第一章雷达系统仿真技术2教学内容.ppt

雷达系统仿真与
性能评估教材：《RadarSystemsAnalysisandDesignUsingMATLAB》 第一章：系统仿真技术
第二章：雷达发射机建模与仿真
第三章：雷达天线建模与仿真
第四章：雷达接收机建模与仿真
第五章：雷达回波建模与仿真
第六章：雷达信号处理建模与仿真
第七章：雷达数据处理建模与仿真
第八章：雷达系统建模与性能评估第一章：系统仿真技术2025/3/71.2雷达系统建模仿真技术在现代复杂电子战条件下,电磁威胁环境日益复杂,干扰技术非常丰富和多样化，相应的雷达系统工作体制和抗干扰措施日益增多,对雷达系统研究与设计日趋复杂。2025/3/72025/3/7雷达系统仿真方法分类从发射信号功率及各种环境回波（包括杂波、干扰、多径、噪声）的功率的角度出发，考虑雷达信号处理各个环节上的增益，计算不同场景和工作方式下雷达的检测概率、探测距离、威力范围、测量精度等性能指标，从而对雷达的系统参数进行优化，并由此对系统做出分析和判断。功能级仿真的基础是雷达距离方程
雷达接收信号包括目标回波信号、干扰、杂波、噪声等。信号干扰噪声比，是对有干扰情况下发现目标能力好坏的一种量度。功能级仿真步骤：功能级仿真主要数学模型2）噪声功率
接收机噪声服从均值为零的正态分布,方差为3）干扰
有源干扰按载体方式的不同可分为掩护式和自卫式两种，按照工作方式的不同可分为阻塞式和瞄准式。4）杂波
地杂波和海杂波一般视为“面”杂波，气象杂波、箔条云等一般视为体杂波。
a．面杂波功率b．体杂波功率

雷达截面
雷达分辨单元的体积
单位体积内的微粒的平均总后向散射截面5）几种抗干扰措施的考虑
a．脉冲压缩
理想情况下，脉压滤波器能使输出信噪比改善D倍，D为脉压比。
实际中，为了降低脉压后输出脉冲的副瓣电平，必须对匹配滤波器的幅频特性进行适当的加权。一般而言，因加权使信噪比损失1.2-1.4dB，故一般取脉压改善因子为0.8D。b．脉冲积累改善因子

c．旁瓣对消干扰对消比
d．采用捷变频抗干扰措施
雷达接收天线接收到的干扰功率应当乘以一个系数X才是有效的干扰功率。综合信噪比

实际应用中，一般用MontoCarlo方法求综合信噪比的均值作为最后结果。功能级仿真优点功能仿真缺点和局限性1.2.2雷达系统信号级仿真目标回波信号脉冲压缩之后的信号雷达信号级仿真的特点1.2.3雷达系统的分布式仿真分布式交互仿真（DIS）是指采用协调一致的结构、标准、协议和数据库，通过局域网或广域网，将分散在各地的仿真设备互联，形成可参与的综合性仿真环境。
HLA是分布式交互仿真的高层体系结构，它的基本思想就是采用面向对象的方法来设计、开发和实现仿真系统的对象模型（OM），以获得仿真联邦高层次的互操作和重用。多个软件联合仿真不同功能软件通过一个管理软件利用数据转换接口实现一体化。
重新划分功能块，建立模型库、参数库、实验框架库，然后通过数据库实现一体化。
在仿真操作系统的支持下，实验对仿真关联资源的有效管理，并支持这些资源的匹配与运行，实现整个仿真软件系统的高度一体化分布式仿真的过程具有交互操作性强,易于扩充节点加入仿真系统,进行仿真训练灵活性强等特点。2025/3/7机器2：回波处理飞机飞行二维显示：1.2.3雷达系统的半实物仿真将半实物仿真技术应用于雷达仿真技术中，不仅能够解决雷达系统全数字仿真不够准确模拟实际情况和全实物仿真花费高、测试周期长的缺点，又具有全数字仿真简单方便和全实物仿真真实性强的优点。半实物仿真系统一般由以下几部分组成
(1)环境模拟系统；
(2)仿真计算机系统；
(3)被测试实物；
(4)各种接口设备；
(5)显示控制设备。2025/3/7构建的雷达信号处理机半实物仿真系统由矢量信号发生器、仿真计算机、被测雷达信号处理机组成。软件部分是雷达信号处理机半实物仿真系统的一个重要组成部分，系统通过MATLAB、VC仿真软件，完成雷达目标与环境的数学建模和计算机仿真。MATLAB负责雷达回波信号的建模与仿真，VC负责雷达环境软件的界面编制，通过局域网络或GPIB总线将仿真数据导入矢量信号发生器，信号源产生真实的模拟信号送给雷达接收机。雷达目标环境的模拟1.2.4仿真软件平台的选择建立雷达仿真模型库的目的雷达仿真模型库的功能对雷达模型库的要求2025/3/71.3本章小结