雷达目标与环境回波信号仿真系统设计与开发

摘要

在现代雷达系统的研制和调试过程中，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。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景和意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 回波建模与仿真技术概况

1．2．2 雷达回波模拟器研究概况

1．3 论文结构和主要内容

第二章 雷达回波信号模拟

2．1 引言

2．2 雷达点目标回波模拟

2．3 雷达相干视频回波信号

2．4 常用雷达信号及其回波

2．2．1 线性调频信号及其回波

2．2．2 频率步进信号及其回波

2．5 雷达环境杂波模拟

2．5．1 雷达杂波幅度分布模型

2．5．2 雷达杂波功率谱模型

2．5．3 地杂波后向散射系数模型

2．5．4 雷达杂波主要模拟方法

2．5．5 杂波序列的产生

2．6 弹载雷达回波仿真

2．6．1 网格映象法

2．6．2 天线方向图

2．6．3 地杂波相干视频回波仿真

2．7 弹载雷达相干视频回波

2．7．1 目标回波

2．7．2 地杂波回波

2．7．3 噪声回波

2．7．4 雷达相干视频回波

2．8 本章小结

第三章 通用雷达回波模拟器硬件设计

3．1 引言

3．2 模拟器总体设计及工作原理

3．3 硬件电路设计与实现

3．3．1 主控模块

3．3．2 存储模块

3．4 硬件调试及结果分析

3．5 本章小结

第四章 雷达回波模拟仿真软件设计与开发

4．1 引言

4．2 软件主要功能与总体方案

4．3 软件设计方案

4．3．1 Visual C++与Matlab通信设计

4．3．2 子模块线程设计

4．4 软件工作原理

4．5 USB数据传输设计

4．5．1 USB驱动及固件开发

4．5．2 应用程序与USB驱动通信设计

4．6 人机交互界面设计

4．6．1 软件系统主界面

4．6．2 参数设置界面

4．6．3 回波分析界面

4．6．4 USB数据传输界面

4．7 本章小结

结束语

致谢

参考文献