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基于HLA的某型火控雷达回波产生联邦成员的研制

作　者: 雷钟凯
导　师: 沈晓峰
学　校: 电子科技大学
专　业: 信息获取与探测技术
关键词: 雷达回波 FEKO 高层体系结构分布式仿真
分类号: TN958
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

雷达系统仿真技术是雷达系统设计、研制、性能分析和评估等过程中的重要工具和手段。高层体系结构(High Level Architecture,HLA)是分布式交互的标准协议,具有实现仿真资源的互操作、可重用和可扩展等特性。将HLA与雷达系统仿真技术相结合,可充分利用现有仿真资源实现大型复杂雷达系统的综合仿真,对于雷达仿真系统的快速构建,高效地对雷达进行性能分析和评估具有十分重要的意义。本文研究了地基火控雷达的回波仿真技术及基于HLA的分布式仿真技术,并针对该雷达设计实现了回波产生仿真联邦成员,对实现过程进行了详细的描述。本文主要的主要工作内容如下:1.研究了火控雷达常见的发射信号形式,分析了大时宽带宽积发射信号提高雷达距离分辨率的原理,并针对火控雷达的仿真应用研究了基于“停——跳”模型的目标回波信号的数学模型。2.分析了噪声和杂波的模仿真法,针对火控雷达的应用环境,研究了地杂波的幅度和功率谱模型,提出了本文使用的相干杂波仿真方法并对其进行了具体实现。3.介绍了电磁场高频计算软件FEKO,并对利用FEKO计算目标模型RCS的方法和步骤进行了介绍,同时总结了计算过程中的一些经验和技巧,最后给出了两个火控雷达常见目标的计算实例。4.研究了基于HLA的分布式交互仿真技术,并在visual studio 2005环境下利用面向对象的编程方法,设计并实现了某型火控雷达回波产生联邦成员,参加了整个仿真系统的联合调试,验证了回波产生联邦成员的正确性,最后给出了系统的仿真结果。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章绪论  9-15
  1.1 雷达仿真系统概述  9-10
  1.2 火控雷达简介  10-11
  1.3 分布式仿真技术简介  11-13
  1.4 本文的主要内容  13-15
第二章 “停——跳”模型基本理论及目标回波建模  15-34
  2.1 线性调频脉冲压缩信号概述及其主要特性  15-18
    2.1.1 线性调频脉冲信号  15-16
    2.1.2 线性调频信号提高距离分辨率原理  16-18
  2.2 基于“停——跳”模型的目标回波建模  18-21
    2.2.1 雷达回波信号的功率  18-20
    2.2.2 回波信号的仿真  20-21
  2.3 噪声的建模与仿真  21-22
  2.4 杂波模型概述  22-33
    2.4.1 后向散射系数（σ~0 ）的特性  23-24
    2.4.2 杂波的幅度统计模型  24-28
    2.4.3 杂波的功率谱统计模型  28
    2.4.4 相关杂波序列的仿真方法概述  28-30
    2.4.5 本文中使用的杂波仿真方法  30-33
  2.5 本章小结  33-34
第三章基于 FEKO 软件的目标 RCS 计算  34-45
  3.1 FEKO 简介  34-35
  3.2 采用 FEKO 进行 RCS 仿真计算的主要步骤  35-37
  3.3 使用 FEKO 过程中的经验总结  37-41
    3.3.1 网格剖分技巧  37-40
    3.3.2 算法选择技巧  40-41
  3.4 应用 FEKO 仿真计算目标 RCS 的两个实例  41-44
    3.4.1 计算的硬件条件  41
    3.4.2 导弹模型的 RCS 计算  41-42
    3.4.3 飞机模型的 RCS 计算  42-44
  3.5 本章小结  44-45
第四章基于 HLA 的目标回波信号产生联邦成员的设计  45-61
  4.1 雷达仿真系统中的坐标转换  45-49
    4.1.1 点坐标的转换  45-46
    4.1.2 矢量的坐标转换  46
    4.1.3 旋转坐标轴的坐标变换  46-47
    4.1.4 本文中使用的坐标系及其转换  47-49
  4.2 联邦节点的设计  49-55
    4.2.1 分布式仿真系统模型  49-50
    4.2.2 联邦节点的结构  50-51
    4.2.3 联邦节点网络层的设计  51-52
    4.2.4 回波产生联邦成员的软件设计流程  52-55
  4.3 目标回波产生联邦成员算法层的设计  55-60
    4.3.1 参数计算的封装  56-57
    4.3.2 简单回波计算的封装  57-58
    4.3.3 接收机噪声及杂波产生的封装  58-59
    4.3.4 完整回波计算的封装  59-60
  4.4 本章小结  60-61
第五章分布式仿真实例与仿真结果  61-68
  5.1 分布式仿真运行环境  61-62
  5.2 仿真交互界面介绍及仿真实例结果分析  62-67
    5.2.1 仿真系统交互界面  62-63
    5.2.2 仿真参数设置  63-64
    5.2.3 仿真结果与分析  64-67
  5.3 本章小结  67-68
第六章全文总结  68-69
致谢  69-70
参考文献  70-73
攻硕期间取得的研究成果  73-74

基于HLA的某型火控雷达回波产生联邦成员的研制

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