基于PDW的雷达信号环境建模与仿真研究

在雷达电磁环境仿真系统中,需要模拟生成描述雷达信号环境的脉冲描述字(PDW)数据,以引导系统生成干扰信号环境数据。采用PDW对雷达信号环境进行描述,结合雷达信号环境的PDW数学模型,给出了基于PDW的模型框架,并设计了雷达电磁环境仿真流程。最后归纳了生成PDW数据的处理方法,给出了载频、重频和脉宽的模拟生成示例。     

基于仿真计算的辐射源信号生成方法研究

为提高复杂电磁环境中辐射源信号的生成效率和逼真度,提出了一种基于仿真软件驱动实际信号生成的辐射源信号产生方法.首先,通过M atlab仿真计算得到任意辐射源信号(以辐射源信号中的LFM信号为例);其次,利用LabVIEW设计出相应的I/Q信号读取及发射单元;最后,经任意波形信号发生器生成射频信号.试验表明,利用计算机软件仿真出的辐射源信号与实际生成的射频信号相一致,该方法为实现快速仿真生成任意辐射源信号及其可视化研究提供了技术支持,独立的读取单元减少了系统内存的占用,具有一定的工程实践意义.     

复杂电磁环境表征方法

复杂电磁环境表征是电子信息系统复杂电磁环境效应研究的基础性问题之一.基于电磁环境的复杂性特点,提出了一种复杂电磁环境表征方法,该方法从实体环境、电磁信号环境和基于特定电子信息装备的电磁信号环境等三个方面进行参数化描述,为复杂电磁环境认知和模拟奠定基础.     

空战场全数字模拟电磁环境表示方法

战场电磁环境模拟是检验空基电子信息装备电磁环境适应性和在复杂电磁环境下作战能力的重要手段。针对空战场全数字模拟中电磁环境表征及建模问题,提出了基于实体环境和信号环境分类的电磁环境表示方法,从战场态势、传播环境和作战过程等三个方面对实体环境进行表示;从接收机前端信号环境、信号统计特性和信号环境平均功率密度等三方面对电磁信号环境进行了表示,并给出了仿真结果。     

基于真实场景的SAR回波模拟方法研究

SAR原始回波模拟在系统设计及成像算法验证等方面具有重要的理论及工程实践意义。文中在分析并建立合成孔径雷达回波信号数学模型的基础上,研究一种基于真实场景的SAR回波模拟方法。该方法利用SAR真实场景图像的灰度信息近似求得场景后向散射系数,根据雷达脉冲工作流程生成回波数据,具有实现简单、计算量小、回波模拟结果精确等优点。通过点目标、面目标和真实场景回波的仿真实验,从回波数据的统计特性以及图像级角度验证了其可行性。     

一种通用的机动式高精度电磁环境监测系统

为实现电磁信号快速和高精度监测,在常规电磁环境监测系统硬件架构的基础上,采用实时频谱仪和示波器等仪器仪表,设计开发系统软件,并配套设计相应的标校分系统和事后处理分系统,形成一套完整的机动式电磁信号监测系统,实现了电磁信号幅度标校、电磁信号监测、特征分析等功能。实际使用结果表明：高端仪器仪表的使用,能够实现电磁信号时域与频域的快速捕获与分析;标校系统的使用,有利于系统测量准确度的提高;事后处理分系统的使用,能够实现对雷达信号与干扰信号精细化分析;整套系统能很好地满足复杂电磁环境信号监测的需要。     

导航信号模拟器上位机软件设计与实现

卫星导航信号模拟器可以模拟产生各种动态环境下接收机所接收到的导航卫星信号。为接收机的调试和测试提供仿真信号源。完整的导航信号模拟器由上位机软件、中频信号产生、射频前端电路三个单元组成。文中对信号模拟器的上位机软件单元进行详细的分析,给出软件总体流程图,阐述主要模块的功能及其实现方法,包括人机交互界面、导航电文生成模块、载体运动轨迹计算模块、卫星位置计算模块和等效伪距误差计算模块。通过与商用(?)收机联试,验证了软件设计正确可行。     

一种基于COTS的SAR分布式目标模拟方法

针对目前合成孔径雷达(SAR)目标模拟器通常只能模拟点目标，且通用化程度和实时性较低的问题，提出了一种基于商用现成品或技术(COTS)的SAR分布式目标模拟方法。利用NI PXI平台构建了一个基于电磁仿真的SAR分布式目标模拟器，由电磁仿真软件模拟获取目标散射特性，并通过高速网口输入硬件设备进行采样及卷积操作得到仿真SAR回波数字信号，经数模转换模块完成对SAR数字信号的调制并输出模拟回波，可以直接用于SAR系统的数据验证。模拟器采用数字式一体化硬件设备，由NI PXIe-5646R和PXIe-5840进行信号的接收和发送，PXIe-7902作为系统核心进行高速实时数据运算。系统以现场可编程门阵列(FPGA)为核心，通过LabVIEW RT (Real Time)和FPGA模块直接进行访问，能实时、高速地采集和处理数据。经过测试，该目标模拟器可以生成分布式目标的射频回波信号，环路验证结果证明了本文提出方法的有效性。另外，本文提出的方法适用于多种雷达信号的模拟，通过设置不同的信号体制或接收外部信号输入，可以实现灵活的SAR目标模拟。     

雷达信号环境的一体化模拟方法探讨

针对装备的复杂电磁环境效应试验研究需求,研究了雷达类装备面临的信号环境,提出了一种基于信号相干特征的环境要素分类方法,并根据该方法设计了一体化的雷达信号环境模拟系统框架,讨论了相关的关键技术及其难点,为开展雷达类装备复杂电磁环境适应性试验提供了重要的理论与方法支持。     

复杂电磁环境下的雷达信号分选方法

由于电磁信号环境的日益密集、复杂,传统的雷达信号分选方法面临着严峻挑战。介绍了基于盲源分离的信号分选、聚类分选、基于脉内特征的信号分选等在复杂电磁环境下能够比较好地实现雷达信号正确分选的方法,分析了这几种方法的性能优劣;最后探讨了参数联合分选、算法联合分选的可行性和优势。     

立体式全球电磁环境感知系统设想

介绍了立体式全球电磁环境感知系统的构建思路：以高轨卫星实现全球瞬时无缝隙电磁环境覆盖（瞬时感知）;以低轨卫星实现区域电磁环境探测（区域增强探测）;以临近空间或机载平台实现电磁环境识别和重点目标定位（分析电磁环境、识别和定位重点目标）。立体式全球电磁环境感知系统以空、天电磁环境探测为网络,建立全球电磁态势数据库（含可视化）,实现在任何时间查阅任何区域内的电磁信号分布情况,分级分类为用户提供全球各区域实时、动态的电磁环境分布态势。     

海面舰船复合场景电磁散射模型与应用研究

开展海上舰船目标复合场景电磁散射机理和模型研究对于海洋环境中的船只监测以及分类识别有着重要的指导意义。面向高分辨雷达对海探测需求,介绍了研究团队近年来针对海洋环境提出的一系列电磁散射模型,具体包括：1）针对海面电磁散射提出的毛细波修正面元散射模型,面元化的简化小斜率近似模型以及针对高海情海面提出的考虑破碎波影响的面元化散射模型;2）针对电大尺寸目标提出的几何光学/物理光学混合算法及其硬件加速实现方案;3）针对船海复合场景提出的面元散射模型与几何光学/物理光学混合方法。最后给出了电磁散射模型在海杂波特性仿真分析、电大尺寸目标雷达特性分析、目标及船海复合场景高分辨合成孔径雷达图像仿真与目标探测等中的应用。     

导弹武器战场电磁环境构建及半实物仿真技术

简要分析了导弹武器面临的战场电磁环境特征,提出了一种通过数字+半实物相结合的仿真手段,在内场构建逼真的导弹武器战场动态电磁环境的基本方法。以导弹武器抗干扰性能半实物仿真试验为例,探讨了基于此电磁环境构建方法的半实物仿真系统组成及仿真试验流程。     

一种基于单机EMC试验结果的航天器系统级电磁兼容性分析方法

为提前识别单机电磁兼容性（EMC）试验超标情况对于航天器系统级电磁兼容性的影响,提出一种基于单机试验结果的航天器系统级电磁兼容性分析方法,即在单机EMC试验结果基础上,考虑安装位置影响,与系统级传导、辐射的敏感度限值和接收机灵敏度进行比较,获得安全裕量。对直立姿态两舱结构航天器的典型设备（包含非射频类产品、射频类产品和供配电产品）进行仿真计算,分析单机EMC试验超标结果对于整个航天器以及运载火箭电磁兼容性的影响。与实际测试数据的比较结果表明,所提出的分析方法能够实现利用单机EMC试验结果对航天器系统级电磁兼容性进行有效预测。     

火星环绕器推进系统建模与可视化研究

针对液体推进系统的联合仿真演示需求,基于模块化建模思想,根据守恒方程和状态方程,应用AMESim开发了通用液体火箭发动机组件模块库并建立了推进系统仿真模型,利用Simulink和LabVIEW开发了仿真控制模块和视景仿真模型,搭建了全系统联合仿真环境与平台.结合某型火星环绕器推进系统的任务要求以及具体构成,实现了该火星...     

基于改进LF算法的雷达信号分选

在现代战争中随着新体制雷达的不断涌现,电磁环境变得越来越复杂,雷达脉冲相互交错,雷达信号的处理面临高密度信号环境。目前普遍采用的基于直方图统计的信号分选方法越来越不适应现代雷达信号环境。将蚁群聚类算法引入到雷达信号分选中,并对其进行了改进,提出了一种新的雷达信号分选方法。该方法不需要雷达信号的先验知识,适用于处理未知信...     

航天训练模拟视景的光照仿真方法研究

针对航天员太空观察感知的视景仿真,提出了一种大规模场景下航天器的光照仿真实现方法。通过对航天器的真实光照环境进行建模分析,在此基础上实现了太空场景的光照仿真,并结合太空光照环境特点采用色调映射算法进行了光照亮度调节。光照一致性分析结果表明,航天训练模拟器的视景仿真实现在满足实时性指标的前提下,有效地提高了太空场景仿真的逼真度,所采用的亮度调节方法也切实可行。这种光照仿真方法不仅适用于各种空间活动的视景仿真,对于大场景中的天文景观的仿真也同样可以达到较好效果。