回波模拟

摘要： 为了在教学科研中形象化的展示扩展目标的回波以及一维距离像信息,构建一个基于电磁仿真软件FEKO与MATLAB图形用户界面(GUI)仿真的雷达扩展目标回波模拟平台。利用该平台可以完成不同带宽、不同入射方向以及不同极化条件下电磁散射特性数据的获取以及扩展目标回波的模拟,并通过对模拟的扩展目标回波信号进行脉冲压缩处理,得到目标的一维距离像信息,将其与实际目标模型的参数进行对比分析,吻合度较好,仿真结果验证了上述平台的实用性及有效性,不仅可以作为教学科研的工具,也可以为雷达目标识别提供数据基础。

摘要： 现代电子对抗领域中,对弹载合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)的景象匹配末制导系统产生持续有效的干扰是一个巨大的挑战。针对这一问题,本文研究了基于连续回波模拟的组合干扰策略来克服它。通过分析SAR的距离多普勒成像原理,并依据快速频域回波模拟算法,逆向地生成与掩护目标一致的虚假场景回波;通过剖析景象匹配的末制导过程中的薄弱环节,使用双通道干扰机释放可调干信比的模拟回波,形成连续图像帧的场景欺骗和压制干扰效果,以对导引头产生诱导;利用干扰机的平台照明特性,对不同通道的压制信号和欺骗信号强度进行适配来实现最优的干扰效能。数值仿真结果表明,本文提出的干扰决策方法对弹载SAR的景象匹配末制导系统有较好的破坏效果。

摘要： 本文研究了一种软件定义的伪码体制高度表信号收发处理机设计。无线电高度表是飞机器的重要组成部分,当前无线电高度表研制流程无法应对快速变化的工作环境及多变的功能性能需求。针对这一问题,论文将软件无线电开发流程引入到无线电高度表研制过程中,以伪码体制高度表为例,提出了软件定义的无线电高度表收发机设计方案,在脱离射频前端的情况下,可根据输入参数进行波形仿真、回波模拟和高程测量,可用于测试测高算法性能,同时具备与实际软无平台交互的潜力,可在真实射频环境下对无线电高度表算法进行验证。通过仿真实验验证了伪码体制高度表收发处理机的发射波形生成、回波处理及高程测量功能。

摘要： 为了提高激光回波模拟距离分辨率,设计了基于FPGA主控芯片的回波模拟延时系统。采用粗细延时相结合的方式实现高分辨率采样,粗延时利用计数器实现大范围延时,细延时采用最小相移量相位调整次数的方法实现精细采样延时。外围电路包括串口通信模块、边缘检测模块和寄存器模块等共同组成回波模拟的延时系统。搭建实验平台并对15~6 000 m进行仿真和实验,仿真结果表明系统延时模块延时仿真误差≤100 ps,即0.015 6 m,实验结果数据表明18~6 000 m延时模块延时误差≤800 ps,即0.12 m。

摘要： 针对飞行模拟训练需求,基于自然云与电磁波束相互作用的统计特性,设计了1种自然云雷达图像仿真方案,给出了多个关键仿真模型的实现方法。通过雷达波束的子波束划分实现雷达波束充塞系数的估算,解决了波束充塞系数计算难度大的问题,并根据云的三维模型设计了雷达回波能量计算模型。通过将三维空间的计算转化到二维平面内以获取雷达波束中心与云团交点位置及参数,以此计算雷达反射率和雷达回波的距离衰减。仿真实验表明:该方法能较好地体现云对回波的衰减效应,以及波束充塞度对远距离云回波计算的影响,具有较好的实时性。

摘要： 为了研究雷达高度表相对于地面运动时天线主瓣照射区内多普勒谱分布规律,建立了大地回波宽多普勒带模型,利用基于等多普勒带、等距离环的网格映像法将波束照射区划分为若干矩形散射网格,采用等多普勒带内各矩形网格回波功率叠加的方法对回波多普勒功率谱进行仿真,克服了基于极坐标积分法计算繁琐且不利于后续工程实现的缺点,仿真结果与理论值相符,表明模型合理,最后分析得出了雷达高度表在不同高度及速度下多普勒谱分布规律,为后续雷达高度表的回波模拟提供了理论支撑.

摘要： 旋翼飞机飞行过程中会产生具有独特多普勒特征的雷达回波,通过对旋翼回波的准确模拟,可为不同类型飞机的精确识别提供重要依据.针对现有散射点叠加算法的假设缺陷,从目标高频电磁散射理论出发,提出了基于散射电场的飞机旋翼回波模拟方法.依据电磁散射场与雷达回波方程间的数学关系,发现目标回波的基带信号与目标后向散射电场的复振幅矢量具有一致性,基于此采用物理光学—矩量混合算法,求解飞机旋翼的散射电场;并通过短时傅里叶变换模拟得到旋翼的时频回波.最后,通过与传统散射点积分算法进行仿真对比,同时分析了不同桨叶角对旋翼回波信号的影响规律,验证了所提方法的正确性和优越性,实现了散射电场下飞机旋翼多普勒回波的准确获取,为后续研究飞机的精确识别奠定了理论基础.

摘要： 大机动条件下的曲线轨迹大斜视SAR系统传递函数具有复杂的多维空变性,现有的高效频域回波模拟算法均难以实现扩展场景的高精度回波模拟.为此,该文提出一种基于子孔径Keystone变换的机动SAR回波模拟方法.该方法根据距离徙动校正后的距离压缩函数对场景的距离压缩回波进行快速模拟,然后通过高精度的距离向逆处理实现扩展场景的回波模拟.为减少残余距离徙动对回波模拟精度的影响,距离向处理过程中采用子孔径Keystone变换的方法实现空变距离徙动的精确校正.理论分析和仿真结果表明,所提方法能够快速高精度地模拟扩展场景的机动平台大斜视SAR原始回波数据.

摘要： 利用具有通用接口的商用服务器、射频设备和信号转换与传输模块板卡搭建了一套空间目标宽带成像雷达回波模拟与实时成像处理平台,实现了包括空间目标宽带回波信号数字模拟、信号数模转换、模拟雷达信号的上下变频、宽带回波信号采集以及实时信号处理与存储在内的整个空间目标实时回波模拟和成像处理流程.根据空间目标宽带回波模拟以及实时ISAR成像处理的功能和指标要求,测试了包括回波模拟实时性、射频信号带内平坦度及相噪、信号杂散以及成像处理实时性等系统关键功能和指标,验证了该平台的有效性.

摘要： 针对宽带雷达性能验证和鉴定评估问题,提供了一种基于数字射频存储技术(DRFM)的多功能宽带雷达目标与干扰信号模拟器设计方法.该设计能够根据目标模型特征以及运动特性模拟产生雷达测试所需的目标回波信号,也可产生多种类型雷达干扰信号和噪声信号,用于雷达测试电磁信号环境构建,为宽带雷达功能和性能测试提供基准.可有效提高测试效率,实现测试的可重复性、遍历性和准确性,保证雷达性能测试的规范化,可有力支撑雷达装备试验验证及鉴定评估,具有较好的推广应用价值.

摘要： 多普勒相位作为被测目标信息获取的重要来源,其计算精度成为基于FPGA实现合成孔径雷达实时回波模拟技术的关键要素.本文针对多普勒相位计算过程中存在的数值开方运算以及FPGA中专用开方器件的缺失性问题,在保证原始数据的仿真精度以及满足大位宽数据的仿真需求基础下,以Xilinx Virtex6 sx315t为硬件平台,使用两种FPGA常用的近似方法.泰勒级数展开和CORDIC算法,对于多普勒相位的定点求解进行了程序设计与实现,并将仿真结果与MATLAB双精度理论数据进行对比,验证了精度的有效性.

摘要： 本文在介绍弹道导弹飞行轨迹的数学建模基础上,运用线性调频信号点目标雷达回波的去斜模型,建立了针对ISAR应用的雷达回波模型，运用FPGA+PCI技术实现了雷达回波的硬件模拟，介绍了回波模拟器的设计过程及实验数据的获取过程。通过对弹道导弹的雷达回波的硬件模拟结果进行成像处理,获得了与Matlab平台仿真数据成像处理一致的结果。

摘要： 针对多散射点回波模拟运算量大的问题，本文提出了一种新的回波模拟快速算法。该算法分析常规回波模拟算法的缺陷，利用卷积性质将复杂的向量累积转化为冲击函数的累积，有效提高了仿真效率。同时本文分析了该算法在非相参雷达和相参雷达中的运算复杂度。最后通过仿真验证了算法的有效性和高效性。

摘要： 具备纵、横向双维线列尺度亮点特性的潜艇目标,在物理几何三维空间坐标系上可用"X"轴和"Y"轴来表征其"⊥"字形的面尺度亮点回波特性.实际情况下,潜艇目标的镜反射强亮点约在3-10个,这主要决定于目标方位及潜艇结构.实测结果表明,在艇体侧向方位镜反射强亮点较多,正横方位由于信号叠加的关系回波被汇聚为一个超强亮点,艏艉方位由于遮蔽效应强亮点较少;而舰桥则在各方位都有较多的强亮点.如果将强亮点与潜艇的要害部位结合考虑,通常有7个强亮点(或要害部位)分布于潜艇目标的艇体艏部(声呐球鼻艏)、前部(武备舱)、中部(人员舱)、后部(动力舱)、艉部(推进器)、舰桥面和舰桥顶这7个部位.本文医潜艇为例介绍了水中目标面尺度回波模拟的实验研究情况。

摘要： 研究水下目标宽带信号散射回波时域和频域特性。对水中目标声学散射特性进行了理论分析，并在信道传输网络概念基础上建立水下目标回波模拟的频域问接方法，利用弹性理论求解水中弹性球壳的散射传递函数，并采用频域间接方法模拟Ricker宽带信号激励下的弹性目标回波，最后采用现代信号处理理论对模拟信号做了时频分析。结果表明宽带信号具有时域信号结构清楚，频带覆盖范围宽的特点，更有利于目标特征的提取和目标识别。

摘要： 随着星载合成孔径雷达的发展,仿真技术变得越来越重要.它可以应用到许多领域如检验各种成像算法以及验证不同的SAR系统设计参数[1].由于卫星的姿态强烈地影响着回波数据的多普勒参数,为了改善回波仿真的精度,本文讨论了卫星姿态角的确立.基于多普勒中心频率来确定俯仰角和偏航角在一些文献中已经讨论过[2][3],而本文从多普勒中心频率与天线方位向中心平面内点映射关系的角度推导出了有关俯仰角和偏航角的方程,从而确立二者.最后将使用姿态确定后生成的回波数据叠加到RADARSAT-1的原始数据后成像,与没有确定姿态所生成的回波数据对比,成像结果显示了姿态确立的有效性以及该方式在一定程度上改善了仿真的精度.

摘要： 该文基于Kirchhoff近似、几何光学和射线追踪方法,提出一种快速模拟机载正下视SAR探测冰川回波的方法,以帮助分析实测数据.对于SAR系统设计、雷达回波信号处理算法研究都有很大帮助,可以应用到星体地下结构探测回波的模拟.结合理论公式及数值仿真结果验证了此数值仿真方法的正确性.建立大尺度分层粗糙面散射物理模型,并推导给出了粗糙面散射场的计算公式.在不同的仿真场景和雷达系统参数下,数值仿真模拟冰川散射回波,定量分析冰层表面粗糙度、次表面粗糙度、山体倾斜度、冰层厚度、雷达系统参数等对天底区域和非天底区域散射回波的影响,给出了散射回波信号的详细物理解释.本文的仿真方法可以快速计算任意大尺度特定地形所对应的雷达探测仪回波数据.

摘要： 该文基于Kirchhoff近似、几何光学和射线追踪方法,提出一种快速模拟机载正下视SAR探测冰川回波的方法,以帮助分析实测数据.对于SAR系统设计、雷达回波信号处理算法研究都有很大帮助,可以应用到星体地下结构探测回波的模拟.结合理论公式及数值仿真结果验证了此数值仿真方法的正确性.建立大尺度分层粗糙面散射物理模型,并推导给出了粗糙面散射场的计算公式.在不同的仿真场景和雷达系统参数下,数值仿真模拟冰川散射回波,定量分析冰层表面粗糙度、次表面粗糙度、山体倾斜度、冰层厚度、雷达系统参数等对天底区域和非天底区域散射回波的影响,给出了散射回波信号的详细物理解释.本文的仿真方法可以快速计算任意大尺度特定地形所对应的雷达探测仪回波数据.

摘要： 该文基于Kirchhoff近似、几何光学和射线追踪方法,提出一种快速模拟机载正下视SAR探测冰川回波的方法,以帮助分析实测数据.对于SAR系统设计、雷达回波信号处理算法研究都有很大帮助,可以应用到星体地下结构探测回波的模拟.结合理论公式及数值仿真结果验证了此数值仿真方法的正确性.建立大尺度分层粗糙面散射物理模型,并推导给出了粗糙面散射场的计算公式.在不同的仿真场景和雷达系统参数下,数值仿真模拟冰川散射回波,定量分析冰层表面粗糙度、次表面粗糙度、山体倾斜度、冰层厚度、雷达系统参数等对天底区域和非天底区域散射回波的影响,给出了散射回波信号的详细物理解释.本文的仿真方法可以快速计算任意大尺度特定地形所对应的雷达探测仪回波数据.

摘要： 该文基于Kirchhoff近似、几何光学和射线追踪方法,提出一种快速模拟机载正下视SAR探测冰川回波的方法,以帮助分析实测数据.对于SAR系统设计、雷达回波信号处理算法研究都有很大帮助,可以应用到星体地下结构探测回波的模拟.结合理论公式及数值仿真结果验证了此数值仿真方法的正确性.建立大尺度分层粗糙面散射物理模型,并推导给出了粗糙面散射场的计算公式.在不同的仿真场景和雷达系统参数下,数值仿真模拟冰川散射回波,定量分析冰层表面粗糙度、次表面粗糙度、山体倾斜度、冰层厚度、雷达系统参数等对天底区域和非天底区域散射回波的影响,给出了散射回波信号的详细物理解释.本文的仿真方法可以快速计算任意大尺度特定地形所对应的雷达探测仪回波数据.

摘要： 本发明涉及一种雷达回波模拟器高精度延时控制方法及雷达回波模拟器，属于电子技术领域。本发明的雷达回波模拟器高精度延时控制方法，其在对m路并行信号进行延时处理，产生n组延迟1、2、……n个时钟的m路实部信号Re'(1、2、……n)后，将所述的n组m路实部信号Re'(1、2、……n)进行横向移位赋值产生延时并行信号，即将实部信号Re'(1、2、……n)中前一路的信号后移数位赋值，由此实现更小间隔的延时，从而实现利用FPGA在较低的工作频率下的雷达回波模拟器高精度延时控制方法，且本发明的方法应用实现方式简便，应用范围广泛，实现该方法的雷达回波模拟器的延时控制精度高，应用成本低廉。

摘要： 该发明属于雷达信号处理技术领域中的合成孔径雷达回波模拟器及回波模拟处理方法。模拟器包括FPGA芯片，DDR，电源模块，上位机，网络接口模块，D／A模块，高速接口模块及数据记录仪；而模拟方法包括配置参数的写入，全场景等效散射系数的确定，系统冲击响应分量的确定及时频变换，发射信号的时频变换，逆时频变换处理及小场景或大场景回波信号的输出、大场景回波信号的回放。该发明在主体结构上仅采用单片FPGA和DDR及一数据记录仪，回波模拟过程通过流水线作业，而具有系统结构简单、可靠性高，不但可有效提高SAR小场景回波信号的模拟速度、实现小场景回波的实时模拟，而且还可用于大场景回波信号的模拟及回波信号的回放输出等特点。

摘要： 本申请提供一种雷达回波模拟方法及雷达回波信号模拟器，通过控制器接收雷达发射信号，并通过第一存储器对所述雷达发射信号中的每个PRF分别进行第一延时处理，生成并输出发射延时信号；通过第二存储器分别对调制信息中的每个调制信息数据进行第二延时处理，生成并输出调制延时信号；使所述调制延时信号中的每个调制信息数据的脉冲下降沿出现在所述发射延时信号中与所述每个调制信息数据相对应的PRF的脉冲上升沿之前，保证了两者的匹配对齐；然后上述控制器再对所述发射延时信号和所述调制延时信号进行卷积运算，生成并输出雷达回波模拟信号，最终实现对所述雷达发射信号的延时和调制，避免了模拟回波失真的问题。

摘要： 本发明提出一种通用机载无线电高度表回波模拟器，包括：控制单元，建立回波系统函数；接收单元，接收无线电高度表发射的射频信号；下变频链路单元，产生时钟信息，并对射频信号进行下变频得到零中频无线电高度表发射信号；数字射频存储单元，根据时钟信息和回波系统函数对零中频无线电高度表发射信号进行卷积得到中频回波信号；上变频链路单元，对中频回波信号进行上变频以得到射频回波信号。本发明的实施例能够适应各种机载无线电高度表，并能够产生全面、精度高的回波信号，在无线电高度表设计、调试、测试、交付验收时，能够更为全面考核测试机载无线电高度表的功能和指标。本发明还提出了一种通用机载无线电高度表的模拟回波生成方法。

摘要： 本申请涉及探地雷达技术领域，具体而言，涉及一种回波系统函数构建方法、装置及回波模拟器。本申请实施例提供的回波系统函数构建方法，包括：针对多个地面单元格中的每个地面单元格，从地面单元格与雷达的实际距离值中提取出小数部分，再根据小数部分，获得N个插值核的值，其中，N≥0，且为整数，针对N个插值核中的每个插值核，计算插值核的值与调制系统函数的乘积，作为构建函数，以获得N个构建函数，基于多个地面单元格中每个地面单元格对应的N个构建函数，构建回波系统函数。本申请实施例提供的回波系统函数构建方法、装置及回波模拟器能够提高雷达的成像质量。

摘要： 本发明涉及一种雷达回波模拟器高精度延时控制方法及雷达回波模拟器，属于电子技术领域。本发明的雷达回波模拟器高精度延时控制方法，其在对m路并行信号进行延时处理，产生n组延迟1、2、……n个时钟的m路实部信号Re'(1、2、……n)后，将所述的n组m路实部信号Re'(1、2、……n)进行横向移位赋值产生延时并行信号，即将实部信号Re'(1、2、……n)中前一路的信号后移数位赋值，由此实现更小间隔的延时，从而实现利用FPGA在较低的工作频率下的雷达回波模拟器高精度延时控制方法，且本发明的方法应用实现方式简便，应用范围广泛，实现该方法的雷达回波模拟器的延时控制精度高，应用成本低廉。

摘要： 该发明属于雷达信号处理技术领域中的合成孔径雷达回波模拟器及回波模拟处理方法。模拟器包括FPGA芯片，DDR，电源模块，上位机，网络接口模块，D／A模块，高速接口模块及数据记录仪；而模拟方法包括配置参数的写入，全场景等效散射系数的确定，系统冲击响应分量的确定及时频变换，发射信号的时频变换，逆时频变换处理及小场景或大场景回波信号的输出、大场景回波信号的回放。该发明在主体结构上仅采用单片FPGA和DDR及一数据记录仪，回波模拟过程通过流水线作业，而具有系统结构简单、可靠性高，不但可有效提高SAR小场景回波信号的模拟速度、实现小场景回波的实时模拟，而且还可用于大场景回波信号的模拟及回波信号的回放输出等特点。

摘要： 本申请提供一种雷达回波模拟方法及雷达回波信号模拟器，通过控制器接收雷达发射信号，并通过第一存储器对所述雷达发射信号中的每个PRF分别进行第一延时处理，生成并输出发射延时信号；通过第二存储器分别对调制信息中的每个调制信息数据进行第二延时处理，生成并输出调制延时信号；使所述调制延时信号中的每个调制信息数据的脉冲下降沿出现在所述发射延时信号中与所述每个调制信息数据相对应的PRF的脉冲上升沿之前，保证了两者的匹配对齐；然后上述控制器再对所述发射延时信号和所述调制延时信号进行卷积运算，生成并输出雷达回波模拟信号，最终实现对所述雷达发射信号的延时和调制，避免了模拟回波失真的问题。

摘要： 本发明提出一种通用机载无线电高度表回波模拟器，包括：控制单元，建立回波系统函数；接收单元，接收无线电高度表发射的射频信号；下变频链路单元，产生时钟信息，并对射频信号进行下变频得到零中频无线电高度表发射信号；数字射频存储单元，根据时钟信息和回波系统函数对零中频无线电高度表发射信号进行卷积得到中频回波信号；上变频链路单元，对中频回波信号进行上变频以得到射频回波信号。本发明的实施例能够适应各种机载无线电高度表，并能够产生全面、精度高的回波信号，在无线电高度表设计、调试、测试、交付验收时，能够更为全面考核测试机载无线电高度表的功能和指标。本发明还提出了一种通用机载无线电高度表的模拟回波生成方法。

摘要： 本发明公开了一种雷达回波模拟器回波的实现方法，包括如下步骤：1)雷达回波模拟器接收雷达发射的射频发射信号；2)雷达回波模拟器接收雷达发出的PRF和雷达参数信息；3)将步骤1)信号进行变频，AD转换，I/Q分解处理；4)结合场景中目标的径向距离计算绝对延时；5)根据步骤2)中的PRF和步骤4)绝对延时，计算当前PRF下的相对延时；6)根据步骤5)计算的相对延时生成回波信号；7)将步骤6)信号进行数字变频，DA转换，变频处理；8)雷达回波模拟器将步骤7)目标回波信号辐射发出，以使得雷达能够接收到目标回波信号。