超宽带信号地面回波仿真方法研究

研究地面的超宽带回波特性,能够为超宽带无线电系统设计提供仿真支持。为保证计算结果的可信性,需要考虑土壤的色散特性和地面起伏对回波的影响。目前在超宽带地面回波计算中所使用的FDTD(时域有限差分)算法计算量较大或者存在较大误差。使用卷积完全匹配层(CPML)作为吸收边界,多极点Debye模型描述土壤介质特性,在FDTD算法基础上推导出了多极点Debye介质的CPML-FDTD算法。对不同条件地面的回波进行了仿真计算,与未使用PML(完全匹配层)的FDTD算法计算结果进行比较分析,表明文中使用的算法结果正确且效率较高。

天基雷达地面回波多普勒频率分析

根据天基雷达和地面回波点的几何关系分析了地球自转对天基雷达地面回波多普勒频率的影响。研究表明:在卫星高度一定时,偏航幅度和偏航角只与卫星的轨道倾角和星下点纬度有关;偏航角在近似±3.78°区间里变化,偏航幅度接近于1;星下点纬度为零时,偏航角和偏航幅度随着轨道倾角的增大而单调递增,并且在赤道上空35 754 km时,多普勒频率为零,卫星与地球同步运行;地球自转使地面回波无模糊的角度-多普勒迹发生了弯曲。该研究结果为天基雷达杂波抑制和动目标检测提供了依据。

高度表地面回波能量仿真分析

雷达高度表是一种测量对地相对高度的装置,目前在军用和民用方面都有着很广泛的应用。本文对雷达高度表对地辐照时接收到的地面回波进行研究,首先对经典方程进行推导,然后根据推导过程建立了仿真模型,接下来通过仿真模型对地面回波进行了各方面的研究,特别对天线倾侧时地面回波能量在距离上的分布情况进行了详细地探讨,并与其他仿真模型做对比,最终研究结果可对高度表设计提供理论参考。

地面回波抑制分析

文中针对测速和测角误差较大的情况,通过仿真数据论述加窗算法和地面回波滤除算法对空中探测设备探测慢速目标的影响,最后对仿真结果进行总结。

周视激光引信超低空探测地面回波特性研究

周视激光引信在超低空探测中采用距离波门压缩技术实现抗地杂波能力。针对波门压缩技术需利用地面回波精确、稳定测高的需求,研究了周视激光引信超低空地面回波特性。建立了周视激光引信超低空对地探测模型,利用双向反射分布函数,推导了周视激光引信在时域上接收的地面回波功率方程。计算和分析了在导弹飞行高度、导弹俯仰姿态、地表反射特征等不同条件下的地面激光回波参数。结果表明,周视激光引信对地测高固有绝对误差随着探测距离的增加而逐渐变大,而测高固有相对误差逐渐变小。随着俯仰角的增大,激光回波脉冲的脉宽展宽率增大。地表双向反射分布函数镜面反射分量越大,地面回波功率对导弹俯仰角的变化越敏感。可为超低空条件下周视激光引信抗地杂波的研究提供理论支撑。

基于有限分布参数的地面多普勒回波模型

针对目前地面弹目交会的多普勒回波信号实测数据的获取耗时耗力,而基于分布参数法的目标多普勒回波信号生成模型计算效率又低,提出了基于有限分布参数的地面多普勒回波模型生成方法。该方法以地面目标为分布参数目标,选取目标有限个反射较强的散射点作为目标质点,把目标各质点和地面分别对电磁波的反射都放到一起考虑,即有限分布参数法,建立对地目标模型。仿真表明,该方法兼顾模型精度和计算效率,可简捷有效地得到背景为地杂波的多普勒回波信号。

垂直入射区雷达地面散射系数测量与特性研究

为研究垂直入射区大地回波的散射机理,用S和8 mm波段线性调频连续波雷达散射计测量了垂直入射时农田和沙地的散射系数,建立了与雷达工作频率、高度、天线方向图、波束入射角、地面粗糙度和介电常数等相关的垂直入射区地面回波数据库,给出了回波数据处理方法,推导了粗糙地面散射系数理论模型,并对实验数据进行了拟合。实验结果表明,测量的垂直入射地面散射系数与所给模型吻合,沙地散射系数比农田强2～3 dB,8 mm散射系数平均比S波段强18～20 dB。

分布式星载SAR回波仿真的并行化计算研究

对分布式星载SAR系统地面回波仿真程序并行化算法进行了研究。重点介绍了分布式小卫星SAR系统多星协同工作的仿真策略、各并行节点任务的分配策略和并行节点间大量数据传输的策略。实验证明此并行化算法具有较高的加速性能,具有实际的应用前景。

InSAR地面场景仿真方法研究

本文利用随机分形理论、小平面单元模型以及地面杂乱回波模型针对自然地表场景提出了一种InSAR系统地面场景仿真方法.根据实地勘测的Alps山脉DEM数据进行仿真,理论分析和仿真结果表明:该仿真算法能够更加有效地重构不同地表的DEM数据以及仿真得到不同系统参数下的干涉SAR数据,为干涉数据处理算法提供具有先验知识的数据源,并对InSAR系统设计方案的优化设计具有重要的意义.

雷达高度表最小均方误差拟合高度估计算法研究

针对采用波门分裂法和半功率点法的传统雷达高度表,受噪声和地面各散射单元散射起伏的影响较大,进而影响高度估计的精度问题。文中提出了采用最小均方误差拟合高度估计算法,该算法基于地面回波解析模型,充分利用地面回波能量进行最小均方误差拟合高度估计,从而提高高度估计精度。仿真结果表明,在不同高度上,最小均方误差的精度均优于波门分裂法和半功率点法,降低了噪声和地面散射起伏对高度估计精度的影响。

星载SAR应答式欺骗干扰研究

本文从星载SAR(SyntheticApertureRadar)的应答式欺骗干扰方法入手,在研究应答欺骗式干扰原理的基础上,建立了SAR地面目标回波模型。通过分析回波多普勒频移和调频速率,计算出应答干扰机所需的合成假目标数据,从而得到了相应的干扰信号。

导弹引信地海杂波反射能量的分析与计算

对地空导弹引信地海杂波反射能量的计算进行了分析研究。提出了在自由空间 ,准镜面反射区 ,平直区中的三种计算公式 ;对σ°的特性进行了较详细的分析 ,最后给出了一组计算数据。上述分析已在某地空导弹引信中得到了飞行验证。

模拟杂波序列的实时并行产生方法

本文提出一种地杂波射频仿真中的模拟杂波序列的实时并行产生方法,并设计了相应的软件在插入式微型阵列机APM上进行仿真,速度提高两个量级,所产生的模拟杂波序列完全满足要求,借助射频仿真的其它硬件可实现地杂波射频仿真。

雷达与导航、声纳与对抗

Y2000-62091-239 0011564航空监视雷达应用中2维频域最小均方算法的性能模拟=Modeling performance of the two dimensional fre-quency domain least squares algorithm in airborne sureil-lance radar applications[会,英]/Zhang,Q.& Roman,J.R.//1999 IEEE International Symposium on Circuitsand Systems,Vol.3 of 6:Analog and Digital SignalProcessing.—239～242(HC)本文讨论了2维频域最小均方算法对航空监视相控阵雷达环境中地面回波模拟的应用,并研究了模型顺序选择和其稳定性,稳定性模型用作对地面回波进行滤波的滤波器,模拟结果证明对地面回波的模拟是很有效的。参6Y2000-62211 00115651999年 IEEE 国际 Carnahan 安全技术会议录=1999IEEE international Carnahan conference on security tech-nology[会,英]/IEEE Lexington Section.—IEEE,1999.—487P.(PC)