回 波 数 据提 取
l 归一化并l
波信 号 来模 拟 产 生 目标 回 波 , 利 用 目标 数 据 库 的 生成 。 目标在 不 同 统计 模 型 下信 号 强 度 的计 算 , 得 到 了 一种 逼 真 的 雷 达 目标 回 波信 号 。 模 拟 仿 真 试 验 验 证 了 实 际 回波 效 果 , 结 果表 明 该 方 法 生 成 的 回 波 能 构 建 真 实 的模 拟训 练 环 境 , 使受 训 人 员得 到 身 临其 境 的模 拟 效 果 。
F i r s t , we b u i l d a d a t a b a s e b a s e d o n t h e a c t u a l t a r g e t d a t a , a n d t h e n u s i n g d i f e r e n t ma t h e ma t i c mo d e l c o mp u t e t h e s i mi l a r s i g n a l i n t e n s i o n , i f n a l l y , we g e t t a r g e t e c h o u s e d f o r r a d a r s i mu l a t o r . At t h e e n d , w e v a l i d a t e t h i s me t h o d , a n d g a i n g o o d t r a i n i n g e f f e c t . Ke y wo r d s :s i mu l a t i o n o f r a d a r s i g n a l ;me a s u r e d d a t a ;t a r g e t s i mu l a t e ;t a r g e t mo d e l
船舶导航雷达的回波研究与模拟的开题报告

船舶导航雷达的回波研究与模拟的开题报告一、选题背景船舶导航雷达是船舶上的一种关键设备,它将电磁波发射并接收回波来检测周围的船只、岛屿或其他物体,从而实现船舶的安全导航。
然而,回波的信号受许多因素的影响,包括信号衰减、多径传播、海洋波浪等。
因此,对船舶导航雷达的回波进行研究和模拟,对于提高船舶导航的精确性和安全性至关重要。
二、研究目的本研究旨在对船舶导航雷达的回波进行深入研究和模拟,重点探究以下几个方面:1. 回波信号的特征分析:对不同距离、不同介质等条件下所得到的回波信号进行分析,探究其信号特征。
2. 回波信号的衰减:研究回波信号随距离增长而衰减的规律,并分析其影响因素。
3. 回波信号的多径传播:探究回波信号受多径传播影响的情况,如何有效地处理干扰感知信号。
4. 回波信号和海洋波浪的关系:分析海洋波浪对回波信号的影响,并研究如何对这些干扰信号进行过滤和处理。
三、研究内容本研究将从以下几个方面进行深入探究:1. 船舶导航雷达的基本原理和基本参数:包括雷达的工作原理、频谱分析、连续波雷达和脉冲雷达等的分类、雷达波束与分辨率等。
2. 回波信号的特征分析:通过实验分析分析不同距离、不同介质等条件下所得到的回波信号,探究其信号特征。
3. 回波信号的衰减:利用模拟软件进行计算和模拟,研究回波信号随距离增长而衰减的规律,并分析其影响因素。
4. 回波信号的多径传播:通过对多径传播模型的研究,以及利用Matlab、CST等软件进行仿真,分析回波信号受多径传播影响的情况,并探究有效地处理干扰感知信号的方法。
5. 回波信号和海洋波浪的关系:利用模拟软件进行计算和模拟,分析海洋波浪对回波信号的影响,并研究如何对这些干扰信号进行过滤和处理。
四、研究意义本研究的主要意义在于:1. 通过对船舶导航雷达回波的深入研究和模拟,可以提高船舶导航的精确性和安全性。
2. 研究可以提供相关企业和机构采购和使用导航雷达的参考,促进相关行业的发展。
弹载雷达对舰船目标回波信号的建模与仿真

参 考 文献 : [1]胡娅 .雷达 系统的建模 与仿真 西安 电子科技 大学硕士论文 ,1998 [2]帅明.机栽 PD 雷达 系统的建模与仿 真.西安 :西安电子科技 大学硕 士学位论 文,2005 [3]于红旗 .雷达信 号仿真及 实现 方法.电子对抗技 术第 18卷 ,2003年 9 月 第 5期 [4]A.P.Szabo Clutter simulat ion for airborne Pu1Se—Doppler radar.Radar
天线指 向在 x一0一Y平面投影与雷达 运 动 平 台前 进 方 向 夹 角
0。 15o
、 ,
ge一
一
I●
发射信 号带宽 B 距 离 向 采 样 率
5OMHz 6o MHz
水面 目标运动最大前进速度
16.6nt is
合 成 孔 径 时 间
O.5 s
ห้องสมุดไป่ตู้
波束指 向误差
0.2。
在 最恶 劣 5级情 况 下 舰 船 的 自身 摇 摆 参 数 如 表 1所 示 。 表 1 舰船在 5级海情的最大摇摆 参数
两 倍 摇 幅 (度)
平 均 周 期 (秒 )
0.9纵 摇
11.2
1.33偏 航
33.O
5.0横 摇
26.4
图 4 线 性 RD 算 法成 像 结 果
结 语 对 雷达系统的建模和回波信号的仿真 ,是进行雷达成像算 法研究和雷达系统调试的重要基础 。而在军事活动 中,舰船通 常是一类有价 值 的 目标 ,本 文从成像 几何模 型、舰 船 目标 点阵 模型 、实 际海 情模拟到产 生回波信 号,系统 的讲述 了雷达 回波 信号的仿真过程 ,并验证了结果的可靠性 ,具有一定实用价值 。
一种通用雷达回波模拟器的设计与实现

a d me a—b t L H s u e s so a e u i n g ye F AS i s d a t rg nt h e e a n e a e o t llg cr p o r mma l n e i e c h r n e s e .T e g n r it r c ,c n r o i e r g a l f o b e a d d v c o ee ta p ・ r
【 bt c】 I t s ae, n gnr dr co iu t a d nD WSeho g iir ue. frh ae  ̄ A s a n h pr oe ee laa eh m a r s D cnl ysn o cd At e vf m rt ip ar s l o b e o t o t d et w o
射频模拟器直接模拟雷达天线接收的回波 , 中频 模拟器模拟雷达系统 的中频信号 , 视频模拟器模拟雷 达系统的视频输出( 通常是正交 的 IQ信号 ) 中频模 / , 拟器级联与雷达系统一致 的频率变换部分就变成了射 频模拟器。模拟器要求 能真实复现雷达 回波 , 要求它 必须具有模拟面 目标散射 回波的功能 , 模拟典型的场 景, 仅模拟点 目标信号在很多情况下是 远远 不够 的。 因此 , 模拟 器必须 具有 任意 波形输 出能力 ¨ 。
lfmcw雷达信号处理算法研究及实现

lfmcw雷达信号处理算法研究及实现LFMCW雷达信号处理算法研究及实现随着科技的不断发展,雷达技术在军事、民用等领域中得到了广泛的应用。
其中,LFMCW雷达是一种常见的雷达系统,其信号处理算法对于雷达的性能和精度有着至关重要的影响。
本文将对LFMCW雷达信号处理算法进行研究,并实现相应的算法。
一、LFMCW雷达信号处理算法LFMCW雷达信号处理算法主要包括以下几个方面:1. 频率调制LFMCW雷达信号采用线性调频(LFM)信号进行频率调制,即信号的频率随时间线性变化。
这种调制方式可以使得雷达系统具有较高的距离分辨率和速度分辨率。
2. 信号解调LFMCW雷达接收到的信号需要进行解调,以得到目标的距离和速度信息。
解调过程中,需要对接收到的信号进行FFT变换,以得到信号的频谱信息。
然后,通过对频谱信息进行处理,可以得到目标的距离和速度信息。
3. 目标检测在得到目标的距离和速度信息之后,需要对目标进行检测。
目标检测算法主要包括CFAR(Constant False Alarm Rate)算法和MUSIC (Multiple Signal Classification)算法。
CFAR算法通过对雷达回波信号进行统计分析,判断是否存在目标。
MUSIC算法则通过对雷达回波信号进行空间谱分析,得到目标的方向信息。
二、LFMCW雷达信号处理算法实现为了实现LFMCW雷达信号处理算法,需要使用MATLAB等工具进行仿真和实验。
具体实现步骤如下:1. 生成LFMCW信号首先,需要生成LFMCW信号。
可以使用MATLAB中的chirp函数生成LFMCW信号,设置好信号的起始频率、终止频率、带宽和信号持续时间等参数。
2. 模拟目标回波信号接下来,需要模拟目标回波信号。
可以使用MATLAB中的radar模块生成目标回波信号,设置好目标的距离、速度和信号强度等参数。
3. 信号解调接收到目标回波信号后,需要进行信号解调。
可以使用MATLAB中的FFT函数对接收到的信号进行FFT变换,得到信号的频谱信息。
基于VSS的雷达目标回波建模与仿真

基于VSS的雷达目标回波建模与仿真在高级设计系统软件VSS仿真平台上,建立了雷达目标回波生成模型,对线性调频信号模型和斯威林起伏模型做了详细介绍,并通过仿真验证,取得令人满意的仿真结果。
对VSS软件在雷达系统建模与仿真中的应用进行了有益的探索,为基于VSS软件开发雷达系统模型库和进行复杂雷达系统仿真打下了基础。
标签:目标回波;VSS;建模与仿真前言雷达系统仿真是数字仿真技术与雷达技术相结合的产物,与传统的现场试验相比,雷达系统仿真具有经济性、灵活性、可重复性等优点。
随着雷达技术的发展,雷达系统的种类和用途越来越多,相应地,雷达仿真技术所涉及的内容也越来越丰富,对雷达的研制提出了更高的要求。
随着计算机技术的不断发展,采用系统仿真技术来模拟雷达的发射、接收、信号处理等工作过程,并完成雷达系统的测试和性能指标检验,已成为雷达系统设计中不可缺少的途径[1]。
VSS是AWR 公司推出的一套功能完备、用于设计完整的端对端通信系统的套件。
VSS中拥有独立的雷达开发包,比如天线库、RF模型库、信号处理模型库等,为雷达系统的建模与仿真提供了有效的工具。
文章的主要内容就是在VSS仿真平台上,建立雷达目标回波模型,并仿真验证。
1 目标回波模型目标回波是指雷达发射的信号照射到目标后,经过目标的散射回到雷达天线的信号。
目标回波模型里包含目标起伏,目标的距离、速度,杂波和噪声,干扰等信息。
文章不考虑杂波和噪声,回波信号的仿真原理框图如图1所示。
1.1 线性调频信号发生器线性调频(LFM)信号也称Chirp信号,它是通过对载波进行线性频率调制而得到的,线性调频信号的复数表达式为[2]:式中:?子为脉冲宽度,?滋=?注?子为频率变化斜率,f0为雷达中心频率,B为带宽。
图2给出了基于VSS的线性调频脉冲信号发生器的内部结构,可以改变其中的参数得到不同的线性调频脉冲信号波形。
通过仿真得到脉冲重复周期为20us,占空比为5%,带宽为10MHz的线性调频信号的时域波形和频谱,如图3所示。
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舰 船 电 子 对 抗
SH I PBOA RD EIECTR ON I COU N TERM EA SU RE C
J n 2 1 u .02
V O . o. 1 35 N 3
第 3 卷 第 3期 5
雷达 目标 回波模 拟研 究 与实现
张坤 峰 , 杰 罗
俯 仰角 :
E,一
2 仿 真 模 型
2 1 坐标 系及坐 标转 换模型 . 雷 达 目标运 动航迹 的建立 和表 征首 先需建 立确 定 的坐 标系 , 此处 选 用 的坐 标 系 为 大地 雷 达测 量 坐 标 系 。所谓 大地雷 达测 量坐标 系是 以雷 达天线 为坐
一 a R O ( r R ≠ 3 j c s )
1 …c () ≥ 8 t 吣> 0 a n o
9 z > 0, 一 0 0, y
A 一
8 … rn ) 0 c( t a
2 0, < 0, 一 0 7 z y
㈩
3+8.c ( < > 6 1 aa 0 0 rn t ) 0
斜距 :
R 一 x。+ y + Z () 2
X斗 1= X R斗 + 1・{i( 1・△丁/ 1 s V汁 n R )・sn + i0
k ・ o 0・ 1 c sV斗 A / 1] l c s F 一 o ( l・ T R斗 ) }
图 1 大 地 雷 达 测 量 坐标 系 直 角 坐标 及 极 坐 标 系定 义
( 6) 1
( )大 地雷 达测量 直 角坐标 系 到极 坐标 系 转换 1
收稿 日期 :2 1 0 2—0 3—1 9
8 2
舰 船 电 子 对 抗 的数 学模 型如下 :
方位 角 :
第 3 5卷
息 。对 于具有 一定轨 迹 的运动 目标 的模拟需 建 立 目
标 运动航 迹模 型 、 目标 时延模 型和多普 勒频 移模 型 , 对 于几何 特征 和物理 参数 需建 立 目标 雷达 截面 积和 幅度起伏 模 型 。当雷 达 目标 处 于 战 场 环境 中 , 需 还 考 虑 目标 的距 离衰减 、 气衰减 等 因素 , 建立 雷达 大 应 目标 回波的 功率 衰 减模 型 。因此 , 合 工程 实 现 考 结 虑, 需模 拟 的雷达 目标 回波特 征信息 主要包 括 : ( )目标运 动航迹 ; 1 ( )回波时延 ; 2 ( )回波多 普勒 频移 ; 3 ( )回波 幅度控 制模 型 ; 4 ( )回波截 面积 及幅度 起伏 ; 5 ( )回波角 闪烁模 型 。 6
1所 示 。
天
臼 1— 0
rg, 4,局 ( =
( )左转 圆周运 动 : 2
k 一~ 1 k 2— 1 (2 1 ) (3 1 ) (4 1 )
r
V汁 = V A ・AT 1= = +
y 北 东
R升 l— V斗1・V斗 / g 1 K/
( 5 1)
图 , 得 了较 好 的模 拟 效 果 。 取
关键 词 : 雷达 日标 ; 回波模拟 ; 仿真模 型
中 图分 类 号 : N 5. T 952
文献标 识码 : A
文 章 编 号 : N 211(020—01 4 C 3—4321)308— 0
Re e r h a a i a i n o d r Ta g tEc i u a i n s a c nd Re lz to f Ra a r e ho S m l to
Y斗1一 Y R件l・{ i ( + + sn V[ 1・△T/ R 1 )・c s + o0
第 3期
张 坤峰 等 : 达 目标 回波模 拟研究 与实 现 雷
8 3
k sn [ c sV… ・ / 1] 2・ i0・ 1 o( AT R汁 ) )
( 7 1)
Zi +1一 Z,
式 中 : 为 目标 相对 于雷 达 的径 向速 度 , 单位 m/ ; sf
fe u n ym e r ( r q e c mo y DRFM ) d r c i i l s n h s s ( , ie t d g t y t e i DDS) f e u n y s n h ss r a t e sg a a , rq e c y t e i, e l i in l m
0 引 言
现 代雷 达技术 和 电子对 抗技 术 的飞速 发展使 得
战场 电磁信 号环 境 日趋 复 杂 , 电磁 信 号 密度 越 来 越
抗 干扰 能力试 验 、 达 侦 察 装备 的侦 察 分选 能 力 试 雷 验 和 雷达干 扰装 备 的 干扰 效 果 试 验 , 且 可 以进 行 而 雷 达 和雷达 对抗 装备 的 战场模拟 训 练 。雷 达 目标 回 波 模 拟技术 作 为雷达 及 电子对抗 模拟 仿真 领域 的一 项 重要 技术 , 内场 复 杂 电 磁环 境 构 建 中扮演 着 不 在 可或 缺 的角 色 , 雷达 目标 回波模 拟 的高 逼 真度 是 内 场 构建 逼真 战 场 电磁 环境 的需求 。
高 。新 体制 雷达 和新 型 电子 战 装备 的研 制 生 产 、 调
试 测试 、 能检测 和 评估 鉴 定 已不 能 单 纯地 依 赖 外 性 场 试验 , 在外 场不 但 无 法构 建 出复 杂 的 电 磁信 号 环
境, 而且 试验 成 本 昂 贵 。随着 现 代 雷 达 及 电子 对 抗
模 拟仿 真技 术 的发 展 , 通过 雷达 及 电子 对抗 模 拟 仿 真设备 可在 内场 构 建逼 真 的雷 达 信 号 、 达 目标 回 雷 波 、 达干扰 信 号和通 信 、 雷 导航 等信号 组成 的 复杂战 场 电磁 环境 , 已成为 雷 达 装 备 和雷 达 对 抗 装 备性 能 评估 、 试验定 性 和 模 拟 战场 训 练 所关 注 的焦 点 。通 过 内场 试验 不但 可 以完成 雷达装 备 的战技 性 能及其
在 Xy面 内 的 投 影 与 0 轴 之 间 的 夹 角 A 0 ~ y ( 。 3 0) 义为 方 向角 , 时针 方 向为正 ; 斜 距 R 与 6 。定 顺 将 XY面之 间 的夹 角 E 定 义为 仰 角 ( 高低 角 ) 向上 或 , 为正 ( 围一 9 。 0) 即 可表 征 为极 坐标 系 , 图 范 O ~9 。 , 如
( 舶 重 l 团公 司 7 3所 , 州 2 5 0 ) 船 丁集 2 扬 2 0 1
摘要: 对雷达 目标 回波模拟进行 丁简要分析 , 介绍了雷达 目标 回波模拟所需 的航 迹模 型、 时延模 型、 多普 勒模型 、 幅
度起伏模型和角闪烁模型等仿真模型 , 以及 采 用 上 述 仿 真 模 型 和 基 于 宽 带 数 字 射 频 存 储 器 ( RF ) 术 、 接 数 字 D M 技 直 合 成 ( D ) 术 、 率 合 成 技 术 、 时 信 号 处 理 技 术 和 微 波 射 频 技 术 的 雷 达 目标 回 波 模 拟 系 统 , 出 了模 拟 的效 果 D S技 频 实 给
【, 0R一0
( )大 地雷达 测量 极坐标 系 到直 角坐 标 系转 换 2 的数学模 型如 下 :
X — R ・C S O E ・sn iA Y — R ・c s o Et・c s o A
Z — R ・snEl i
() 4 () 5
() 6
标 原点建 立 的一 个 直 角 坐标 系 , Z轴 为垂 直 于 雷达
型如下 : ( )直 线 运 动 : 1
V斗 1一 V A ・AT + X计 : 1= =X V斗1・△T ・sn + i0 Y斗 1一 Y V斗1・△T ・c s + o0 Z计 1一 Z () 7 () 8 () 9 (0 1)
( 1 1)
标 原点 。到 目标 T 的距 离 R 定 义为斜 距 ; 斜距 R 将
ZHANG u —e g。 UO i K n fn I Je
( e 7 3 I s iu e o I Ya g h u 2 5 0 , i a Th 2 n t t fCS C, n z o 2 0 1 Ch n ) t
Absr c : ta t Thi pe ify a a y e he s multo fr da a ge c s pa rbre l n l z s t i a i n o a r t r t e ho,nt o c s t i u a i n i r du e he sm l to m o l h t t a a a ge c i des t a he r d r t r t e ho s multo e uc s t a k mo l tm e dea a i n ne ds s h a r c de , i l y mod l Dop e e, plr m o l a p iud l t ato de nd a gulrgln de , m lt e fuc u i n mo la n a i tmod l a l a her d rt r e c o smul— e , swe l st a a a g te h i a ton s s e sa o i bo i ulto i y t m d ptng a vesm a i n mod l nd t e hni e s d on br a a gia a o e sa het c qu sba e o db nd di t lr di
2 2 运 动 航 迹 模 型 .
目标 航迹模 型 的建立 是在大 地雷 达测量 直角 坐 标 系建立 的 , 主要包 括直线 运动 、 圆周运 动 以及 由直
将 坐标原 点 0到 目标 T 的方 向定义 为径 距方 向 , 坐
线 运动 和 圆周 运动组 合起 来 的任 意航 迹 。其 数学模
1 雷达 目标 回波 模 拟 分 析