地面射频效应建模与仿真研究

作     者：王全民 

作者单位：国防科学技术大学 

学位级别：硕士

导师姓名：黄柯棣

授予年度：2005年

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

主      题：射频环境 射频效应 杂波 多路径 衍射 仿真 联合建模与仿真环境 

摘      要：射频环境仿真是雷达电子战仿真系统的重要组成部分,而射频环境效应仿真是射频环境仿真的主要内容之一。射频环境效应可以分为由地面产生的效应、由大气产生的效应以及气象效应。论文主要研究地面环境对射频信号传播的影响,包括三个方面的内容:地杂波效应、多路径效应和衍射效应。地杂波是由地面散射引起的对目标探测无用的信号;多路径是由电磁波在地面反射所引起的干涉;衍射则是电波绕射传播到遮蔽区的现象。 论文分析了杂波的产生机理和杂波的建模方法,重点分析了杂波统计模型的建模方法,分析了林肯实验室的杂波数据和地面类型的划分方法,阐述了地面单元的划分和遮蔽区的计算方法,阐述了使用ZMNL方法产生杂波序列的方法,并提出了一种工程上可实现的杂波建模与仿真方法。研究了多路径和衍射的产生机理,分析了不同地面时路径差的计算方法,分析了地面反射系数的计算方法以及衍射区和过渡区方向图传播因子的计算过程,最后阐述了过渡区的判断方法。最后给出了这两种效应模型的实现。 论文还详述了射频环境仿真模型(射频环境类)的设计和实现,射频环境仿真模型是建立在JMASE平台的基础上的为支持完整的雷达电子战系统的仿真而设计的。射频环境设计和实现采用面向对象的方法,具有模块化、接口简单、可扩展性、易于效应模型的添加和替换等特点。杂波模型和多路径、衍射模型作为两个子模型封装在射频环境模型中。最后建立了几个典型的仿真剧情,运行仿真并分析了仿真结果,验证了仿真模型的正确性。