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摘要:雷达回波信号仿真是研制机载雷达模拟器的关键技术之一,根据雷达方程,对于特定雷达的模拟仿真,关键是建立雷达回波信号模型,雷达回波信号模拟主要是目标起伏模拟,目标与天线的几何关系模型以及目标检测仿真模型。 关键词:机载雷达 回波信号 数学模型 模拟仿真
在第二次世界大战后,由于军事上的迫切需要,雷达获得了广泛的应用和发展。近年来,随着电子技术的飞速发展,新型雷达大都采用当今最先进的技术手段,比如捷变频技术、抗干扰技术、光学跟踪与测量技术等。由于技术复杂,机载雷达价格十分昂贵,院校采用实装教学的难度越来越大。而采用数字技术进行雷达模拟器材的开发应用,可以有效降低训练成本,提高教学质量。
雁栖湖钓鱼 雷达探测目标时,接收到的回波功率与雷达特性参数、目标距离、目标的物理性质等之间的关系可以用雷达方程来表示,它描述了雷达发射、接收过程中的雷达参数与目标之间的相互关系。对于机载雷达来说,发射机和接收机同基地,为单基地雷达。下式为单基地雷达传播方程。
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cit500 式中,Pr表示雷达接收的信号功率,Pt表示雷达发射功率,Gt为发射天线增益,Gr为接收天线增益,λ表示雷达发射电磁波的波长;Ft表示雷达发射天线的方向图传播因子,Fr表示雷达接收天线的方向图传播因子,R表示目标同雷达间的斜距;σ为目标的雷达截面积;L为信号在空间传播过程中的增益和损耗因子。
对于要模拟的特定雷达,其参数是已知的。因此对雷达的模拟,关键是建立雷达回波信号模型。
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1 目标起伏模型
可以用目标有效反射面积来表征点状目标对电磁波的散射特性。如果雷达发射的电磁波照射目标的入射角度或者电磁波的频率等参数发生变化,此时目标的有效反射面积会产生起伏,这种起伏是一种随机量,可以用统计模型来进行描述。常用的点目标起伏模型是Swerlin模型[1],根据起伏的快、慢,可以将目标起伏分为四类。
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