雷达系统建模与仿真
机载火控雷达系统建模与仿真的开题报告
机载火控雷达系统建模与仿真的开题报告一、选题背景随着军事技术的飞速发展，雷达技术在现代战争中已经成为不可或缺的重要装备。
而机载火控雷达系统是一种实现空中目标探测、跟踪和攻击的关键设备。
为了提高机载火控雷达系统的性能和可靠性，需要进行系统建模和仿真，从而对系统进行效能、精度、鲁棒性等多方面的分析和评估。
二、研究目的本课题拟建立一套机载火控雷达系统的数学模型，并对该模型进行仿真分析和评估，以期发现其中存在的问题，从而优化和完善机载火控雷达系统，提升其性能和可靠性。
三、研究内容1.机载火控雷达系统的参数建模：该部分需要将机载火控雷达系统的参数进行建模，例如雷达波长、发射功率、接收灵敏度等参数，以便后续仿真分析的实现。
2.机载火控雷达系统数学模型的建立：结合机载火控雷达系统的参数建模，建立机载火控雷达系统的数学模型。
3.仿真分析与实验验证：利用所建立的机载火控雷达系统数学模型，对不同状态的系统进行仿真分析，并结合实验验证进行对比分析，评估机载火控雷达系统的性能和可靠性。
四、研究方法1.文献研究：对机载火控雷达系统的相关文献进行梳理和研究，吸收相关知识和理论，为后续研究提供理论支持。
2.系统参数建模：根据机载火控雷达系统的功能和性能特点，对雷达参数进行建模，为后续系统数学模型的建立提供数据支撑。
3.系统数学模型的建立：利用数学建模方法，建立机载火控雷达系统的数学模型。
4.仿真分析：采用MATLAB等工具，结合系统数学模型进行仿真分析。
5.实验验证：利用实验设备验证仿真结果，并对结论进行对比分析。
五、预期成果1.建立机载火控雷达系统的数学模型，并对模型进行评估和分析。
2.优化和完善机载火控雷达系统，提升其性能和可靠性。
3.撰写论文并完成毕业论文的答辩。
六、进度安排1.文献研究：2021年11月-12月。
2.系统参数建模：2022年1月-3月。
3.系统数学模型的建立：2022年4月-6月。
4.仿真分析与实验验证：2022年7月-9月。
低截获概率相控阵雷达系统建模与仿真的开题报告
低截获概率相控阵雷达系统建模与仿真的开题报告一、选题背景及意义相控阵雷达是目前广泛应用于军事和民用的一种主流雷达系统，其在空中目标监测、空中预警、导弹防御等领域具有广泛的应用。
在相控阵雷达系统中，为了提高目标的截获概率，一项关键的任务是设计出低截获概率的信号处理算法。
因此，对于低截获概率相控阵雷达系统的建模与仿真研究具有重要的现实意义和科学价值。
二、研究目标和内容本文主要研究的是低截获概率相控阵雷达系统的建模与仿真，主要目标和内容包括：1.建立低截获概率相控阵雷达系统的信号处理模型，包括波束形成、距离确定、速度测量和方位角测量等几个部分。
2.基于建立的信号处理模型，仿真相控阵雷达系统的工作过程，包括发射信号、接收信号、数字信号处理等各个环节，并对仿真结果进行分析和评估。
3.建立低截获概率处理算法的仿真模型，包括匹配滤波、空间滤波、谱分析、目标跟踪等算法，并对模型的仿真性能进行测试和验证。
4.分析低截获概率相控阵雷达系统的实际应用场景，在不同应用场景下比较和评价不同处理算法的性能和效果。
三、研究方法和技术路线为了完成本文所述的研究目标和内容，本文采用如下研究方法和技术路线：1.资料收集：收集与相控阵雷达系统相关的文献资料，深入理解相控阵雷达系统的性能和工作原理，为后续研究奠定基础。
2.信号处理模型建立：结合文献资料和系统性能要求，建立低截获概率相控阵雷达系统的信号处理模型，并对信号处理模块进行仿真验证。
3.系统仿真：基于信号处理模型，搭建相控阵雷达系统的仿真平台，使用Matlab等软件对系统进行仿真和分析。
4.算法仿真：对常用的低截获概率处理算法进行仿真，分析算法的性能和优劣，并挑选最优算法进行综合仿真。
5.实验验证：在相应的实验环境下，对仿真结果进行与实验结果进行比较和验证，分析仿真结果在实际应用中的可行性和效果。
四、预期成果和意义通过本文的研究，预期可以得到如下成果：1.建立低截获概率相控阵雷达系统的信号处理模型，深入理解相控阵雷达系统的工作原理和性能要求。
雷达系统与仿真
(3) e AT (2) 有： ( k 1)T AT x(k 1)T e x(kT) e A( k 1)T Bu( ) d
x(0)
( k 1)T
0
eA( k 1)T Bu( )d
x(k 1)T eAT x(kT) eA(T )B du(kT)
利用一阶微分方程组的解法可求解高阶微分方程。
1系统的数学模型及其仿真方法
连续系统输出响应的计算
◆微分方程模型：利用数值计算方法求解高阶微分方程 ◆状态方程模型：利用数值计算方法求解一阶微分方程组 ◆传递函数模型：可转换为高阶微分方程，或利用拉布拉斯变换。 ◆冲击响应模型：可转换为传递函数模型，或利用数值积分。 数值积分仿真法的特点 ◆优点：计算误差容易控制 ◆缺点：算法复杂，计算量大。
1系统的数学模型及其仿真方法
◆龙格-库塔法
其中：
h yk 1 yk (k1 2k2 2k3 k4 ) 6
k1 f (t k , yk )
h k k3 f t k , yk 2 h 2 2
h k k 2 f t k , yk 1 h 2 2
n i 0 n i i 0 i
i
i
系统零状态相应的z变换为： Y ( z ) H ( z )U ( z ) 1.1.4状态方程
x(k ) Ax(k 1) Bu(k 1) y(k ) Cx(k )
四种模型之间可相互转换 离散系统的输出计算是代数运算或矩阵运算，最简单。
1系统的数学模型及其仿真方法
T 0
1系统的数学模型及其仿真方法
At A (T ) Φ ( T ) e , Φ ( T ) e Bd ，则有 m 令 0 T
雷达伺服系统建模与仿真
Ｋ ： １ ｎＡ，电枢 电路 电阻 ：２８ ｍ ３ Ｎｒ／ ．５ Ｑ， 电枢 电 路 电感 Ｌ ０ １ 电机 轴 转动 惯量 ： ．９ ｇｎ ， ： ． ４Ｈ， ０ ０ ｒ２ ４ｋ
天 线座 转动 惯 量 ：４１ ｋ ｍ ．１ ｇ 。 所采用的 Ｐ ＷＭ 功 放 可 近 似 为 一 惯 性 环 节 功放 具体 参数 为 ：切 换频 率 １ Ｈｚ ． ｋ ，电 ５
—
。
Ｔ ・ ÷１ Ｓ
压 放大 倍数 ｌ ， ０ 从而 Ｐ ＷＭ 功放 的传 递 函数近 似 为 ：
１ ０
００ ０ Ｓ ＋１ ． ０ ６７
电流 反馈采 用霍 尔 传感 器 ，匝数 比 １０ －１ ００ ，
然 后采 用 了 １ ５Ｑ 的采 样 电阻进 行 电流采 样 ，所 以 ６
２ １ 年 ４月 第 ２期 ０１
现 代 导 航
雷 达 伺 服 系 统 建 模 与 仿真
权 渭锋
（ 国 电子 科 技 集 团 公 司 第 二 十研 究 所 ，西 安 ７ ０ ６ ） 中 １０ ８
摘
要 ：针对 某型 雷达伺 服 系统 所采 用 的直 流力 矩 电机 模 型 ，利用 ＭＡ Ｌ Ｂ进行 了电流 环 、 ＴＡ
１ 雷 达 伺 服 系 统 典 型 框 图
典 型 的 雷 达 伺 服 系 统 三 闭 环 控 制 结 构 框 图如 图 １所 示［。最里 边 为 电流 环 ，其 次 为速度 环 ，最 ２ ｌ 外 边 为位 置环 。环 路仿 真 设计 时也遵 循 先 设计 电流
环 ，然 后 设计速 度环 ，最后 设计 位置 环 的原 则 。
基 于液浮速 率 积 分 陀螺 的速 度 环 以及位 置 环仿 真设 计 。最后 利 用跟踪 模 拟航路 验 证 了仿真 设计 的
(完整版)雷达系统中杂波信号的建模与仿真
1.雷达系统中杂波信号的建模与仿真目的雷达的基本工作原理是利用目标对雷达波的散射特性探测和识别目标。
然而目标存在于周围的自然环境中,环境对雷达电磁波也会产生散射,从而对目标信号的检测产生干扰，这些干扰就称为雷达杂波。
对雷达杂波的研究并通过相应的信号处理技术可以最大限度的压制杂波干扰，发挥雷达的工作性能.雷达研制阶段的外场测试不仅耗费大量的人力、物力和财力，而且容易受大气状况影响,延长了研制周期。
随着现代数字电子技术和仿真技术的发展,计算机仿真技术被广泛应用于包括雷达系统设计在内的科研生产的各个领域，在一定程度上可以替代外场测试，降低雷达研制的成本和周期。
长期以来，由于对杂波建模与仿真的应用己发展了多种杂波类型和多种建模与仿真方法。
然而却缺少一个集合了各种典型杂波产生的成熟的软件包，雷达系统的研究人员在需要用到某一种杂波时，不得不亲自动手，从建立模型到计算机仿真,重复劳动，造成了大量的时间和人力的浪费.因此，建立一个雷达杂波库，就可以使得科研人员在用到杂波时无需重新编制程序,而直接从库中调用杂波生成模块,用来产生杂波数据或是用来构成雷达系统仿真模型，在节省时间和提高仿真效率上的效益是十分可观的。
从七十年代至今已经公布了很多杂波模型，其中有几类是公认的比较合适的模型。
而且，杂波建模与仿真技术的发展己有三十多年的历史,己经有了一些比较成熟的理论和行之有效的方法，这就使得建立雷达杂波库具有可行性。
为了能够反映雷达信号处理机的真实性能，同时为改进信号处理方案提供理论依据,雷达杂波仿真模块输出的杂波模拟信号应该能够逼真的反映对象环境的散射环境。
模拟杂波的一些重要散射特性影响着雷达对目标的检测和踉踪性能,比如模拟杂波的功率谱特性与雷达的动目标显示滤波器性能有关;模拟杂波的幅度起伏特性与雷达的恒虚警率检测处理性能有关。
因此，杂波模拟方案的设计是雷达仿真设计中极其重要的内容,杂波模型的精确性、通用性和灵活性是衡量杂波产生模块的重要指标。
雷达探测技术的建模与仿真
雷达探测技术的建模与仿真雷达探测是一种通过发射电磁波，利用物体对电磁波的反射信号来探测物体位置、速度、形状和性质的技术。
在军事、民用领域广泛应用，如导航、遥感、气象、交通等。
随着科技的快速发展，雷达探测技术也逐渐成熟。
在雷达探测技术的发展中，建模与仿真是不可或缺的环节。
建模与仿真可以模拟出雷达探测所需要的各类信号，探测效果，不同物体的反射情况，帮助设计和优化雷达系统。
一、建模建模是将实际事物或系统抽象为一定的数学或物理模型的过程。
在雷达探测的建模中，需要考虑到各类信号和反射物体的特性。
1. 信号模型雷达探测中常用的信号包括：线性调频信号（LFM信号）、相位编码信号和频率编码信号等。
在这些信号中，LFM信号是最常用的一种信号。
建立信号模型，可以方便的分析信号的特性，为后面的仿真提供数据支持。
2. 物体模型雷达探测的物体一般分为两类：散射体和目标。
在建立物体模型时，需要考虑到物体的理论反射系数、散射截面积、形状和材料等影响反射的因素。
将这些因素综合考虑，可以得到不同物体的反射特性，为后面的仿真提供数据支持。
二、仿真仿真是在计算机环境下，利用建立好的数学或物理模型进行系统模拟，以预测系统行为的技术。
在雷达探测的仿真中，需要考虑到仿真的环境和仿真的目的。
1. 仿真环境雷达探测的仿真环境一般分为两类：地面仿真和空中仿真。
地面仿真一般是在计算机软件中构建3D模拟环境，利用不同物体的局部坐标和相对位置，计算出雷达探测的反射特性，模拟出雷达扫描过程。
空中仿真则需要模拟天气、风速、飞行高度、飞行速度等因素，以获得更真实的仿真结果。
2. 仿真目的雷达探测的仿真目的一般分为两类：性能评估和仿真验证。
性能评估主要是根据系统设计指标，比如最大探测距离、空中控制指挥系统驱动优化后雷达跟踪过程的性能、远程干扰抗性等，从理论上预估雷达系统的性能。
仿真验证则是通过模拟真实环境，下小巴高平原、海面等相应地形的不同天气环境，模拟部署后的实际应用结果，验证所设计的雷达方案在实际应用中的可行性。
SAR_雷达_建模__仿真
SAR雷达成像仿真摘要雷达发展初期由于分辨率较低，其作用主要是“点”目标的检测和跟踪。
而现代机载雷达系统则要执行更多任务，从目标检测和识别到大面积地形测绘。
地形测绘可通过合成孔径雷达（SAR）实现。
通过采用相干辐射照射地面并测量回波信号，SAR可以产生地表的高分辨率二维图像，其成像质量由系统分辨单元的大小决定。
分辨单元由系统的距离和方位分辨率共同决定。
高的距离分辨率通过脉冲压缩技术实现。
高方位分辨率取决于天线尺寸及雷达波长，可以通过雷达运动达到增加天线孔径从而提高方位分辨率的目的。
本文简介了SAR的发展历史，着重研究条带式状正侧视SAR的成像原理，建立点目标回波模型，重点讨论了其R-D成像算法，介绍了目前常用的其他成像算法，在频域内对该算法进行了距离徙动校正（RCMC），从而得到多点目标的Matlab仿真。
关键词：SAR 正侧视距离徙动校正成像ABSTRACTBecause of low resolution radar at the early stage of development, its main function is "point target detection and tracking". The modern airborne radar system to perform more tasks, from the target detection and recognition to terrain mapping in large area. Topographic mapping can be actualized by synthetic aperture radar (SAR) . By using the coherent radiation and measure the echo signal,SAR can produce high resolution two-dimensional image , its imaging quality depends on the system resolution cell size. Resolution unit consists of range and azimuth resolution .High range resolution is achieved through the pulse compression technique. High range resolution depends on the size of the antenna and radar wavelength,the carrier’s motion is used to increase the antenna aperture radar so as to improve the range resolution of the.This paper introduces the development history of SAR, focuses on the imaging principle of belt shaped side looking SAR, and establishes the echo model of point target. The paper mainly part focuses on the R-D imaging algorithm, and introduces some other common imaging algorithm.The algorithm of range migration correction(RCMC) is solved in frequency domain,thereby getting the several-point-target Matlab imaging simulation.Keyword: SAR Side looking Range migration correction ImagingI目录第一章绪论 (1)1.1 合成孔径雷达（SAR）的发展历程和现状 (1)1.2 现代SAR的发展方向及意义 (2)1.2.1 多参数SAR系统 (2)1.2.2 聚束SAR (2)1.2.3 极化干涉SAR（POLINSAR） (3)1.2.4 合成孔径激光雷达（Synthetic Aperture Ladar） (3)1.2.5 星载合成孔径雷达的小型化 (3)1.2.6雷达与可见光卫星的多星组网是主要的使用模式 (4)1.3 论文的内容及结构安排 (4)第二章合成孔径雷达的工作原理 (5)2.1 线性调频信号及其脉冲压缩 (5)2.2 方位分辨率 (6)2.3 SAR点目标回波模型 (8)第三章合成孔径雷达的成像算法 (10)3.1 运动补偿技术的发展及现状 (10)3.1.1 引言 (10)3.1.2 基于运动传感器补偿算法的发展 (10)3.1.3 运动补偿算法的发展 (11)3.1.4 基于回拨数据运动补偿算法的发展 (12)3.1 距离徙动 (12)3.2 距离-多普勒算法（R-D算法） (15)3.2.1 原始正侧视及其改进的距离多普勒算法 (15)3.2.2 斜侧视下距离多普勒算法 (17)3.3 其他SAR成像算法简介 (18)3.3.1 线性调空变平移算法（Chirp Scaling，C-S） (18)II3.3.2 距离徙动算法（RMA） (19)3.3.3 极坐标格式算法（PFA） (19)3.3.5 频域变尺度算法（Frequency Scaling） (20)3.3.6 各算法的比较 (20)第四章成像仿真及分析 (22)第五章全文总结 (27)致谢 (28)参考文献........................................................................................ 错误！未定义书签。
雷达系统仿真设计报告二
雷达系统建模与仿真设计报告雷达系统仿真设计报告设计报告二一、设计题仿真产生两到三种相关雷达杂波，并检验其概率分布和功率谱。
二、设计过程1．选择运用MATLAB 软件实现设计要求。
2．选择以下三种相关雷达杂波。
（1）相关高斯杂波；（2）非相干相关韦布尔杂波；（3）非相干相关对数正态杂波。
3．仿真产生相关高斯杂波（1）实现方法采用时域褶积法，这种方法是从给定杂波的功率谱密度着手，在时域产生相关序列的。
首先，由功率谱)(f S 求出它的采样值)(^f S n ，可以证明，离散随机过程的频谱采样间是相互独立的，于是，便可从线性滤波理论出发，将产生相关高斯随机序列看作是一种离散滤波过程，可得到滤波器的幅频响应的离散值)()(^^f S f H n n =显然，它是个实序列。
如果以)(^f X n 表示输入高斯白噪声的频谱采样值，则滤波器的输出谱可表示为)()()(^^^f H f X f y n n ∙=这样就可用傅里叶反变换表示滤波器的输出))((^f y ifft y n k =。
本设计中给出相关高斯杂波的功率谱密度函数为2exp()(22f ff S σ-=，f σ在编程中指定第3页共26页（2）相关高斯杂波仿真结果（1）参数f σ=100（3）相关高斯杂波仿真结果（2）参数f σ=20第4页共26页从图中可看出独立高斯杂波和相关杂波的区别。
3．仿真产生非相干相关韦布尔杂波（1）实现方法在对非高斯杂波的模拟中，Weibull 分布模型在很宽的条件范围内良好的与实验数据相匹配。
它能很好的描述多种杂波，包括地物杂波、海杂波和云雨杂波等。
而且瑞利分布式Weibull 分布的一个特例。
因此Weibull 分布杂波，特别是具有一定相关性的Weibull 分布杂波的模拟具有重要的意义。
Weibull 分布的概率密度函数为])(exp[)()(1p p q x q x q p x p -=-0≥x 式中，q 是尺度参数，表示分布的的中位数，p 是形状参数，表明分布的偏斜度。
雷达系统建模与仿真
理论研究型（）；计算机软件型（）；综合型（）
2.文管理类（）；3.外语类（）；4.艺术类（）
题目类型
1.毕业设计（√）2.论文（）
雷达回波建模与仿真作业
雷达回波建模与仿真作业雷达回波建模与仿真作业雷达回波的建模与仿真是雷达工程中非常重要的一步。
下面将结合实际应用场景，从模型建立和仿真过程两个方面续写。
一、模型建立1. 存在的问题雷达回波的建模是根据目标散射特性和雷达性能参数进行的，然而真实环境中目标复杂多变，雷达参数也会受到众多因素的影响，仅仅通过理论公式很难完全准确地描述回波信号。
2. 基于物理原理的模型建立为了更准确地建立回波模型，可以基于物理原理进行仿真模拟。
通过目标特性分析，将目标分解为若干个散射单元，根据散射单元的位置、极化方向、散射强度等参数，在各个方向上计算目标的散射截面。
考虑到雷达的特性，如发射信号的功率、波束特性、接收信号的增益等，通过波动方程或其他适当的数学公式计算目标距离、速度等参数。
将目标的散射截面和雷达参数结合起来，计算回波信号的功率、波形等，并进行合理的处理和修正。
3. 引入统计特性实际环境中的杂波干扰和噪声会对回波信号造成影响，在模型建立过程中可以引入各种统计特性。
可以考虑杂波的统计分布和功率谱密度，噪声的功率谱密度等，并结合雷达系统的性能参数，如信噪比、动态范围等，对回波信号进行更加真实的建模。
二、仿真过程1. 计算环境参数进行雷达回波的仿真前，首先需要确定仿真的计算环境参数。
包括雷达的工作频率、发射功率、天线增益等，以及目标和背景的散射特性，如目标的散射截面、背景材料的散射特性等。
2. 设定仿真场景根据具体应用场景的需求，设定仿真场景。
包括目标的位置、速度、方向等参数，在空间中随机或指定位置生成目标集合。
考虑随机性和多样性，可以引入目标的不确定性因素，如目标的姿态变化、形态变化等。
3. 进行回波仿真计算根据建立的回波模型和仿真的环境参数，进行回波的仿真计算。
针对每个目标，根据其位置、速度等参数，计算回波信号的功率、相位、波形等，并考虑噪声和杂波的影响，进行修正处理。
4. 仿真结果分析通过对仿真结果进行分析，可以评估雷达系统的性能。