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基于分形理论的地杂波建模与仿真

基于分形理论的地杂波建模与仿真

作者：潘科南京航空航天大学

学位级别：硕士

杂波是由目标以外的其它散射体对雷达发射信号反射而引起的雷达回波,是影响雷达系统工作性能的重要因素之一。本文针对地杂波,利用网格映像法,并结合规则网格数字高程模型(DEM)数据的结构特点,在给出相干视频回波模型的基础之上,完成了... 详细信息

杂波是由目标以外的其它散射体对雷达发射信号反射而引起的雷达回波,是影响雷达系统工作性能的重要因素之一。本文针对地杂波,利用网格映像法,并结合规则网格数字高程模型(DEM)数据的结构特点,在给出相干视频回波模型的基础之上,完成了地杂波的建模与仿真工作。本文首先介绍了DEM数据的结构特点,并采用基于分形理论的随机中点位移法,得到了三维仿真地形的DEM数据;接下来根据网格映像法,以DEM栅格数据作为地形高度,建立小平面模型,并以每个小平面模型作为一个杂波散射单元,再结合载机的空间位置信息,给出了杂波散射单元擦地角、后向截面积等参数的计算方法。其次,引入基于最邻近可视点的通视线生成算法,并根据雷达应用的特殊性,对此方法进行了改进,从而有效地解决了天线波束主瓣照射区域附近内的遮蔽处理问题;接下来在给出相干视频回波模型的基础上,对雷达天线波束主瓣照射区域附近内的地杂波进行了仿真,并针对仿真结果作了详细分析。最后,重点介绍了MATLAB/C++混合编程的特点及其具体实现方法,并以MFC程序调用MATLAB编译后的动态链接库(DLL)的方式,完成了仿真软件的设计、实现工作。整个软件由仿真参数输入控制、仿真结果显示以及仿真状态提示三个模块组成,实现了包括地形建模、遮蔽处理以及杂波仿真在内的多个功能。

关键词：地杂波网格映象法随机中点位移法相干视频回波模型 MATLAB/C++

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机载雷达地、海杂波仿真的快速算法研究

机载雷达地、海杂波仿真的快速算法研究

作者：井塬塬西安电子科技大学

学位级别：硕士

对于机载雷达系统的下视仿真而言，地、海雷达杂波的仿真已经成为重要组成部分，杂波的实时、快速仿真已经成为雷达仿真的迫切要求和现实需求。研究杂波仿真算法可以应用于雷达系统设计、信号处理算法优化、性能模拟等许多方面。本... 详细信息

对于机载雷达系统的下视仿真而言，地、海雷达杂波的仿真已经成为重要组成部分，杂波的实时、快速仿真已经成为雷达仿真的迫切要求和现实需求。研究杂波仿真算法可以应用于雷达系统设计、信号处理算法优化、性能模拟等许多方面。本文从工程应用的角度出发，对雷达杂波仿真算法进行了较为深入的研究。首先研究和分析了地、海杂波信号的特性，对杂波的基本概念和理论进行了阐述;其次对杂波的仿真方法和原理进行了介绍和分析，以网格映象法为基础对杂波信号的仿真进行了分析和推导，同时对仿真算法进行了仿真验证。最后，根据实际对杂波仿真的实时、快速要求，从天线增益量化存储、后向散射系数量化存储、杂波面积量化存储等多方面对地、海杂波仿真的快速算法进行了研究和仿真。杂波快速仿真算法大大提高了仿真速度，对于工程应用具有很大参考价值。

关键词：机载雷达地、海杂波仿真网格映象法杂波功率谱快速算法

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雷达回波信号的建模与仿真研究

雷达回波信号的建模与仿真研究

作者：胡艳辉西安电子科技大学

学位级别：硕士

本文以作者参与的一部雷达信号处理机中的信号源的仿真工作为背景,主要研究信号源中杂波信号的建模与仿真工作,从理论的角度出发,对雷达的工作环境、杂波的幅度分布模型和频谱分布模型、杂波的建模仿真方法以及产生机理进行了详细深入... 详细信息

本文以作者参与的一部雷达信号处理机中的信号源的仿真工作为背景,主要研究信号源中杂波信号的建模与仿真工作,从理论的角度出发,对雷达的工作环境、杂波的幅度分布模型和频谱分布模型、杂波的建模仿真方法以及产生机理进行了详细深入地分析。本文首先研究了常规脉冲地基雷达杂波的仿真方法,以对数正态分布、K-分布杂波为例详细讨论了零记忆非线性变换法（ZMNL）和球不变随机过程法（SIRP）模拟杂波的具体过程,并对两种不同的方法进行了分析比较。对相关杂波功率谱特性的AR模型及其模拟方法进行了深入研究,提出了一种具有约束条件的修正的Levinson递推算法产生相关高斯随机序列,这种方法避免了用频域变换法得到的样本数据统计特性的影响,能够满足实际杂波短序列长度的要求,并给出了计算机仿真结果。结合实测数据,在零记忆非线性变换法和球不变随机过程法的基础上,提出了一种基于实测数据的杂波模拟方法,利用实际采集的数据设计成型滤波器,在高斯白噪声的激励下,能够模拟出与原采集杂波更吻合的杂波数据。最后,针对机载下视脉冲多普勒雷达,建立了机载雷达的环境模型,重点介绍了基于雷达相干视频信号的杂波仿真模型。以点散射体杂波模型为基础,采用网格映象法对地杂波信号的模拟进行了分析与推导,并采用此方法对瑞利分布的高斯谱地杂波、目标信号和噪声信号进行了模拟,得到机载雷达回波信号,并对仿真结果进行了分析。

关键词：雷达地杂波仿真网格映象法雷达回波

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雷达目标与环境回波信号仿真系统设计与开发

雷达目标与环境回波信号仿真系统设计与开发

作者：严湘南西安电子科技大学

学位级别：硕士

在现代雷达系统的研制和凋试过程中，对雷达性能和指标的测试是必不可少的一个环节。然而随着军事需求的不断增加，雷达技术也日新月异、迅速发展，在雷达功能不断增多的同时，雷达系统也变得越来越复杂。这直接导致测试的复杂与困难，... 详细信息

在现代雷达系统的研制和凋试过程中，对雷达性能和指标的测试是必不可少的一个环节。然而随着军事需求的不断增加，雷达技术也日新月异、迅速发展，在雷达功能不断增多的同时，雷达系统也变得越来越复杂。这直接导致测试的复杂与困难，如果全部采用外场实验来对其性能进行验证，不仅要耗费巨大的人力物力资源，而且还受一些非不可抗力因素的限制。因此，使用雷达信号模拟器来取代外场测试变得尤为重要。本文以某弹载雷达导引头信号处理机中的信号源的仿真工作为背景，主要研究目标与杂波信号的建模与仿真，以及回波模拟系统的设计与开发。文中首先介绍了基本的雷达回波理论知识，讨论了基于相干视频信号模拟的方法，利用网格映象法对弹载地杂波信号进行模拟，并依据点目标回波理论分别对目标和杂波进行建模和仿真;然后依据应用要求，根据软硬件结合的设计思路，以计算机外加FPGA（现场可编程阵列）硬件平台的实现方式，对模拟器硬件平台进行设计与开发;最后，为增强该模拟器的友好性、实用性，基于MFC（微软基础类库）开发了相应的回波仿真软件，并对系统进行联调，调试结果表明系统是有效工作的。

关键词：雷达回波信号模拟器相干视频模拟法网格映象法现场可编程逻辑阵列微软基础类库

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机载雷达视频回波的仿真与模拟

机载雷达视频回波的仿真与模拟

作者：马丽电子科技大学

学位级别：硕士

雷达信号的模拟主要是雷达目标及环境回波信号的模拟。本文以某种机载雷达信号处理器的研制为背景,对目标回波信号和杂波的模拟理论和算法以及系统实现等问题进行了较为深入的研究。以PC 机为仿真平台,根据雷达参数建立目标、杂波模型,... 详细信息

雷达信号的模拟主要是雷达目标及环境回波信号的模拟。本文以某种机载雷达信号处理器的研制为背景,对目标回波信号和杂波的模拟理论和算法以及系统实现等问题进行了较为深入的研究。以PC 机为仿真平台,根据雷达参数建立目标、杂波模型,采用基于MFC 的程序设计编程脱机产生回波数据,再将其加载到雷达信号模拟器的SDROM 中,模拟器按时序输出数据,为后续脉压、杂波抑制、动目标检测和显示系统提供实时数据,实现了对机载雷达回波信号的实时模拟。本文首先介绍了雷达回波信号的基本知识,包括点目标模型、杂波模型及相干视频信号模型等;接下来对机载雷达回波信号进行了分析,介绍了地杂波信号、目标信号及噪声的模拟方法,以点散射体杂波模型为基础,重点采用网格分析法对瑞利分布的高斯谱地杂波进行了模拟;接下来基于MicrosoftVisual C++的面向对象程序设计,介绍了应用程序的软件设计方案、软件功能和软件设计流程,并对此软件产生的不同参数下的雷达视频回波数据进行了仿真和分析,该软件通过设置雷达和载机参数,产生和、差两路回波数据,并对视频数据进行功率谱显示;介绍了回波模拟的系统实现,重点介绍了回波模拟器数据的格式转换、写入方式及输出方式,对模拟器存在的预畸问题做了相应的处理并给出了模拟器实际输出的雷达回波信号时域波形。最后给出了与整个信号处理系统(脉冲压缩、杂波抑制、显示)联调测试结果。

关键词：网格映象法雷达回波模拟器地杂波 SDRAM MODULES 功率谱