[發(fā)明專利]一種被動(dòng)雷達(dá)接收機(jī)仿真方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910073319.6
• 申請(qǐng)日: 2009-12-02
• 公開（公告）號(hào): CN101727514A
• 公開（公告）日: 2010-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李莎莎;陳濤;賈宗圣;司錫才
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工程大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F17/50
• 分類號(hào): G06F17/50;G01S7/40
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

(一)技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于對(duì)被動(dòng)雷達(dá)系統(tǒng)的建模與開發(fā)，具體地，它是利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、結(jié)構(gòu)化體系與面向?qū)ο蟮慕Y(jié)構(gòu)方法構(gòu)建一套完整的被動(dòng)雷達(dá)仿真系統(tǒng)。

(二)背景技術(shù)

反輻射飛行體是當(dāng)今高技術(shù)條件下實(shí)施信息戰(zhàn)的一種有效手段，被動(dòng)雷達(dá)接收機(jī)是反輻射飛行體的重要組成部分。隨著計(jì)算技術(shù)的迅猛發(fā)展，為更好的推進(jìn)被動(dòng)雷達(dá)導(dǎo)引頭的研制工作，同時(shí)也為被動(dòng)雷達(dá)導(dǎo)引頭的方案論證提供新手段，迫切需要建立被動(dòng)雷達(dá)接收機(jī)的計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)。其目的是以計(jì)算機(jī)仿真的可視化方式，再現(xiàn)被動(dòng)接收機(jī)的信號(hào)處理流程，再現(xiàn)接收機(jī)中各組成單元、各單元節(jié)點(diǎn)信號(hào)以及系統(tǒng)的組成，并能動(dòng)態(tài)靈活的改變系統(tǒng)組成方案，為總體的系統(tǒng)論證、分析、演示驗(yàn)證、方案評(píng)估提供一個(gè)全數(shù)字的仿真系統(tǒng)。

在國(guó)防科技領(lǐng)域，計(jì)算機(jī)建模與仿真已成為武器裝備論證，設(shè)計(jì)，研制，實(shí)驗(yàn)，評(píng)估，訓(xùn)練及使用過程中的重要支撐技術(shù)之一。它不受氣候，空域，外場(chǎng)保障等的諸多條件的限制，而且節(jié)省經(jīng)費(fèi)，無(wú)風(fēng)險(xiǎn)。所以計(jì)算機(jī)仿真已經(jīng)成為武器作戰(zhàn)系統(tǒng)中至關(guān)重要的一部份。

目前針對(duì)被動(dòng)雷達(dá)接收機(jī)的仿真方法主要有兩種，功能仿真和相干視頻信號(hào)仿真。在實(shí)際應(yīng)用中，通常會(huì)根據(jù)仿真需求來選擇相應(yīng)的仿真方法。功能仿真只利用了雷達(dá)的功能性質(zhì)，而包含在波形和信號(hào)處理機(jī)中的詳細(xì)特征并沒有得到很好地刻畫，它們只被當(dāng)作某種系統(tǒng)損耗而進(jìn)行簡(jiǎn)單處理。這種方法簡(jiǎn)單實(shí)用，適用于大規(guī)模仿真。然而這種方法具有明顯的缺點(diǎn)：首先，由于波形中的一些詳細(xì)特征被忽略了，所以功能仿真不能用來仿真系統(tǒng)中各個(gè)不同點(diǎn)上的具體信號(hào)。以上這些特點(diǎn)限制了功能仿真的精確度。相干視頻信號(hào)仿真方法在信號(hào)級(jí)別進(jìn)行仿真，從而彌補(bǔ)了功能仿真方法的不足，但構(gòu)建模型相對(duì)復(fù)雜，實(shí)時(shí)性較差。

目前針對(duì)主動(dòng)雷達(dá)導(dǎo)引頭的仿真研究較多，對(duì)被動(dòng)雷達(dá)接收機(jī)的計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)研究相對(duì)較少，一般多集中于對(duì)信號(hào)處理的仿真研究，包括各種測(cè)向算法、分選算法的研究。對(duì)于被動(dòng)雷達(dá)導(dǎo)引頭從信號(hào)輸入，到測(cè)向結(jié)果的輸出，及其評(píng)估依然有較多的工作需要去做。

(三)發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的為提供一種可以根據(jù)具體應(yīng)用環(huán)境與要求，在功能仿真上具有較強(qiáng)的實(shí)時(shí)性，在信號(hào)仿真上具有較高的精度的被動(dòng)雷達(dá)接收機(jī)仿真方法。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：

由飛行體運(yùn)動(dòng)參數(shù)、目標(biāo)運(yùn)動(dòng)參數(shù)和控制參數(shù)所組成的輸入進(jìn)入到功能仿真平臺(tái)和信號(hào)仿真平臺(tái)進(jìn)行功能仿真和信號(hào)仿真，進(jìn)而在功能仿真和信號(hào)仿真中得出目標(biāo)測(cè)量角度信號(hào)信息，其中飛行體運(yùn)動(dòng)參數(shù)由飛行體運(yùn)動(dòng)初始化方位和飛行體姿態(tài)組成，目標(biāo)運(yùn)動(dòng)參數(shù)由對(duì)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)初始化方位、航向，速度組成，控制參數(shù)由開機(jī)時(shí)間和關(guān)機(jī)時(shí)間組成。

本發(fā)明的技術(shù)方案還應(yīng)包括：

功能仿真工作基本流程為首先分別建立雷達(dá)天線方向圖模型、接收輻射源信號(hào)模型、接收機(jī)靈敏度模型，然后進(jìn)行坐標(biāo)變換，將目標(biāo)的位置從地面坐標(biāo)系變換到視線坐標(biāo)系，以便于繼續(xù)處理，在此對(duì)目標(biāo)進(jìn)行識(shí)別，根據(jù)被動(dòng)雷達(dá)接收機(jī)最小靈敏度進(jìn)行目標(biāo)識(shí)別，最后進(jìn)行蒙特卡羅實(shí)驗(yàn)，根據(jù)蒙特卡羅實(shí)驗(yàn)得到最終的仿真結(jié)果。

所述的信號(hào)仿真又名相干視頻信號(hào)仿真，其建立過程包含兩個(gè)關(guān)鍵階段：首先建立接收信號(hào)模型，接收到的信號(hào)主要分為有用信號(hào)和無(wú)用信號(hào)。有用信號(hào)包括各種體質(zhì)的目標(biāo)雷達(dá)發(fā)射的不同波形的信號(hào)，如單脈沖信號(hào)、脈沖串信號(hào)、相位編碼信號(hào)、線性調(diào)頻信號(hào)和步進(jìn)頻率信號(hào)等。無(wú)用信號(hào)可分為兩大類，即噪聲和干擾。

所述的模擬飛行體導(dǎo)引對(duì)接收信號(hào)的處理過程中的被動(dòng)雷達(dá)接收機(jī)是由檢波前的射頻/中頻濾波器、平方律檢波器、視頻檢波器、門限檢測(cè)判決裝置四個(gè)單元組成的。

本發(fā)明有益效果為：

當(dāng)信號(hào)進(jìn)入接收機(jī)后，根據(jù)其系統(tǒng)要求選擇具體仿真方式，功能仿真與信號(hào)仿真即功能仿真和相干視頻信號(hào)仿真。在實(shí)際應(yīng)用中，我們可以根據(jù)仿真需求來選擇相應(yīng)的仿真方法。功能仿真只利用了雷達(dá)的功能性質(zhì)，而包含在波形和信號(hào)處理機(jī)中的詳細(xì)特征并沒有得到很好地刻畫，它們只被當(dāng)作某種系統(tǒng)損耗而進(jìn)行簡(jiǎn)單處理。這種方法簡(jiǎn)單實(shí)用，適用于大規(guī)模仿真，功能仿真的優(yōu)點(diǎn)在于實(shí)時(shí)性高。而相干視頻信號(hào)仿真方法在信號(hào)級(jí)別進(jìn)行仿真，從而彌補(bǔ)了功能仿真方法的不足，但構(gòu)建模型相對(duì)復(fù)雜，優(yōu)點(diǎn)在于精確度高。

(四)附圖說明

圖1是被動(dòng)雷達(dá)接收機(jī)系統(tǒng)仿真方法信號(hào)框圖

圖2是系統(tǒng)功能仿真具體流程圖

圖3被動(dòng)雷達(dá)接收機(jī)簡(jiǎn)化模型

(五)具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖舉例對(duì)本發(fā)明做更詳細(xì)地描述：