DSP的软件系统下的无线电雷达应用技术研究

随着全球信息化与数字化的发展,基于DSP的软件无线电技术作为一种高端、灵活的通信系统结构,给用户带来了便捷和优质性能。该文主要通过研究DSP原理及软件无线电技术及两者的巧妙组合优势,进而研究无线电雷达应用技术,最后还阐述了其应用前景和研究意义。

机载前视风切变雷达杂波抑制的仿真研究

研究飞机起飞和着陆的安全问题,大气中的切变风影响飞机的飞行安全。为减弱地杂波对风切变回波信号检测,应对雷达回波进行杂波抑制,提取切变风信号,达到准确预警。为达到上述目的,提出一种归一化最小二乘格形(least square lat-tice,LSL)联合过程估计器杂波抑制方法,利用估计器输出的平方和最小的前提下,自适应地调整估计器的反射系数及回归系数,使输出杂波成分最小,从而有利于风切变的检测,以保证飞行安全。仿真结果表明,归一化LSL联合过程估计器在甚低信杂比情况下,可以主动跟踪主瓣杂波的多普勒频率,相对于AMTI杂波抑制技术具有更好的抑制能力,满足机载前视风切变雷达达到准确预警的目的。

机载雷达系统多层划分容错机制的研究

针对机载雷达系统的高可靠性要求,提出了一种多层划分的容错体系结构。采用自底向上分层的方式构建容错系统并试图在每一层尽可能的处理相应级别的错误,避免由微小错误导致高代价故障处理方式的介入。在此基础上设计分布式冗余管理协议实现节点的错误诊断、错误隔离以及重新配置,并采用一种基于悲观消息日志的异步检查点回卷恢复策略用于程序状态的复位或恢复。最后通过系统仿真故障注入的方式验证采用多层划分容错机制设计的系统具有更高的容错效率。

基于模糊理论的FMEA方法研究

针对传统FMEA分析方法中故障模式影响因素等级描述语言不易量化及评价模型不合理的问题,提出一种基于模糊理论的FMEA定量分析方法。运用模糊理论建立模糊评判模型,给出基于α截集的解模糊方法对模糊数进行清晰化,同时讨论了评估过程中专家权重的确定准则,从而得到风险优先数(RPN)的排序,并以多功能扰流板为例,验证了该方法的可行性。

海杂波多分形特性分析及小目标检测技术研究

为判定海杂波是否具有多重分形特性,采用小波模极大值法和多分形消趋势波动分析法对任一距离单元的实测海杂波数据进行分析,提出一种基于时间-距离单元-幅度图法,基于该方法对多距离单元海杂波数据进行分析,分析结果表明海杂波具有多分形特性,当海杂波存在小目标时,分形受到"干扰",多分形特征存在明显差异。通过分析还发现当Rényi参数q<0时,距离单元含小目标的广义分形维明显大于其他距离单元只含海杂波的广义分形维;而当q>0时,这种规律不是很明显,因此提出一种基于不同距离单元间广义分形维偏差的方法来检测海杂波背景下小目标,实验结果表明该方法是有效的。

基于ARINC661的触摸屏显控系统研究与设计

随着综合化航空电子系统的飞速发展,座舱显示的人机工效要求不断提高,触敏显示屏作为一种重要显控设备被运用于座舱环境中。基于ARINC661规范,结合显示屏触敏功能,研究设计了一套用于飞机座舱的触摸屏显控系统,提出了一种局部画面区域随屏幕触点实时移动的设计与实现方法。利用ARINC661规范中定义的窗体部件,通过UA和CDS内核间指令交互,在触摸敏感的显示器上实现局部画面区域跟随触摸点实时移动的功能,使飞行员对座舱显示画面的控制更加方便高效。

微下击暴流的三维建模与预警仿真研究

风切变是一种特殊的大气现象,对飞机的飞行形成干扰,会对飞机飞行安全造成很大的危害。为解决上述问题,提出一种三维特征风场建模的方法来仿真微下击暴流。利用流体的数学特征,建立模型,进行风切变雷达回波的仿真,通过对危险因子的判定达到对风切变现象的勘测和预警。风场建模方法以典型微下击暴流为目标,根据流体数学模型,建立了以速度场为特征,风场特征可调的微下击暴流风场,并对所建立的风场进行了分类。随后进行雷达回波信号仿真,结果表明所仿真的风场的确具有风切变特征,并可通过信号处理方法进行危险因子的判决分析,用来完成机载雷达对于风切变预警,并证明特征风场的正确性和有效性。为进一步的风切变信号处理方法提供了基础,有助于提高飞机飞行的安全系数。

机载雷达系统测试性分析与优化

针对机载雷达系统的特点,研究了系统测试性建模问题。根据机载PD雷达的组成和主要功能,结合FMEA分析结果,使用eXpress软件建立了机载PD雷达测距子系统的测试性模型,对模型的测试性参数进行了计算和分析。对测距子系统模型构造出故障信息矩阵,通过逐步分解故障信息矩阵的方法,对模型进行测试点优选。运用故障植入法通过测试设备对雷达进行测试,并计算测试性参数,计算结果表明所采用的测试方法满足系统测试性的要求。

基于极化不变量特征的雷达目标识别技术

极化是雷达目标具有的特性之一。以电磁散射计算仿真的圆锥形弹头模型、球形和圆柱形诱饵模型为研究对象,在极化不变量理论基础上对这些简单目标的极化特性进行了试验分析研究,提出了一种新的组合极化不变量特征(功率矩阵迹与行列式的比值)用于雷达目标识别,并给出了其对应实际的物理意义。文中以SVM为分类器,提出基于功率矩阵迹、去极化系数和功率矩阵迹与行列式的比值特征进行分类识别,结果表明,该方法可以有效地将弹头和诱饵进行分类识别。

应用于相控阵火控雷达的一种波束交叠新方法

针对传统机载平面相控阵雷达扫描方式所采用的矩形栅交叠结构和三角栅交叠结构所引出的波束形状损失问题,提出了一种新的交叉外切式交叠结构。分析并比较了3种结构的波束形状损失及能量分布图,推导了交叉外切式结构的优化俯仰角和方位角以及中心检测概率。仿真结果表明,交叉外切式结构波束形状损失最小,可以提高雷达中心检测概率,有利于实现雷达的完整性扫描。

机载气象雷达风切变信号模拟系统设计与应用

为了对某型民机气象雷达系统的前视风切变探测技术进行功能验证和性能评估,组建了一套风切变信号模拟系统。根据风切变气象条件发生时间短,发生区域小的特点,通过在实验室条件下对风切变气象回波信号进行研究,建立用于验证和评估前视风切变气象雷达性能的信号模拟平台,为自主研制具有风切变探测能力的机载气象雷达提供技术途径,系统联试实验验证了该系统的有效性和工程实用性。

高级教练机雷达发展趋势

高级教练机不仅可用于驾驶技术、战斗技术训练和部分战术训练,必要时也能执行近地支援、要地防空、武装侦察等作战任务。雷达作为高级教练机执行战术训练和作战使命任务时重要的传感器设备,其发展趋势不仅与战斗机火控雷达技术发展趋势密切相关,而且存在其自身的特点。通过对比分析多型高级教练机雷达体制与性能,探究高级教练机雷达发展趋势。

一种新型三电平智能变压器的研究

研究了一种新型的三电平智能变压器拓扑。以SEPIC变换器为例,将多电平技术应用到智能变压器中,使得开关管的电压应力得到大幅下降,同时也减小了滤波器的体积。分析了其工作原理和开关模态,并设计了带电容均压控制的电压瞬时值反馈控制策略。最后,完成了一台500 W单相原理样机,通过实验验证了新型拓扑及控制策略的正确性,充分体现了SEPIC式三电平智能变压器的优越性。

双链路DVI在航电显控系统中的应用研究

飞机座舱显示系统是航空电子系统的重要组成部分,以DVI为代表的高清信号越来越多地应用在航电显控系统中。与传统的符合DVI1.0标准的单链路DVI信号相比,双链路DVI信号传输频宽是其2倍,可以呈现出超大分辨率的视频影像,最高显示可达2 560×1 600@60 Hz。提出一种基于FPGA的双链路DVI信号设计,可以实现将两路单链路DVI信号转换成一路超大分辨率的双链路DVI信号进行传输。

并联型有源电力滤波器Matlab仿真研究

采用有源电力滤波器(APF)治理谐波污染是一个明显趋势。介绍并联型APF工作原理,建立了其数学模型。在Matlab/Simulik仿真环境下,基于瞬时无功功率理论的i_p-i_q谐波检测法和电压、电流双闭环结构,对控制系统进行了仿真建模。实验结果表明仿真建模准确,基本实现了谐波抑制。

基于PXI总线的相控阵雷达波束控制器测试系统

介绍了一种利用LabVIEW编程,基于PXI总线技术的某型相控阵雷达波束控制器的自动化测试系统。该系统采用了通用化、模块化的系统设计原则,并应用基于LabVIEW的图形化编程语言实现,设计开发了相控阵雷达波束控制器自动化测试设备,满足了大型相控阵雷达波控阵列信号测试要求。

燃油约束下航迹规划算法研究与仿真

现有航迹规划算法通常不能够综合路径规划过程中的多种约束因素,且很少考虑到推进系统的能力限制,致使规划出的航迹实际不可飞。针对该问题,提出了一种满足飞行器多种机动性约束条件的航迹规划算法。对飞行器在垂直面内的运动状态进行分析,在传统代价函数的基础上提出了以燃油消耗为优化目标的代价函数。仿真结果表明,改进的代价函数能够对航迹进行很好的评价,所设计的规划算法搜索效率高,规划出的航迹实际可飞。

SDRAM在机载显示系统中的研究应用

飞机座舱显示系统是航电电子系统的重要组成部分,在机载显示器实时视频图像处理中,通常都要对视频图像进行缓存,因此需要大容量的存储器。传统的SRAM由于成本高、速率慢,已经无法满足视频处理对存储器的要求,SDRAM速率快、容量大、体积小,是比较理想的器件。提出一种基于SDRAM的设计,在DVI视频处理电路中可以实现对1 600×1 200的视频做图像缓存处理,可以在航电显示系统中用于视频缩放、视频压缩、视频增强等。

一种基于多信号流图的雷达系统测试性建模分析方法

为了在产品的设计早期获得检测率、隔离率等测试性数据,提出一种应用多信号流图模型方法进行系统测试性建模与分析的方法。基于雷达等电子产品结构复杂、解析建模困难的特点,分析了雷达系统的功能结构、工作模式及FMEA结果,并以某雷达系统为例建立系统的多信号流图,利用TEAMS软件提供的工具,对系统的测试性水平进行了分析和评估。实例分析结果表明:改进的雷达系统的测试性设计能够满足指标要求,多信号流图建模分析方法对于测试性分析和评估行之有效。

ARINC661设计文件自动生成平台的研究与实现

针对ARINC661规范下座舱显示系统(CDS)的研发中如何由定义文件自动生成符合要求的Word详细设计文件开展研究。分析了设计文件的层次结构,研究了Word设计文件自动生成平台框架,并重点讨论了软件平台关键技术的实现,包括表单树的生成与解读、Word操作类封装、窗体部件模板库的建立。实际应用结果表明,平台可根据DF文件直接生成详细设计文件,极大地提高了CDS设计工作的效率,满足了设计工作程序化、规范化、标准化的要求。