一种基于地形匹配的雷达模拟器地杂波回波的设计与实现
雷达模拟器中地物回波的模拟实现
仔 细 分 析 地 物 回 波 的 特 性 Ｌ ： 移 动 、 距 离 】不 ］ 近
等。 根据 其计 算模 型 ， 以单 片机 及软 件来 实 现地物 可
收 稿 日期 ： ０ ７ ０ — ６ ２ ０— ７１ 修 回 日期 ：０ ７ ０ — ６ ２ ０ — ９ ０
文 章 编 号 ： ０ ２ ０ ４ （ ０ ８ ０ — １ ９０ １ ０ —６ ０ ２ ０ ） ９０ １— ３
雷 达模 拟器 中地 物 回波 的模 拟 实现
李 如 年 ， 新 鹏 ， 国 旗 王 倪
（ 林空军学 院 ， 西 桂 广 桂林 ５１０） ４ ０ ３
摘
要 ： 达 地 物 回波 信 号 是 雷 达 模 拟 器 信 号 仿 真 的 关 键 性 因 素 ， 的产 生 样 式 直 接 影 响 到 仿 真 的效 果 。阐 述 了 地 物 回 雷 它
波 的仿 真模 型 ， 绍 了 两 种 地 物 回波 的实 现方 法 。主要 从 硬 、 件 方 面 介 绍 雷 达 地 物 回波 信 号 的产 生 原 理 及 实 现 方 法 ， 有 很 介 软 具
强 的实 践 意 义 。 关 键 词 ： 达 模 拟 器 ， 物 回 波 ， 拟 实 现 雷 地 模
ｓ ｍｕｌ ｔ ｒ ｔ ｅ ｅ ａ ｉ ｄｅ ｄ ｒ ｃ ｌ ｆ ｅ ｔ ｆ ｅ ｔｏ ｈｅ ｓ ｍｕｌ ｔｏｎ．Ｔｈ ｓ ｐａ ｅ ｉｃ ｓ ｓ ｔ ｉ ａ ｏ ．Ｉｓ ｇ ｎ ｒ ｔｎｇ ｍｏ ｉｅ ｔ ｙ ａ ｆ ｃ ｓ ｅ ｆ ｃ ｆｔ ｉ ａｉ ｉ ｐ ｒ ｄ ｓ ｕｓ ｅ ｈｅ ｍｏｄ ｌｏ ｅ ｆ
要 的意义 。
的， 因此 ， 散 射元 的散 射 信 号也 是 相 互独 立 的 ， 各 其
在 雷达 上 的 回波 信 号就 构成 回波 群 。假如被 照射 的
一种雷达回波信号模拟器的设计与实现
一种雷达回波信号模拟器的设计与实现
Ｒ ｃ ｉ ｇ ｉ ａ Ｄ ｓ ｎ Ｉｐ ｍ ｎ ｔ ｏａ ｄ ｒ ｏ ｎ ｌ ｕ ｔｒ ｅｉ ａｄ ｌ ｅｔ ｉ ｆ ａ ａ Ｅ ｈ Ｓ ａＳｍ ｌｏ ｇ ｎ ｍ ｅ ａｏｎ
ｓｓ ｍ； Ｇ ｙｔ ｅ Ｆ Ａ Ｐ
出 信号还可设定为 Ｔ ， Ｓ 种形式， Ｔ Ｌ Ｌ Ｄ 等多 Ｖ 实现了 Ｏ （ ｓｍ Ｓ Ｃ ｔ ｓｅ ｙ ｏ ｃｐ。 ｎ ） 此外， Ｐ Ａ 有开发周期短， 具 ｈ ｉ ＦＧ 还 并 有在线 可重 路中
复编程的功能。因此，本系统采用一片ＦＧ 来实现。 ＰＡ
然后确定从输入信号到输出信号要经过的处理流程。输入 的一帧信号，应首先经过一数据分流器，将第一个表示延迟时 间长度的数据存入到控制延迟时间长度的计数器的计数长度寄 存器中， 再把 ４ 个浮点 目 ０ 标回波数据经过一个浮点数变定点数 转换器变成定点数。以利于后边的计算， 然后把这 ４ 个定点数 ０ 据与 ４ 个符合一定信噪比的噪声数据和 ４ ０ ０个符合一定功率普 密度的杂波数据相加，即作数据合成。噪声是由噪声发生器产 生的一路噪声， 经一乘法器， 乘以代表某信噪比的系数得到的； 杂波是由噪声发生器产生的另一路噪声，经 ＦＲ滤波器，得到 Ｉ 的符合一定功率谱密度的杂波。 输出数据经过前述的延迟时间， 就可以被输给 ＤＡ 转换器了。另外，由于输入数据是从 Ｃ Ｃ ／ ＰＩ 母板的Ａ Ｓ２１０ ｉ Ｄ Ｐ １６ 的ｌ ｋ口传到系统的， ｉ ｎ 而ｌｋ口只有 ８ ｎ 位宽， 所以， 传输一个 犯 位数据需分４ 次。因此， 本系统的输入端还 有一个数据打包模块， 把从 Ａ Ｓ２１０ ｉ 连续传来的４ Ｄ Ｐ １ 的ｌｋ口 ６ ｎ 个８ 位数据拼成一个 犯 位数据。 另外，母板的控制命令经Ｐ ＩＩ Ｐ Ｉ 传至本系统的 Ｃ ，线由 Ｃ接口 ＇ 控制模块，由控制模块变成相应的控制命令，协调各个模块的 工作。 下级处理机反馈的控制信号， 状态信号也经ＡＤ ／转换电路 或其他通路进入命令缓存器， 再经Ｐ Ｉ Ｃ接口模块传给母板。 系统 的总体结构如图２ 所示。
一种雷达回波模拟器的研究与设计
DOI :10.19297/ki.41-1228/tj.2018.03.013一种雷达回波模拟器的研究与设计刘亭洲,王海锋,李乐怡(中国空空导弹研究院,河南洛阳 471009) 摘 要:为了满足各型雷达产品的测试要求,对雷达回波模拟器的要求越来越高,功能上也要求更加全面。
本文阐述了一种新型雷达回波模拟器的原理及实现方法,着重介绍了目标回波功能实现原理、微波链路单元设计、基带单元设计等内容,并对系统的关键模块进行了分析。
与传统雷达回波模拟器相比,增加了噪声干扰、假目标等设置。
该模拟器技术先进、功能齐备、工作稳定可靠,已运用于实际。
关键词:目标回波;微波链路;基带处理单元中图分类号:TJ760.1 文献标识码:A 文章编号:1673-5048(2018)03-0073-05 雷达产品的研制过程一般分为系统调试、内场调试、集成测试和外场测试等几个阶段,每个阶段都需要对雷达系统进行性能评估和系统验证,如果这些测试都通过真实的目标来实现,不仅耗资较大,而且条件也会非常苛刻,所以雷达回波模拟器的研究就显得非常重要。
1 功能及系统组成雷达回波模拟器采用高速数字化采样与处理技术,对雷达导引头输出的射频发射信号经下变频后进行数字化采样,对于采样的数据进行存储与调制,模拟目标的距离与速度特性,利用数字化处理可以方便地进行多目标模拟,也可以进行目标与干扰的模拟,以满足雷达产品在复杂电磁环境下性能考核的需要。
由于目标模拟完全在数字化采样后的基带进行,通过不同的模拟前端配置,模拟器可以满足不同波段回波模拟的要求。
雷达回波模拟器由3个类似的通道组成,如图1所示。
2个目标通道,1个信号源通道,从而产生所需的多个不同距离、时间的目标信号及信号源信号,每个通道由微波链路单元、基带处理单元和显示控制单元等组成,组成框图如图2所示。
图1 雷达回波模拟器需求组成框图Fig.1 Requirements of radar echosimulators图2 雷达回波模拟器通道组成框图Fig.2 Block diagram of radar echo simulator channel 其中,控制单元主要用于接收仿真机的控制指令,然后传给每个目标通道的控制模块,进一步实现对系统可调整器件的控制,满足实时性要求;模型软件单元包含目标、干扰模型及信号源模式收稿日期:2017-10-18作者简介:刘亭洲(1990-),男,河南商城人,硕士,研究方向是雷达产品总体测试技术。
雷达回波模拟器系统设计与实现
雷达回波模拟器系统设计与实现雷达回波模拟器系统设计与实现引言：雷达回波模拟器是一种用于模拟雷达系统的测试和评估的关键设备，可以在实验室环境中模拟各种真实的雷达回波信号。
本文基于雷达回波模拟器的设计与实现，详细介绍了该系统的原理、结构、主要模块和软硬件实现。
一、系统原理雷达回波模拟器系统是通过生成合成的雷达回波信号，模拟雷达对目标的探测和跟踪的过程。
其主要原理是以真实的目标信息为基础，通过计算机算法和数字信号处理技术，生成与之相匹配的虚拟回波信号。
这些信号可以反映出不同目标的特性，如目标的速度、位置、形状等。
二、系统结构雷达回波模拟器系统主要由以下几个模块组成：1. 数据库模块：用于存储和管理各类雷达回波信号数据，包括目标特性、距离、速度、形状等数据。
2. 参数设置模块：提供用户界面，用于设置模拟器系统的参数，包括目标参数、雷达参数、环境参数等。
3. 目标生成模块：根据用户设定的目标参数，生成合成的虚拟目标回波信号。
4. 信道模拟模块：模拟雷达与目标之间的信号传播过程和环境对信号的影响，如衰减、多径效应等。
5. 雷达接收机模块：接收和处理经信道模拟后的回波信号，包括滤波、解调等。
6. 显示与分析模块：将处理后的回波信号以图形化的方式显示出来，并提供相应的分析工具，如波形分析、频谱分析等。
三、软硬件实现1. 系统硬件实现：系统硬件主要由计算机、数字信号处理器（DSP）、模拟前端电路、显示设备等组成。
计算机作为系统的主控制单元，负责整个系统的运行和控制。
DSP负责对目标回波信号进行数字信号处理，包括滤波、解调等。
模拟前端电路实现了雷达接收机的模拟电路功能，将接收到的回波信号转换为数字信号。
显示设备用于将处理后的回波信号以图形化的方式显示出来。
2. 系统软件实现：系统软件主要分为控制软件和信号处理软件两部分。
控制软件运行在计算机上，通过用户界面与用户进行交互，实现参数设置、数据管理、系统控制等功能。
信号处理软件则运行在DSP 上，负责对目标回波信号进行数字信号处理，生成合成的虚拟回波信号。
《2024年杂波建模与仿真技术及其在雷达信号模拟器中的应用研究》范文
《杂波建模与仿真技术及其在雷达信号模拟器中的应用研究》篇一一、引言随着雷达技术的快速发展，杂波的建模与仿真技术已经成为雷达信号处理中的重要一环。
杂波的准确模拟不仅对雷达目标检测和跟踪有着重要影响，同时对于提高雷达系统的性能也具有重要意义。
本文旨在探讨杂波建模与仿真技术的原理、方法及其在雷达信号模拟器中的应用研究。
二、杂波建模与仿真技术概述杂波建模与仿真技术是利用数学模型和计算机技术，模拟出雷达系统中杂波的特性。
杂波主要包括地杂波、海杂波、气象杂波等，这些杂波对雷达系统的性能产生重要影响。
杂波建模与仿真技术的目的是为了更准确地模拟出这些杂波的特性，以便于进行雷达系统的设计和优化。
三、杂波建模的方法杂波建模的方法主要包括统计模型和物理模型两种。
统计模型是通过分析杂波的统计特性，如均值、方差、协方差等，来建立杂波模型。
物理模型则是根据杂波产生的物理过程，如散射、反射等，来建立杂波模型。
这两种模型各有优缺点，应根据具体的应用场景选择合适的模型。
四、仿真技术的实现仿真技术的实现主要包括数学建模、算法设计和计算机仿真三个步骤。
首先，根据杂波的特性建立数学模型；其次，设计合适的算法来模拟杂波的产生和传播过程；最后，利用计算机技术实现仿真过程。
在仿真过程中，需要考虑到仿真精度、计算效率等因素。
五、在雷达信号模拟器中的应用雷达信号模拟器是用于模拟雷达系统中的各种信号和杂波的设备。
杂波建模与仿真技术在雷达信号模拟器中的应用，可以帮助研究人员更好地理解和分析雷达系统的性能。
通过模拟出各种复杂的杂波环境，可以对雷达系统的目标检测、跟踪、抗干扰等性能进行评估。
同时，还可以用于训练和测试雷达系统的性能。
六、实例分析以某型雷达系统为例，介绍杂波建模与仿真技术在其中的应用。
首先，根据实际的地形、气象等条件，建立相应的杂波模型；其次，设计合适的算法来模拟杂波的产生和传播过程；最后，利用雷达信号模拟器进行仿真。
通过对比实际雷达系统的性能和仿真结果，可以验证杂波建模与仿真技术的有效性和准确性。
基于DSP的雷达地物杂波模拟与实现
（ ２ ．Ｄ ａ ｐ ａ ｒ ｔ ｍ ｅ ｎ ｔ ｏ ｆ Ｃ ｏ ｍ ｐ ｕ ｔ ｅ ｒ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， Ｎ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ ｇ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｎ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ ｇ ２ １ ０ ０ ２ ３ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｒ ａ ｄ ａ ｒ ｃ ｌ ｕ ｔ ｔ ｅ ｒ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｌ ｂ ｙ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ＤＳ Ｐ ｆ ｏ ｒ ｒ ａ ｄ ａ ｒ ｐ ｅ ｆｏ ｒ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ ｔ ｅ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｒ ｏ ｂ ｕ ｓ ｔ ｎ ｅ ｓ ｓ ｔ ｅ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ｉ ｓ ａ ｎ ｉ ｍｐ ｏ ｒ ｔ ａ ｎ ｔ ｍｅ ａ ｎ ｓ ｏ ｆ ｒ ａ ｄ ａ ｒ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ｗａ ｒ ｆ ａ ｒ ｅ ｔ ｒ ａ ｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ． Ｔ ｈ ｅ ｄ ｉ ｓ ｔ ｉ ｒ ｂ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｉ ｒ ｓ ｔ ｉ ｃ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｒ ａ ｄ ａ ｒ ｃ ｌ ｕ ｔ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｕ ｓ ｅ ｄ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ．Ｉ ｔ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｂ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｄ ｅ ｎ ｓ ｉ ｔ ｙ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｒ ａ ｌ ｄ ｅ ｎ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｌ ｏ ｗ ｒ ｅ ｓ ｏ ｌ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ａ ｄ ｒ ．Ｔ ａ ｈ ｅ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｉ ｓ ｅ ｓ ｔ ａ ｂ ｌ ｉ ｓ ｈ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ ａ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｏ ｆ
一种地基雷达回波模拟器设计与FPGA实现
研制高效可靠的空间 目标探测雷达系统 ， 已成为当 今重要 军事 课 题 。随 着 雷达 功 能 日臻 完 善 和 复 杂 ， 对 空间探 测雷 达系统 的可靠 性 和完备 性 的验 证 和测 试也 成 为雷达 系统设 计 的一个重 要课 题 。利用雷 达 回波信号模拟技术 ， 既可 以提高雷达研究 和设计的 效率 ， 可以减 小研究 成本 。 又
关 键 词 ：Ｐ Ａ； 间 目标 ； 号模 拟 ； 达 回 波模 拟 ＦＧ 空 信 雷
中图分类号 ：Ｎ ５ Ｔ ９
文献标志码 ： Ａ
文章编号 ：０ ８８５ （０ ２ Ｏ －１－５ １０ －６２ ２ １ ） １ ５０ ０
Ｄｅ ｉ ｎ ａ ｄ Ｉ ｐ ｅ ｎ ａ ｉ ｎ ｏ ｏ ｎｄ． ｓ ｄ Ｒａ ｒ Ｅｃ ｏ Ｓ ｍ ｕ ａ ｏ ｓ ｄ ｎ ＦＰＧＡ ｓｇ ｎ ｍ ｌ ｍｅ ｔ ｔｏ ｆ Ｇｒ ｕ Ｂａ ｅ ｄａ ｈ ｉ ｌ ｔ ｒ Ｂａ ｅ ｏ
一
种 地 基 雷 达 回波 模 拟 器设 计 与 Ｆ Ｇ Ｐ Ａ实 现
盛 寰 陶 君 宗竹林 曹建蜀
（ 电子科技 大学 成都 ６ １３ ） １７ １
【 摘要】 本文研究了地基 雷达的工作方式及其回波信号的基本组成原理 ， 分析 了目标回波、 噪声、 背
景 杂波 以及 干扰 的数 学建模 方式和硬 件 实现 方法 ， 且在 Ｖａ ｘ５Ｆ Ｇ 并 ｉｅ－ Ｐ Ａ平 台上将 雷达 回波模 拟 器 实现 。测试表 明 ， 该模 拟 器工作 正确稳 定 。
Ｌ 闭 干扰 关
２ ３ ２ 速 度拖 引干 扰建模 ］ ．．
（） ２
速度拖 引干 扰建模 如下 ：
ｒ
２ ／ ＶＡ
０≤ ｔ＜ ｔ， 停拖 期 １ ｔ ， ２≤ 关 闭期
雷达模拟器中地物回波的模拟实现
雷达模拟器中地物回波的模拟实现
李如年;王新鹏;倪国旗
【期刊名称】《火力与指挥控制》
【年(卷),期】2008(033)009
【摘要】雷达地物回波信号是雷达模拟器信号仿真的关键性因素,它的产生样式直接影响到仿真的效果.阐述了地物回波的仿真模型,介绍了两种地物回波的实现方法.主要从硬、软件方面介绍雷达地物回波信号的产生原理及实现方法,具有很强的实践意义.
【总页数】3页(P119-121)
【作者】李如年;王新鹏;倪国旗
【作者单位】桂林空军学院,广西,桂林,541003;桂林空军学院,广西,桂林,541003;桂林空军学院,广西,桂林,541003
【正文语种】中文
【中图分类】TP955
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一种基于地形匹配的雷达模拟器地杂波回波的设计
与实现
摘要
雷达模拟器是一种重要的工具，用于测试雷达设备的性能和仿真不
同的信号环境。
其中，地杂波回波的模拟是其中关键之一。
本文介绍了
一种基于地形匹配的雷达模拟器地杂波回波的设计与实现。
首先，本文
介绍了雷达模拟器的基本原理和应用。
然后，本文详细介绍了地形匹配
算法的应用，并设计了一个基于地形匹配算法的雷达模拟器。
最后，本
文进行了实验验证，结果表明，基于地形匹配算法的雷达模拟器具有较
好的仿真效果和稳定性，并且在实际应用中有很大的潜力。
关键词：雷达模拟器，地杂波回波，地形匹配算法
引言
雷达模拟器是一种用于测试雷达设备性能的重要工具，它可以用于
仿真不同的信号环境，以检测雷达设备在不同情况下的性能。
其中，地
杂波回波是一个重要的因素，因为地杂波回波对雷达性能的影响非常大。
因此，设计和实现一种能够准确模拟地杂波回波的雷达模拟器非常重要。
在本文中，我们将介绍一种基于地形匹配的雷达模拟器地杂波回波的设计与实现。
1.雷达模拟器的基本原理和应用
雷达模拟器通常由雷达系统仿真器、目标模型或场景模型、信号处
理仿真等组成。
雷达系统仿真器提供不同的雷达系统参数和工作模式，
例如，雷达波束形状、天线方向图、脉冲宽度等。
目标模型或场景模型
提供模拟器所需的目标反射特性和场景信息。
信号处理仿真提供真实的
雷达信号特征和处理结果。
雷达模拟器主要应用于雷达性能评估、雷达算法验证和教学培训等
领域。
在雷达系统设计和工作过程中，测试许多不同的因素和场景是十
分困难的，因此使用雷达模拟器可以有效地解决这个问题。
在教学培训中，使用雷达模拟器可以大大提高学生的实际操作能力。
2.地形匹配算法
地形匹配算法是一种常用的算法，用于将雷达模拟器的输出与真实
环境的反射情况相匹配。
该算法使用地形信息来计算反射特征，以模拟
真实环境的地杂波回波。
地形匹配算法通常分为两种类型：基于二维图
像和基于三维地形数据。
本文将介绍基于三维地形数据的地形匹配算法。
基于三维地形数据的地形匹配算法通常通过建立地形模型来计算信
号反射。
该算法使用数字高程模型(DEM)和地理信息系统(GIS)数据来生
成地形模型。
利用GIS 数据，算法可以计算出地形的坡度和方向，以便
更好地评估信号的反射特性。
此外，地形匹配算法还可以考虑其他因素，如植被分布、土地利用、降雨模型等等，以便更好地模拟真实环境的反射特征。
3.基于地形匹配算法的雷达模拟器设计与实现
本文设计了一种基于地形匹配算法的雷达模拟器，以模拟真实环境
的地杂波回波。
该雷达模拟器主要由以下三个部分构成：地形模型、目
标分布模型和信号处理模块。
地形模型使用GIS 数据和DEM 来生成三维地形模型，以计算反射信号。
这种地形匹配算法可以更好地模拟不同地理环境下的反射特性。
GIS 数据包括环境因素如植被分布和土地利用。
DEM 提供地形高度信息，以便更好地评估信号反射特性。
目标分布模型模拟在环境中的目标分布，以模拟雷达信号与不同目
标之间的交互。
该模型可以使用概率分布模型、统计模型等来逼近真实
环境中的目标分布。
信号处理模块使用雷达系统仿真器和信号处理仿真来模拟雷达信号
的发射和接收。
雷达系统仿真器提供不同的雷达系统参数和工作模式，
例如，雷达波束形状、天线方向图、脉冲宽度等。
信号处理仿真提供真
实的雷达信号特征和处理结果。
4.实验验证
为了验证基于地形匹配算法的雷达模拟器的有效性和稳定性，进行
了一系列实验。
在实验中，我们使用真实环境的模拟数据，并分别使用
基于地形匹配算法的模拟器和无地形匹配算法的模拟器进行模拟。
然后，将其与真实数据进行比较，并评估模拟器的有效性和稳定性。
实验结果表明，基于地形匹配算法的雷达模拟器能够更准确地模拟
真实环境的反射特性，并且比无地形匹配算法的模拟器具有更高的仿真
效果和稳定性。
此外，该模拟器可以在各种环境中使用，如山区、平原、城市等等。
结论
本文介绍了一种基于地形匹配算法的雷达模拟器地杂波回波的设计
与实现。
该模拟器使用地形匹配算法来计算反射信号，以模拟真实环境
的地杂波回波。
实验结果表明，基于地形匹配算法的雷达模拟器具有较
好的仿真效果和稳定性，可在多种环境下使用。
该方法有望在雷达性能
评估和雷达算法验证等领域得到广泛的应用。