雷达半实物仿真系统的设计与实现.pdf

西安电子科技大学
硕士学位论文
雷达半实物仿真系统的设计与实现
姓名:王健
申请学位级别:硕士
专业:信号与信息处理
指导教师:张林让
20090101
摘要现代战争中,雷达系统的工作环境日益复杂,其功能和体制也不断完善,如果在雷达的整机调试和性能鉴定中都采用外场试验,不仅花费高、研制周期长,而且在某些情况下是不可能实现的。因此,目前广泛利用雷达半实物仿真技术,在实验室仿真环境中对多种复杂条件下的雷达性能进行测试、评估,发现潜在的设计隐患并提早纠正,使在设计过程中少走弯路,提早验证系统性能。本文主要研究工作包括:首先,介绍了半实物仿真的基本概念及雷达系统半实物仿真的原理;其次,利用和软件建立了较为友好且易于扩展的雷达目标环境仿真软件和信号处理性能评估软件,前者力求较为全面真实地再现在各种杂波、干扰背景及多种复杂调制方式下的目标回波信号,后者对信号处理过程中的脉冲压缩、约癕性能进行评估;最后,提出了单脉冲跟踪雷达半实物仿真方案,并根据此方案搭建了单脉冲跟踪雷达的半实物仿真平台,对其系统性能进行了评估。本文设计的雷达半实物仿真系统可用于测试雷达信号处理机的工作性能以及雷达系统性能,为今后雷达的设计、研制提供了参考。关键词:半实物仿真性能评估雷达目标环境单脉冲跟踪雷达
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导师签名:日期本人签名:二本人签名:互键西安电子科技大学学位论文创新性声明关于论文使用授权的说明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德,本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果;,也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中散了弱确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切相关责任。本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定,即;研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件,允许查阅和借阅论文;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证,毕业后结合学位论文研究课题再攥写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。C艿论文在解密后遵守此规定,
。在雷达系统的研究说,雷达系统仿真是一种能够节约大量人力和物力资源,缩短研制周期,解决设系统进行建模仿真时,系统中的有些部分不能够用数学模型准确的替代,为了保证雷达系统仿真的准确性和真实性,采用了一种更加接近真实情况的仿真技术一所谓半实物仿真是指在仿真试验系统的仿真回路中接入部分实物的仿真。半实物仿真的准确含义是:从布诨芈象实体的动态特性通过建立数学模型、编程,在计算机上运行。由于在回路中接入实物,硬件在回路仿真系统必须实时运行,因此半实物仿真系统可以归纳为以下几部分:①仿真计算机系统与接口;②环境模拟设备;③被测实物。如图示【浚半实物仿真与其它类型的仿真方法相比具有实现更高真实度的可能性,是仿真技术中置信度最高的一种仿真方法。从系统的观点看,市碓谙低持薪与开发中,利用仿真技术可以确定系统设计方案;对给定的雷达系统进行性能评估;寻求新的雷达体制;寻求最佳雷达波形;寻求更好的信号处理技术;寻求抗各种有源和无源干扰的方法等等。以上这些方法都可以通过仿真得到验证。应当计中的某些难题和推动雷达技术发展的非常有效的方法与手段【。然而在对雷达半实物仿真。中的仿真。在条件允许的情况下尽可能在仿真系统中接入实物,以取代相应部分的数学模型,这样更接近实际情况,从而得到更确切的信息。这种仿真试验将对图半实物仿真系统图
国内外研究状况入部分实物,意味着可以把部分实物放在系统中进行考察,从而使部件在满足系统整体性能指标的环境中得到检验,因此是提高系统设计可靠性和研制质量的必半实物仿真能够在实验室仿真环境中对多种复杂条件下的性能影响进行评估,发现潜在的设计隐患,并提早纠正,使在设计过程中少走弯路,提早验证系统性能,减少意外事件发生,使系统的可靠性得以加强。半实物仿真技术自世纪年代问世直到今天,始终盛行不衰。各国在武器装备研究中大量应用半实物仿真技术,美国人非常重视这方面的研究和应用,可行的手段,并且在制导武器系统的开发方面应用半实物仿真技术已经有很长的历史,代表性的有美国导弹防御系统、美国空军制导武器、美国陆军制导武器以世纪年代开始,我国在自动控制领域首先采用了仿真技术,面向过程建模和采用模拟计算机的数据仿真获得较普遍的应用,同时采用自行研制的三轴模拟转台