Doppler Signal Simulation and Analytic System for Radio Fuze

A system for simulating and analyzing the Doppler signal of air-target fuse is established by constructing two parts： Doppler signal testing with simulation and Doppler signal analysis. The first part establishes the near-field target characteristic model where the Doppler spectrum in different encounter condition is obtained. The second part mainly deals with a general purpose hardware platform to obtain and process the Doppler signal as well as a software to estimate the Doppler spectrum. The model and the result of Doppler spectrum analysis were verified by experiments.

基于信号变分分解的无线电引信抗干扰方法

脉冲多普勒引信在受到扫频式干扰时,引信接收机信道被干扰信号饱和从而导致引信出现早炸或瞎火。脉冲多普勒引信通过波形设计及多维度特征识别可以避免因干扰信号而错误启动,但如何在扫频式干扰压制下检测真实目标仍是一个难题。针对上述问题,建立了扫频式干扰作用下脉冲多普勒引信中频信号模型,并提出了基于信号变分分解的引信抗扫频式干扰方法。所提方法利用全变分正则化将中频信号分解为脉冲、低频正弦波和高频噪声3个分量,保留并处理对应目标回波信号的脉冲分量即可检测真实目标。通过仿真验证了方法的有效性,结果表明:所提方法在0~20 dB的干信比条件下仍能有效分离目标回波及干扰信号,大大提高了脉冲多普勒引信在扫频式干扰作用下的目标检测能力。

基于小波变换的连续波多普勒体制无线电引信多普勒信号特征提取方法研究

简单介绍了精确分析目标信息特征的必要性,通过对比小波变换和短时傅立叶变换,说明了小波变换用于分析引信多普勒信号的优势所在,具体论述以Daubech ies小波作为基函数,用于引信多普勒信号分析的原因和方法,并在文章的结尾通过仿真给出了直观对比。

对空无线电引信多普勒信号特征

建立弹目空中交会的数学模型,做些合理的假设,求出理论上的多普勒信号,能从时域或频域提取信号的特征。对于具有非平稳随机特性的实测引信多普勒信号,理论方法和传统的傅立叶变换都无能为力提取其特征。文中用短时傅立叶变换分析实测的引信多普勒信号,讨论分析过程中窗函数的选择,并从联合时频域提取了引信多普勒信号的特征。

一种脉冲多普勒引信数字化信号处理系统

在分析脉冲多普勒引信信号处理需求和DSP信号处理器件特性的基础上,阐述了引信信号处理的工作原理,开展了脉冲多普勒引信数字化信号处理系统的设计,并对系统中硬件设计和软件设计中的关键部分进行了详细介绍。本系统具有结构简单,功能灵活的特点,能够满足引信信号处理的需求。

基于SOPC技术的脉冲多普勒引信信号处理器设计

针对脉冲多普勒引信信号处理发展需求和嵌入式系统信号处理的发展趋势,文中提出了一种基于SOPC技术的脉冲多普勒引信信号处理器设计,并详细分析了其硬件和软件设计的相关要点。本设计具有简洁的硬件结构和灵活的软件结构,能够在显著提高脉冲多普勒引信信号处理性能的同时使其具有良好的功能扩展和在线升级能力。

连续波多普勒无线电引信的仿真和信号处理

通过信号模拟方法,建立连续波多普勒无线电引信仿真模型。基于LMS算法,设计了信号噪声自适应滤波器。运用MATLAB对模型进行了仿真,对自适应滤波器进行了测试。结果表明,模型能够实现引信各模块波形的准确模拟,且自适应滤波器能够有效去噪。

脉冲多普勒引信抗有源噪声干扰性能研究

为提高脉冲多普勒引信抗有源噪声干扰性能,定量研究有源噪声干扰对其作用机理,以处理增益为表征参量,基于功率谱定量研究了脉冲多普勒引信的抗有源噪声干扰性能。理论推导了在射频噪声、噪声调幅和噪声调频干扰作用下脉冲多普勒引信从接收回波至相关检测这一过程的输入、输出信干比和处理增益,获得了影响脉冲多普勒引信抗有源噪声干扰能力的信号特征参数,并进行了仿真验证。定量分析与仿真结果表明:脉冲多普勒引信具有较强的抗有源噪声干扰能力,抗有源噪声干扰能力主要决定于脉冲占空比与多普勒滤波器带宽。

基于DSP技术的引信信号处理模块研究

对引信信号采用数字信号处理技术,可以提高引信的探测精度和抗干扰能力。提出一个通用的信号处理模块,实现连续波多卜勒引信和调频引信通用数字信号处理,用于近炸无线电引信定高及炸点精确控制。实现了DSP硬件设计、DSP抗干扰技术、算法研究、算法的软件实现等工作。在基本不改变硬件结构的条件下,通过编程适应不同体制引信的目标识别和炸点控制要求。

基于经验模态分解的多普勒信号提取

为提高引信目标信息利用水平,针对连续波多普勒体制无线电引信,研究了经验模态分解(EMD)对非平稳多普勒信号的提取。EMD能够自适应地将多普勒信号提取到窄带的子带中。借助仿真手段,按对空、对地两种引信目标信号,分析对比了EMD和小波变换对多普勒信号的提取。仿真结果表明:EMD更适合于对地目标多普勒信号的提取,而在对空目标的多普勒信号提取上不如小波变换。

基于对空无线电引信的平板目标特性建模及仿真

目标的电磁散射特性对回波信号的特性影响巨大。以连续波多普勒体制无线电引信为依托,以平板目标为主要研究对象,研究体目标效应影响下的多普勒信号特性。采用物理光学法和物理绕射法计算目标表面和边缘的雷达散射截面积。建立了平板目标特性模型,结合引信空中弹目交会模型,探讨弹目交会过程中多普勒信号幅度和多普勒频率的变化规律。

低信噪比环境下的高精度伪码引信设计和分析

在分析普通伪码(PN)引信设计原理的基础上,提出了基于跟踪环路的伪码引信的设计原理和思路,并对码跟踪环的性能进行了推导和分析。详细分析了系统的性能,由仿真和分析可知该系统具有很高的定距精度(1σ定距误差小于0.1 m),且具有低信噪比(SNR)工作能力,即具有低的发现和截获概率。该方案非常适合通过数字化器件用软件方法实现,增加了系统设计的灵活性和可重复性。

脉冲多普勒引信抗干扰信号处理研究

针对脉冲多普勒引信,对目标回波信号依次进行MTI滤波、加窗处理、FFT运算,然后根据由制导信息估算出的目标多普勒频率选择性地输出,最后对输出信号进行自适应滤波处理。仿真表明,此方案可较好地改善回波信号的信噪比。

相关技术在多普勒体制近炸引信中的应用研究

探讨了相关检测技术在无线电引信多普勒信号检波的应用,从理论上分析了相关器的去噪特性,设计了相关器的参数并进行了仿真及试验。理论分析及仿真和试验结果表明:采用相关检测技术能够很好地抑制噪声,降低早炸率。

基于DSP和LabVIEW的无线电引信测试系统

为了满足无线电引信对多普勒信号测试的需求,提出了一种基于DSP和LabVIEW的无线电引信测试系统。该系统利用多普勒信号发生器模拟弹目交汇时产生的信号,并将该信号输入引信,最后通过LabVIEW软件平台,观测引信的状态并判断引信是否能正常作用。系统结构简单,使用LabVIEW软件取代了昂贵的测试设备,节省了人力、物力。实验结果表明,系统运行稳定,测试效率高,测试结果准确可靠。

模块化的连续波多普勒引信信号处理仿真平台

针对以往常用软件平台对引信信号处理系统算法进行建模仿真时无法直观观察系统模型,模型算法进行调整困难且不易于后期硬件实现的问题,本文使用Simulink动态仿真工具、基于时频分析的思想,设计并仿真了连续波多普勒引信的信号处理系统,建立了模块化的连续波多普勒引信信号仿真平台。该仿真平台相比传统的设计仿真方法,大幅提高了设计与仿真效率,易于工程实现。仿真验证表明,该仿真平台可用于使用实测连续波多普勒引信回波数据对引信信号处理系统建模与分析,为引信信号处理平台的设计与验证提供了新的手段。

近炸引信终点弹道多普勒信号仿真平台

目前引信终点弹道回波信号仿真,一般使用各自开发的执行程序,这些方法不通用、计算有误差。为此,论文建立了基于通用CAD电磁散射模型和引信终点弹道回波模型的引信终点弹道多普勒信号仿真平台。平台基于CAD软件对目标进行建模,具有计算电磁散射特性和引信回波信号的功能,以及可视化输入功能。平台算法主要采用物理光学法、物理绕射理论、等效边缘电磁流(EEC)法,同时考虑复杂目标的遮挡和局部照射问题。平台可以仿真各类引信、目标和交会条件的多普勒回波信号。平台的算例结果与实测数据进行了对比,结果非常吻合。算例表明,软件平台可靠有效,能为近炸引信设计提供依据和途径,具有较好的实用性、通用性。

复合正弦连续波调频引信的距离截止特性

在电磁环境越来越复杂的现代战争中,引信在精确制导武器中的地位越来越重要,针对连续波调频引信抗干扰性能差,对连续波调频引信的分析大都是基于简单调制信号,由于调制信号变得越来越复杂。为了适应复杂化的发展,提出一种复合连续波调频引信。复合正弦连续波调频引信做了分析,并建立了复合正弦连续波调频引信的数学模型,之后通过对单正弦连续波调频引信和复合正弦连续波调频引信的距离截止特性仿真做了对比研究。给出了两种体制引信的距离截止特性曲线,仿真结果表明,复合正弦连续波调频引信具有更好的距离截止特性和抗干扰能力。并对复合正弦连续波调频引信接收到的回波功率以及多普勒信号进行了仿真,也验证了结论的正确性。

调频多普勒引信抗调幅干扰性能分析

为提高调频多普勒引信抗调幅干扰性能,定量研究了调幅干扰对其作用机理,以信干比(SJR)增益作为表征参量定量研究了不同调幅干扰作用下调频多普勒引信的抗干扰性能。详细推导了正弦波调幅、方波调幅和三角波调幅干扰作用下调频多普勒引信的信干比增益,并对其进行了仿真验证。定量分析、仿真与引信实验测试结果表明:在调幅干扰下调频多普勒引信总信干比增益在10 d B量级;调频多普勒引信抗各种调制样式调幅干扰能力相当,对调幅干扰调制样式不敏感;调幅指数对调频多普勒引信抗干扰性能基本无影响;减小多普勒滤波器带宽可以一定程度提高调频多普勒引信系统抗干扰性能。

伪码调相PD引信近场目标特性研究

近场目标特性的研究是研制导弹引信的基础,因此必须对近场目标特性进行必要的研究和分析。采用多散射点合成方法建立了伪码调相PD引信的目标近场散射模型,得出了引信处于目标电磁散射近区时的多普勒信号,并且讨论了该信号及其频谱的变化规律。在此基础上,给出了多普勒信号频谱受多点目标尺寸和脱靶量大小影响的仿真结果。