风廓线雷达探测大气返回信号谱的仿真模拟

利用2008年1—9月北京延庆地区对流层CFL-08风廓线雷达和2009年7—12月广东东莞地区边界层CFL-03风廓线雷达晴空大气探测资料,对大气返回信号功率谱密度分布及雷达系统噪声幅度统计特征进行分析。基于大气返回信号的谱分布符合高斯分布的统计结果,采用高斯模型对大气返回信号谱进行模拟;雷达系统噪声是白噪声,其谱线幅度的统计特征呈高斯分布,在此基础上,通过生成高斯分布随机函数对雷达探测输出信号进行信号谱分布的仿真模拟,并采用雷达探测信号的谱参数对仿真模拟进行检验,效果较好。该文应用仿真模拟的数据,对风廓线雷达信息处理方法及其处理精度进行了初步试验和分析。

脉冲激光模拟器

介绍了一种用于测试激光测距机系统性能的脉冲激光模拟器。该模拟器由 1 0 64nm半导体激光器、准直光学系统、驱动电路、同步及延迟电路、仿真计算软件等组成 ,可以模拟脉冲激光测距机在各种大气条件下 ,对不同距离及不同特性的目标测距时的回波信号。

典型滤波器对星载高光谱分辨率激光雷达532 nm通道回波信号的影响

高光谱分辨率激光雷达(High Spectral Resolution Lidar,HSRL)系统利用窄带滤波器将激光雷达回波信号中的大气粒子(云或气溶胶)散射和分子散射成分分开,提升了云或气溶胶光学特性的反演质量。提出了一种基于HSRL探测原理的HSRL回波信号模拟方法,其原理是利用CALIPSO云/气溶胶消光系数产品和数值天气预报数据被用来仿真星载HSRL 532 nm回波信号。两种典型的窄带光谱滤波器:FPI(Fabry-Pérot Interferometer)和碘吸收滤波器,作为分子通道滤波器的性能通过仿真的星载HSRL回波信号进行分析。对三种典型:晴空、卷云、气溶胶(两层厚云)的HSRL回波廓线进行详细的敏感分析表明碘分子吸收滤波器的性能明显优于FPI滤波器,其中碘吸收滤波能保持可以忽略不计的相对偏差(<4.0×10-3%),这是由低光学厚度(<1.0)的粒子后向散射效应引起的。但是,如果FPI滤波器的粒子后向散射透过率能保持在10-3水平以下,其仍不失为是一个好的选择。

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 。

基于SOPC技术的雷达信号回波中频模拟器研制

介绍了一种基于(System on Programmable Chip,SOPC)技术并结合虚拟仪器的设计理念的雷达信号回波模拟器。分析了基于虚拟仪器设计理念的模拟器系统的结构特点,并重点论述了与片上系统模拟器研制相关的高速VLSI数模混合系统设计的关键技术。SOPC系统采用VIRTEXII2000,系统主频为200MHz可输出80MHz以下的中频信号。

基于联合条件概率判决NLOS的数据融合定位算法

针对蜂窝移动通信定位技术中常见的非视距传播(NLOS)问题,提出了一种利用来波信号强度和来波方位角测量值的联合条件概率判决NLOS的算法(JCPDS-RA,joint conditional probability decision scheme with RSS and AOA),并将其与数据融合定位技术相结合,提高定位精度。推导了NLOS环境下RSS和AOA的条件概率密度模型,给出了JCPDS-RA算法和数据融合流程图,并进行了仿真实验,结果表明,该算法有效地提高了定位精度并有一定的普适性。

激光引信目标模拟器的设计及性能分析

激光引信是制导武器普遍使用的近炸引信,然而在激光引信设计过程中模拟真实激光回波存在一定的困难。目标模拟器是激光引信仿真系统中的一个重要组成部分,它主要是用来模拟随目标反射特性及弹目相对位置而变化的激光脉冲,为激光引信提供一个与实际工作环境相接近的回波信号,便于考核引信在不同情况下的启动性能。本文首先分析激光引信目标回波信号功率模拟方法,并给出了激光引信目标模拟器的组成、软件设计及硬件实现,最后对引信目标模拟器的性能进行了分析。

基于碘分子滤波器的星载高光谱测温激光雷达瑞利散射信号仿真

利用碘分子滤波器对大气云或气溶胶米散射信号的强吸收特性,滤除了大部分大气中的云或气溶胶米散射效应的影响,从而利用大气分子瑞利散射信号测量气温。采用星载高光谱激光雷达方程,CALIPSO卫星二级产品,大气分子多普勒展宽效应和碘分子滤波器传输函数计算仿真星载高光谱测温激光雷达瑞利散射信号。结果表明仿真的星载高光谱测温激光雷达瑞利散射信号能准确去除大气中云或气溶胶的影响,能够对大气温度进行高精度反演。

SAR扫描区域目标模型分析

根据雷达目标测绘区域的特点,结合地面目标的特性系数,给出了合成孔径雷达的目标测绘区域目标的模拟目标模型。根据该区域目标模型可以计算出测绘区域的目标回波信号,经处理后得到测绘区域图像。实验结果表明该区域目标模型可满足对目标回波的处理要求。

海洋二号卫星回波模拟器远程控制的设计

为解决整星阶段回波模拟器需放在星旁,操作人员不能进入且人为复杂操作易出错等问题,基于此设计并实现回波模拟器的远程控制系统。该系统对原有嵌入式开发板进行重新设计、增加千兆以太网传输模块实现数据的高速稳定传输76 Mb/s、增加上位机用户操作界面实现功率波形显示分析、指令控制、参数设置等功能。数控单元通过IP和端口号与上位机连接实现千兆以太网通信。上位机具备数据接收、数据储存、参数设置、指令控制等远程控制功能。将数据储存并以图表等形式显示,供相关人员监测和分析。

激光雷达成像目标回波模拟时空匹配方法

为提高激光雷达成像目标回波模拟器与被试激光雷达探测设备的时空匹配性,提出了一种激光雷达成像目标回波模拟时空匹配方法。时间维采用粗控与精控延时分离、双通道系统差分补偿等措施,提高系统的延时精度,实现时间匹配;空间维通过光轴精密对准、光学系统匹配等方法实现空间对准。对本文方法进行了试验验证,结果表明系统时间维延时误差约755.5 ps,空间维图像复合误差优于1个像素。本文提出的方法可用于指导激光雷达回波目标模拟器的研制与集成。

用于雷达高度计定标的海面回波模拟器误差分析

雷达高度计发射前普遍采用回波模拟器来进行定标,所以对回波模拟器的误差进行准确的定量分析是高度计发射前的必备工作。在介绍回波模拟器原理的基础上,对影响回波模拟器误差的频综单元性能、二次相位、幅相起伏、延迟等特性进行了分析,最终根据设计指标计算了回波模拟器的系统误差。结果表明回波模拟器自身的精度能够满足海洋二号(HY-2)雷达高度计发射前定标的需要。

基于回波模拟器的CFOSAT散射计校飞模式定标研究

航空校飞是中法海洋卫星(Chinese-French Oceanic SATellite,CFOSAT)散射计发射前需要完成的一项重要实验内容,它可以检验星载散射计的各项功能和性能,获取有效数据,是保障散射计在轨正常工作的重要环节。在本次校飞实验中,利用了回波模拟器对散射计进行地面系统测试及定标验证,探索了一种利用回波模拟器对星载散射计进行系统测试定标的方法。运用该方法对CFOSAT星载散射计进行全系统地面测试以及定标实验。回波模拟器提供给散射计标准的、已知的回波信号,散射计处理该信号后,获取系统参数并得到定标常数。校飞的实验结果验证回波模拟器对星载散射计地面测试和定标方法的可行性和准确性。