雷达回波模拟器的设计与实现

性能测试和算法验证是雷达信号处理分系统评估过程中必不可少的环节,为了获得精确的评估结果,通常需要回波模拟来验证雷达信号处理算法的有效性和稳定性。传统雷达回波模拟器大都基于DSP+FPGA的架构,其成本较高且升级维护比较困难。本文通过对数字相控阵雷达建模,基于CPU+GPU平台设计了一种雷达回波模拟器,解决了传统模拟器难以升级维护的问题。在实验室内与雷达波控、信号处理、预处理、数据处理以及终端搭建起一套完整的仿真验证系统,经系统联调验证,该模拟器可以模拟雷达多种工作模式。

一种主/被动声呐目标回波信号模拟器的研制

根据实际需要,研制了一种主/被动声呐目标回波信号模拟器,该模拟器能够产生主/被动声呐测试、定检所需的主/被动声呐目标回波信号,目标回波信号中包含主动声呐、目标辐射噪声、海杂波、混响等信号,信号输出形式包括声信号和电信号2种。该模拟器可在空气介质条件下,实现声呐接收、处理、显示系统的定检,以及声呐测距系统和方位系统的定检;在水声环境中,可实现对接收换能器方向性、接收系统灵敏度等的测试。通过性能测试及与实际声呐系统联试,证明该模拟器达到了设计功能和性能指标要求,已交付用户使用。这里对其主要数学模型、系统硬件结构、软件流程进行了简要介绍。

一种通用雷达回波模拟器的设计与实现

介绍了一种基于直接数字波形合成技术的通用雷达回波模拟器。通过加载数据波形,该模拟器可以实现波形数据回放,也可产生各种标准信号波形。该模拟器以FPGA为控制核心,利用大容量FLASH作为数据存储介质,在接口通用性、控制逻辑重配置和器件兼容性3个方面作了专门设计。该模拟器具有良好的通用性和友好的用户交互接口,给出了本模拟器所模拟的面目标成像结果和产生的Chirp信号脉压结果。

引信目标回波模拟器的建模与实现

针对脉冲多普勒调制引信的目标回波进行了建模与仿真,并在此基础上研制成功了引信目标回波模拟器。该引信目标回波模型基于多散射中心来模拟的方法,并将环境因素的影响引入模型。引信目标回波模拟器的每个通道的控制均基于FPGA器件,结合并口通信和SRAM存储器并通过DDS的回波合成实现引信目标单散射点回波的模拟,并采用多路并行的方式来实现模拟目标的多散射中心。实际的测试结果验证了目标模型的建模及回波模拟器实现的可行性与正确性。

雷达模拟器中地物回波的模拟实现

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。

新一代机载火控LPI雷达回波模拟器设计与实现

低截获概率(LPI)雷达是未来空战的必然选择,其波形设计及有效性验证是LPI技术的核心内容。针对新一代机载火控LPI雷达,产生了几种典型的具有低截获性能的雷达波形,并对其回波信号进行计算机仿真,包括波形的产生、目标回波、环境杂波的建模与仿真等。该雷达回波模拟器可根据上位机的指令,灵活设置雷达回波的各种参数,满足不同背景下LPI雷达回波信号仿真建模与计算机模拟的需求,对于雷达波形的LPI性能评估具有实用性。

利用DDS器件设计高频雷达回波模拟器

基于双直接数字合成器 Q2 36 8芯片能实现任意波形的发生 ,采用单片机控制 Q2 36 8芯片 ,设计了PC机软件 ,使其通过串行通讯间接控制 Q2 36 8芯片产生各种波形 ,通过改变输出波形的时延与频率 ,模拟不同距离、不同速度的目标回波 ,代替实际目标检测雷达性能 ,节省了研制费用 ,缩短了雷达系统的研制周期 .

雷达回波模拟器设计与应用

雷达回波模拟器在雷达系统的性能测试中有着广泛的应用。以军用工控机为平台,配以自行研制的PC虚拟仪器卡,构成的雷达回波模拟器,能够完成对多种雷达主要性能指标的测试。本文给出了回波模拟的基本原理,模拟器的硬件组成以及在雷达动目标显示系统改善因子测试中的应用。

基于大地回波仿真的回波模拟器设计实现

为了客观评估雷达高度表信号处理器及其系统性能,提出一种基于对大地回波仿真的雷达高度表大地回波模拟器设计方法。该方法通过对大地回波仿真获得模拟器所需的源数据。在模拟器的设计上,采用了大容量数据存储器和再配置FPGA逻辑控制的正交基带回波合成方法,使得回波模拟器具有结构简单、使用灵活等特点。给出了大地回波仿真以及模拟器设计的具体实施步骤,通过对实际回波模拟器测试验证了本设计方法的有效性。

SAR自然场景实时回波模拟器的设计与实现

设计和实现了一种基于TS201 DSP处理器架构的合成孔径雷达技术(SAR)自然场景实时回波模拟器。阐述了实时回波模拟器使用的仿真模型,剖析了实时回波模拟器实现中的架构设计、并行设计和实时性监测等3个关键技术,介绍了实时模拟器的结构和模块组成,并通过点目标和自然场景的试验证实了模拟器的精确性和实时性。此实时回波模拟器能够根据更新的雷达飞行轨迹实时计算生成回波信号,可以为SAR实时成像处理机和成像处理算法研究提供快速的数据支持。

海面回波模拟器方案设计

简要介绍了海面回波模拟器的原理 ,提出了一种全系统海面回波模拟器方案。该方案通过多频点数字合成技术可以准确模拟海面回波波谱 ;通过采用脉冲重建技术可准确模拟高度计发射信号的双程时延及模拟高度计的点目标信号 ;通过采用同步调制技术可实现海面回波波谱对点目标信号的调制 。

一种新型雷达高度表回波信号模拟器的设计与实现

为了客观评估和测试雷达高度表的动态性能,提出了一种新的脉冲雷达高度表回波信号模拟器的设计思想和实现方法;该模拟器的创新点在于集成了雷达高度表回波信号的两种模拟方法:基于实际飞行试验采集回波的回放和基于数学模型的仿真回波;推导了回波仿真的数学模型,并基于现代仿真与软件无线电技术完成了模拟器的系统结构与各子模块的设计和实现;理论分析及测试结果表明该模拟器能在实验室条件下有效模拟飞行航迹中不同地形地貌条件下的真实地面散射回波。

基于CVI+FPGA的声纳目标回波模拟器研制

在对声纳目标回波模拟器的数学模型、目标回波模型和混响模型研究的基础上,研制了一种基于CVI+FPGA的声纳目标回波模拟器,该模拟器能够产生主/被动声纳测试、定检所需的主/被动声纳回波信号。目标回波信号包括主动声纳、目标发射噪声、海杂波等信号,并以声信号的形式输出。通过性能测试及与实际声纳系统联试,证明该模拟器达到了设计功能和性能指标要求,介绍了声纳目标回波模拟器的数学模型、系统硬件和软件的实现方法。

回波模拟器在雷达高度计地面测试和定标中的应用

给出了自行研制的回波模拟器实验样机的原理、性能及其对雷达高度计的测试和定标方法,应用该样机对神舟4号飞船的雷达高度计进行了全系统的地面测试和定标实验。实验结果:有效验证了回波模拟器对雷达高度计的测试和定标方法的可行性,有效验证了神舟4号雷达高度计发射前的动态工作性能。

雷达回波模拟器的设计与实现

雷达回波模拟器在雷达系统的性能测试中具有广泛的应用。介绍一种多功能小型化雷达回波信号模拟器的工作原理和实现结构。该设备可以模拟LFM信号、脉冲信号等多种信号波形,具有较宽的多普勒调制和时间延迟调节功能,能有效验证脉冲压缩与信号处理单元的工作性能,准确评估雷达系统的分辨力、威力范围等技战术指标。同时该设备也可作为一种简易实验平台为其他雷达系统提供信号源输入。

回波模拟器的研制及对卫星雷达高度计发射前的性能评估(英文)

给出了回波模拟器的原理及其对卫星高度计的测试和定标方法。通过采用chirp重建技术、全去斜坡技术、海洋回波波谱数字合成技术和高速DSP技术,研制了一台用于卫星高度计测试和定标的全信号海洋回波模拟器,实现了海洋回波信号的全程路径延时模拟和全海况模拟。延时模拟精度为0.2ns、海洋有效波高模拟精度为0.5m、后向散射系数模拟精度为1dB;并将该模拟器用于了卫星高度计全系统的测试和定标。实验结果:有效验证了回波模拟器的原理及其对卫星高度计的测试和定标方法是可行的,也有效验证了一种卫星高度计的动态工作性能。

基于FPGA的回波模拟器设计与实现

回波模拟器主要完成对雷达引信机射频信号的延迟和衰减,并传输至接收端。传统的模拟延时和模拟衰减通常采用多路开关控制延迟线的方法实现,由于模拟电路存在温度漂移、器件老化影响、抗干扰性能差等缺点,从而使得输入信号质量下降,线路越长,噪声的积累也就越多。以现场可编程门阵列Vertex-5系列的FPGA为核心,研究了数字化回波模拟器总体设计方案,综合利用了模数转换、数字下变频DDC、数字延迟衰减等技术,实现了雷达引信机射频信号的延迟衰减精确可调,完成了频率、功率信号的实时测量,简化了回波模拟器硬件结构,提高了系统集成度和可靠性。

干涉SAR目标回波信号模拟器的设计与实现

完成了星载干涉SAR目标回波信号模拟器的设计与实现,该模拟器能够与一发双收干涉SAR构成雷达半实物仿真回路,实时记录主星雷达发射信号,离线调制场景信息后,依据雷达工作时序实时播放主辅星场景回波。采用高数字中频收发技术获得优良的谐杂波和载波抑制性能,利用在线闭环校正技术对模拟器通道间幅相一致性误差进行实时校准。测试结果表明模拟器各项指标均达到设计要求,能够满足干涉SAR半实物仿真试验的工程应用要求。

雷达导引头DBS回波信号模拟器设计

半实物仿真是雷达导引头研制过程中性能评估及验证的有效手段,为实现在实验室内对雷达导引头DBS成像算法的评估验证,设计一种基于FPGA和DSP硬件实现的DBS回波信号模拟器,实现了目标方位上回波信号的模拟。模拟器的数据采集结果经DBS成像处理后,与理论仿真结果进行对比分析,验证了所设计雷达导引头DBS回波信号模拟器的正确性。该模拟器已成功应用于导引头研制阶段DBS成像算法的评估验证。

激光目标回波模拟器设计技术

激光导引头在研制过程中需要对接收性能、辨别目标真伪的能力、系统抗目标性能进行相关测试试验。由于外场试验耗费高,耗时长,很容易受天气条件等模拟条件限制,需要一种实验室内的试验设备对激光导引头的性能进行测试和评价。因此,介绍一种实验室内的激光测试模拟系统,重点介绍系统关键设备——激光目标模拟器的设计。给出了激光目标模拟器的设计原理、结构组成,以及实现的关键技术。