CN115586499A - 一种雷达信号环境模拟方法及系统 - Google Patents

一种雷达信号环境模拟方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN115586499A
CN115586499A CN202211176928.6A CN202211176928A CN115586499A CN 115586499 A CN115586499 A CN 115586499A CN 202211176928 A CN202211176928 A CN 202211176928A CN 115586499 A CN115586499 A CN 115586499A
Authority
CN
China
Prior art keywords
radar
signal
simulation
simulator
signals
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202211176928.6A
Other languages
English (en)
Inventor
祝子窑
徐锦松
章猛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anhui Qiandong Intelligent Technology Co ltd
Original Assignee
Anhui Qiandong Intelligent Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anhui Qiandong Intelligent Technology Co ltd filed Critical Anhui Qiandong Intelligent Technology Co ltd
Priority to CN202211176928.6A priority Critical patent/CN115586499A/zh
Publication of CN115586499A publication Critical patent/CN115586499A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/40—Means for monitoring or calibrating
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/36—Means for anti-jamming, e.g. ECCM, i.e. electronic counter-counter measures
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/40—Means for monitoring or calibrating
    • G01S7/4004—Means for monitoring or calibrating of parts of a radar system
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/40—Means for monitoring or calibrating
    • G01S7/4004—Means for monitoring or calibrating of parts of a radar system
    • G01S7/4008—Means for monitoring or calibrating of parts of a radar system of transmitters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/40—Means for monitoring or calibrating
    • G01S7/4052—Means for monitoring or calibrating by simulation of echoes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

本发明涉及雷达信号仿真模拟技术领域，解决了模拟信号单一且模拟成本高的技术问题，尤其涉及一种雷达信号环境模拟方法，包括：初始化雷达信号模拟器的目标属性；获取雷达发射信号与天线增益，并根据天线增益计算雷达信号的幅度信息；根据目标属性、天线增益和幅度信息，计算当前目标属性参数；将当前目标属性参数调制到发射信号上进行变频处理，得到基带信号；对基带信号进行模拟并进行累加得到最终的雷达模拟信号。本发明实现了多通道相互独立的运行各个信号模拟器，能够模拟出多种复杂多变的雷达信号，且模拟系统电磁环境可控，不仅提升了评测对抗系统中雷达及侦察设备的效能和战术指标，还极大地缩短了评测时间，降低了成本。

Description

一种雷达信号环境模拟方法及系统
技术领域
本发明涉及雷达信号仿真模拟技术领域，尤其涉及一种雷达信号环境模拟方法及系统。
背景技术
在现代电子对抗系统的实验过程中，传统的电子对抗系统是通过在试验场地布置雷达、信号干扰机等设备来产生评测所需的环境,但是由于现实中信号密度低、雷达数量受限、环境复杂性弱及信号类型固定等已经无法满足现代电子对抗系统的性能评测要求，难以全方位的评测雷达及侦察系统对复杂多变的信号环境的适应能力。
目前，市面上现有的雷达信号环境模拟系统主要有两种，一种是雷达信号模拟器，基于数字储频技术的信号模拟源设计，其原理是数字射频存储器，通过控制单一数字信号，然后经过数电模电转换输出模拟信号，但这种模拟信号方式硬件要求高，价格昂贵，且只能模拟单一类型的雷达信号，无法产生灵活多变且复杂的雷达信号，造成了灵活性和通用性都降低的情况；另一种是利用DSP模拟多种类型的雷达干扰信号、噪声信号和脉冲信号的雷达信号模拟器，其中包含噪声模拟、信号处理和主控模块等多个模块，虽然这种模拟器能模拟雷达和目标之间的间距和径向速度，但很难模拟出大量的雷达模拟信号。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种雷达信号环境模拟方法及系统，解决了模拟信号单一且模拟成本高的技术问题，达到了可以模拟雷达干扰信号，雷达回波信号和雷达信号源等多种信号，并能提供逼真、复杂多变、动态的电磁信号环境，从而提升了评测对抗系统中雷达及侦察设备的效能和战术指标的目的。
为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种雷达信号环境模拟方法，包括以下步骤：
S1、初始化雷达信号模拟器的目标属性；
S2、获取雷达发射信号与天线增益；
S3、根据所述天线增益计算雷达信号的幅度信息；
S4、根据所述目标属性、天线增益和幅度信息，计算当前目标属性参数；
S5、将所述当前目标属性参数调制到发射信号上进行变频处理，得到基带信号；
S6、对所述基带信号进行模拟并进行累加，得到最终的雷达模拟信号。
进一步地，所述步骤S6之后还包括：
S7、将所述最终的雷达模拟信号输出到工作环境，生成模拟雷达仿真图。
进一步地，所述目标属性包括目标径向速度、目标起伏类型和目标距离。
进一步地，所述当前目标属性参数包括时延、普勒频移和幅度变化。
本发明还提供了一种技术方案：一种用于实现上述雷达信号环境模拟方法的系统，包括：主控软件、雷达参数数据库、雷达信号模拟器、变频放大单元和收发天线结构；
所述主控软件用于对雷达信号模拟器进行参数设置、发送控制命令、交换工作状态数据并将本地雷达信号参数和模拟数据储存至雷达参数数据库中；
所述雷达参数数据库与主控软件建立数据传输，且雷达参数数据库用于对本地信号参数以及模拟数据的保存和管理；
所述雷达信号模拟器通过主控界面与主控软件进行交互，并将模拟出的雷达信号传输至变频放大单元进行变频和放大功率；
所述变频放大单元用于对雷达信号模拟器所产生的雷达信号进行变频和放大功率并发送到收发天线结构；
所述收发天线结构用于把接收的功率放大与变频信号通过天线辐射方式发送到工作环境当中。
进一步地，所述主控软件具体包括：
目标属性初始化模块，所述目标属性初始化模块用于初始化雷达信号模拟器的目标属性；
参数获取模块，所述参数获取模块用于获取雷达发射信号与天线增益；
幅度信息计算模块，所述幅度信息计算模块用于根据所述天线增益计算雷达信号的幅度信息；
当前目标属性参数计算模块，所述当前目标属性参数计算模块用于根据所述目标属性、天线增益和幅度信息，通过时域回波模拟计算当前目标属性参数；
基带信号确定模块，所述基带信号确定模块用于将所述当前目标属性参数调制到发射信号上进行变频处理，得到基带信号；
雷达模拟信号生成模块，所述雷达模拟信号生成模块用于对所述基带信号进行模拟并进行累加，得到最终的雷达模拟信号；
仿真图生成模块，所述仿真图生成模块用于将所述雷达模拟信号输出到工作环境，生成模拟雷达仿真图。
进一步地，所述主控软件还包括模拟器管理模块，所述模拟器管理模块用于管理雷达信号模拟器的显示界面、远程通信、工作进程以及状态显示。
进一步地，所述雷达参数数据库包含雷达信号参数数据库、操作日志数据库和实验环境数据库；
所述雷达信号参数数据库包括真实的雷达信号参数和系统模拟出的虚拟雷达信号参数；
所述操作日志数据库用于记录信号模拟器产生信号的过程和模拟出结果的相关数据；
所述实验环境数据库是关于对结果评测环境的数据和实验模拟出的虚拟环境。
进一步地，所述雷达信号模拟器包括雷达信号源模拟器、雷达干扰模拟器和雷达回波模拟器；
所述雷达信号源模拟器用于根据主控软件设置的参数在工作频段内对多部雷达所需的多频段和范围广的射频脉冲信号进行模拟测试，构建出在整个显示环境中覆盖范围较大的信号环境并传输至变频放大单元；
所述雷达干扰模拟器与主控软件建立数据传输，且雷达干扰模拟器用于生成多个目标干扰信号和多个目标信号并传输至变频放大单元，每个信号通道可以独立或同时应用；
所述雷达回波模拟器与主控软件建立连接，且雷达回波模拟器用于接收主控软件采用时域回波模拟算法计算出的目标回波模拟参数并进行处理，然后将模拟出的回波信息进行幅度加权并传输至变频放大单元。
借由上述技术方案，本发明提供了一种雷达信号环境模拟方法及系统，至少具备以下有益效果：
1、本发明通过借助多种信号模拟器以及计算机的软硬件，可在场外设备有限的条件下短时间内进行多次不同的雷达信号仿真实验，模拟出雷达辐射源信号、干扰信号以及雷达回波信号等多种复杂多变的雷达信号，极大的提高了系统的灵活性，并实时记录实验过程，使得模拟过程具有可重复性。
2、本发明通过采用主控软件设置各个信号模拟器参数的方式，可以为现代电子对抗设备实验提供高精度且复杂多变的电磁信号环境，并输出生成模拟雷达仿真图，提升了评测对抗系统中雷达及侦察设备的效能和战术指标，从而极大地缩短了评测时间、降低了成本，有效地节约资源。
3、本发明提出的模拟系统可以实现多通道相互独立的运行各个信号模拟器，而且模拟系统电磁环境可控，还可以实现对雷达信号的侦查识别，提高雷达的抗干扰能力，便于在极端环境下对设备进行有效评估，提早发现装备的不足，使研发的装备具有更好的性能，并缩短了通信装备的研发时间。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例一中雷达信号环境模拟方法的流程图；
图2为本发明实施例二中雷达信号环境模拟方法的流程图；
图3为本发明实施例二中雷达信号环境模拟方法生成的回波模拟仿真图；
图4为本发明提出的雷达信号环境模拟系统的原理框图；
图5为本发明提出的雷达信号环境模拟系统中主控软件的原理框图；
图6为本发明提出的雷达信号环境模拟系统中雷达参数数据库的原理框图；
图7为本发明提出的雷达信号环境模拟系统中雷达信号模拟器的原理框图。
图中：10、主控软件；101、目标属性初始化模块；102、参数获取模块；103、幅度信息计算模块；104、当前目标属性参数计算模块；105、基带信号确定模块；106、雷达模拟信号生成模块；107、仿真图生成模块；108、模拟器管理模块；20、雷达参数数据库；201、雷达信号参数数据库；202、操作日志数据库；203、实验环境数据库；30、雷达信号模拟器；301、雷达信号源模拟器；302、雷达干扰模拟器；303、雷达回波模拟器；40、变频放大单元；50、收发天线结构。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。借此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
实施例一
请参照图1，示出了本发明提出的一种具体实施方式，通过借助多种信号模拟器和计算机的软硬件，可在场外设备有限的条件下短时间内进行多次不同的雷达信号仿真实验，模拟出多种高精度且复杂多变的雷达信号环境，并实时记录实验过程，使得模拟过程具有可重复性。具体实现步骤如下：
S1、初始化雷达信号模拟器的目标属性。
具体的，主控计算机通过连接雷达信号模拟器设置目标属性，其中，目标属性包括目标径向速度、目标起伏类型和目标距离。
需要说明的是，在设置雷达信号模拟器参数时，需要考虑评测的需要以及各个信号模拟器参数的相关性，尽可能使其更像一部真实雷达的参数。也就是说，雷达信号模拟器参数的设置必须遵循的基本原则是，所设置的参数之间既满足参数的相关性和合理性要求，同时又可以满足评测需要。
S2、获取雷达发射信号与天线增益。
具体的，提取雷达信号模拟器发射出的信号以及天线增益，其中，天线增益是指在输入功率相等的条件下，实际天线与理想的辐射单元在空间同一点处所产生的信号的功率密度之比，用于定量的描述一个天线把输入功率集中辐射的程度。
S3、根据天线增益计算雷达信号的幅度信息。
具体的，通过运用提取的天线增益，可计算出用于确定雷达信号幅度变化的幅度信息。
S4、根据目标属性、天线增益和幅度信息，计算当前目标属性参数。
具体的，根据目标属性、天线增益和幅度信息经过计算，得到时延、普勒频移和幅度变化等当前目标属性参数，确定目标运动的实时距离和相位。
S5、将当前目标属性参数调制到发射信号上进行变频处理，得到基带信号。
具体的，将计算得到的当前目标属性参数调制到发射信号上，采用变频放大单元进行变频处理，得到基带信号。
S6、对基带信号进行模拟并进行累加，得到最终的雷达模拟信号。
具体的，通过对基带信号进行模拟，并对模拟出的信号进行累加，可得到最终的雷达模拟信号。
实施例二
请参照图2和图3，示出了本发明提出的一种具体实施方式，通过采用主控软件设置各个信号模拟器参数的方式，可以为现代电子对抗设备实验提供高精度且复杂多变的电磁信号环境，并输出生成模拟雷达仿真图，提升了评测对抗系统中雷达及侦察设备的效能和战术指标。
如图2所示，一种雷达信号环境模拟方法，具体实现步骤如下：
S1、初始化雷达信号模拟器的目标属性。
具体的，主控计算机通过连接雷达信号模拟器设置目标属性，其中，目标属性包括目标径向速度、目标起伏类型和目标距离。
需要说明的是，在设置雷达信号模拟器参数时，需要考虑评测的需要以及各个信号模拟器参数的相关性，尽可能使其更像一部真实雷达的参数。也就是说，雷达信号模拟器参数的设置必须遵循的基本原则是，所设置的参数之间既满足参数的相关性和合理性要求，同时又可以满足评测需要。
S2、获取雷达发射信号与天线增益。
具体的，提取雷达信号模拟器发射出的信号以及天线增益，其中，天线增益是指在输入功率相等的条件下，实际天线与理想的辐射单元在空间同一点处所产生的信号的功率密度之比，用于定量的描述一个天线把输入功率集中辐射的程度。
S3、根据天线增益计算雷达信号的幅度信息。
具体的，通过运用提取的天线增益，可计算出用于确定雷达信号幅度变化的幅度信息。
S4、根据目标属性、天线增益和幅度信息，计算当前目标属性参数。
具体的，根据目标属性、天线增益和幅度信息经过计算，得到时延、普勒频移和幅度变化等当前目标属性参数，确定目标运动的实时距离和相位。
S5、将当前目标属性参数调制到发射信号上进行变频处理，得到基带信号。
具体的，将计算得到的当前目标属性参数调制到发射信号上，采用变频放大单元进行变频处理，得到基带信号。
S6、对基带信号进行模拟并进行累加，得到最终的雷达模拟信号。
具体的，通过对基带信号进行模拟，并对模拟出的信号进行累加，可得到最终的雷达模拟信号。
S7、将最终的雷达模拟信号输出到工作环境，生成模拟雷达仿真图。
具体的，通过发射单元将得到的雷达模拟信号输出到工作环境，并生成模拟雷达仿真图。
示例性的：将最终模拟得到的雷达回波模拟信号输出到工作环境并生成回波模拟仿真图的具体过程如下：
第一步，雷达回波模拟器从雷达参数数据库接收一个线性调频信号，通过主控软件设置目标径向速度为100m/s，目标距离为10km；
第二步，提取雷达发射信号与天线增益的默认值；
第三步，根据提取的天线增益计算回波信号的幅度信息；
第四步，根据目标属性、天线增益和幅度信息，通过时域回波模拟计算当前目标属性参数，确定目标运动的实时距离和相位，其中，目标运动的实时距离计算公式如下：
Figure BDA0003864922340000091
上式中，si(t)为实时距离；A为回波信号的幅度变化因子；G为天线增益；λ为工作波长；exp为自然常数e为底的指数函数；j为复数单位；f0为雷达中心频率；R(η)为瞬时斜距；c为光速；Kγ为线性调频脉冲；τ为延迟时间；
Figure BDA0003864922340000092
为发射相位。
相位的计算公式如下：
Figure BDA0003864922340000093
上式中，λ为工作波长；R0为t＝0时的目标距离；vr为目标的径向速度。
第五步，将第四步计算出的当前目标属性参数调制到雷达回波模拟器上，接着雷达回波模拟器对接收到的雷达信号进行变频处理，得到基带信号；
第六步，对基带信号进行回波模拟得到回波信号，然后对回波信号进行累加，得到最终的回波模拟信号；
第七步，通过发射单元将第六步得到的雷达模拟信号输出到工作环境，生成回波模拟仿真图(如图3所示)。
请参照图4-图7，本发明还提供了一种用于实现上述雷达信号环境模拟方法的系统，该系统使用QT开发框架，基于C++语言实现，利用C++提供的多线程技术使每个模拟器相互独立，互不影响的运行，每个信号模拟器都可以模拟多个雷达信号，可以同时对多个雷达信号产生相互独立运行的通道，根据多线程技术进行并行运算，对整个系统均衡负载，模拟的雷达信号可控，实时记录目标特性参数变化过程，信号源数量参数可知，使得模拟过程具有可重复性。
如图4所示，该雷达信号环境模拟系统，包括：主控软件10、雷达参数数据库20、雷达信号模拟器30、变频放大单元40和收发天线结构50；
如图5所示，主控软件10用于对雷达信号模拟器30进行参数设置、发送控制命令、交换工作状态数据并将本地雷达信号参数和模拟数据储存至雷达参数数据库20，其中，参数设置包括对工作状态设置、雷达信号设置、目标特性设置、干扰特性设置、天线参数设置和发射功率设置等；主控软件10包括多个模块，具体如下：
目标属性初始化模块101通过连接雷达信号模拟器设置目标属性，其中，目标属性包括目标径向速度、目标起伏类型和目标距离；
参数获取模块102用于提取雷达信号模拟器发射出的信号以及天线增益；
幅度信息计算模块103通过运用提取的天线增益，可计算出用于确定雷达信号幅度变化的幅度信息；
当前目标属性参数计算模块104用于根据目标属性、天线增益和幅度信息经过计算，得到时延、普勒频移和幅度变化等当前目标属性参数，确定目标运动的实时距离和相位；
基带信号确定模块105用于将计算得到的当前目标属性参数调制到发射信号上，采用变频放大单元进行变频处理，得到基带信号；
模拟信号生成模块106通过对基带信号进行模拟并对模拟出的信号进行累加，可得到最终的雷达模拟信号；
仿真图生成模块107用于根据输出到工作环境的雷达模拟信号生成模拟雷达仿真图；
模拟器管理模块108具有管理雷达信号模拟器30的显示界面、远程通信、工作进程以及状态显示的功能。
如图6所示，雷达参数数据库20与主控软件10建立数据传输，且雷达参数数据库20包含雷达信号参数数据库201、操作日志数据库202和实验环境数据库203，雷达信号参数数据库201包括真实的雷达信号参数和系统模拟出的虚拟雷达信号参数，操作日志数据库202是记录信号模拟器产生信号的过程和模拟出结果的相关数据，实验环境数据库203是关于对结果评测环境的数据和实验模拟出的虚拟环境；当系统开启时，主控软件10会自动加载数据库中各种雷达信号参数，当对雷达信号参数进行设置时，系统也会自动存储当前雷达信号参数，并记录模拟信号数据。
如图7所示，雷达信号模拟器30包括雷达信号源模拟器301、雷达干扰模拟器302和雷达回波模拟器303；
雷达信号源模拟器301用于根据主控软件10设置的参数在工作频段内对多部雷达所需的多频段和范围广的射频脉冲信号进行模拟测试，构建出在整个显示环境中覆盖范围较大的信号环境并传输至变频放大单元，其中，主控软件设置的参数包括带宽、发射功率、调制、中心频率和扫描等，可以提高检验侦察设备在复杂电磁环境下的适应能力；
雷达干扰模拟器302与主控软件10建立数据传输，且雷达干扰模拟器302用于生成多个目标干扰信号和多个目标信号并传输至变频放大单元，每个信号通道可以独立或同时应用；雷达干扰模拟器302通过主控软件10设置的干扰信号参数包括干扰信号的类型、干扰信号带宽、干扰信号功率、干扰信号中心频率和虚拟目标个数，其中，干扰信号的类型包括压制性干扰和欺骗性干扰，压制性干扰是将目标信号和干扰信号混合在一起使得接收机无法将有效的信号分离出来，欺骗性干扰是通过生成与目标雷达类似的信号使得雷达系统检测到虚假目标信号；
雷达回波模拟器303与主控软件10建立连接，且雷达回波模拟器303用于接收主控软件10采用时域回波模拟算法计算出的目标回波模拟参数并进行处理，然后将模拟出的回波信息进行幅度加权并传输至变频放大单元40。
变频放大单元40对雷达信号模拟器30所产生的雷达信号进行变频和放大功率并发送到收发天线结构50，通过提高雷达信号的功率，使得产生的雷达信号覆盖整个工作频率环境。
收发天线结构50将接收到的功率放大与变频信号通过天线辐射方式发送到工作环境当中。
使用时，首先利用主控软件10与雷达参数数据库20以及各个分模块进行交互，通过主线程对雷达信号源模拟器301、雷达干扰模拟器302和雷达回波模拟器303三台信号模拟器设置带宽、发射功率、调制、中心频率和扫描等主要参数，分配内存，从数据库中读入数据，记录雷达产生的参数并储存在雷达参数数据库20，然后，等待主线程加载数据，并通过从线程计算各个信号模拟器的雷达参数，包括天线增益、距离参数和信号幅度信息等，最后，主线程接收各个从线程计算得到的结果并生成模拟雷达仿真图，使雷达信号环境模拟系统具有信号收发一体化功能，还具有结构简洁及使用方便等优点。
本实施例，通过借助多种信号模拟器以及计算机的软硬件，并采用主控软件设置各个信号模拟器参数的方式，可在场外设备有限的条件下短时间内进行多次不同的雷达信号仿真实验，为现代电子对抗设备实验提供高精度且复杂多变的电磁信号环境，提升了评测对抗系统中雷达及侦察设备的效能和战术指标，从而极大地缩短了评测时间、降低了成本，有效地节约资源，还可以实现对雷达信号的侦查识别，提高雷达的抗干扰能力，便于在极端环境下对设备进行有效评估，提早发现装备的不足，使研发的装备具有更好的性能，并缩短了通信装备的研发时间。
本发明通过借助多种信号模拟器以及计算机的软硬件，采用主控软件设置各个信号模拟器参数的方式，实现了多通道相互独立的运行各个信号模拟器，模拟出多种复杂多变的雷达信号，并实时记录目标特性参数变化，使得模拟过程具有可重复性，而且模拟系统电磁环境可控，不仅提升了评测对抗系统中雷达及侦察设备的效能和战术指标，还极大地缩短了评测时间，降低了成本。
以上实施方式对本发明进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种雷达信号环境模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、初始化雷达信号模拟器的目标属性；
S2、获取雷达发射信号与天线增益；
S3、根据所述天线增益计算雷达信号的幅度信息；
S4、根据所述目标属性、天线增益和幅度信息，计算当前目标属性参数；
S5、将所述当前目标属性参数调制到发射信号上进行变频处理，得到基带信号；
S6、对所述基带信号进行模拟并进行累加，得到最终的雷达模拟信号。
2.根据权利要求1所述的一种雷达信号环境模拟方法，其特征在于，所述步骤S6之后还包括：
S7、将所述最终的雷达模拟信号输出到工作环境，生成模拟雷达仿真图。
3.根据权利要求1所述的一种雷达信号环境模拟方法，其特征在于，所述目标属性包括目标径向速度、目标起伏类型和目标距离。
4.根据权利要求1所述的一种雷达信号环境模拟方法，其特征在于，所述当前目标属性参数包括时延、普勒频移和幅度变化。
5.一种用于实现上述权利要求1-4任一项所述的雷达信号环境模拟方法的系统，其特征在于，包括：主控软件(10)、雷达参数数据库(20)、雷达信号模拟器(30)、变频放大单元(40)和收发天线结构(50)；
所述主控软件(10)用于对雷达信号模拟器(30)进行参数设置、发送控制命令、交换工作状态数据并将本地雷达信号参数和模拟数据储存至雷达参数数据库(20)中；
所述雷达参数数据库(20)与主控软件(10)建立数据传输，且雷达参数数据库(20)用于对本地信号参数以及模拟数据的保存和管理；
所述雷达信号模拟器(30)通过主控界面与主控软件(10)进行交互，并将模拟出的雷达信号传输至变频放大单元(40)进行变频和放大功率；
所述变频放大单元(40)用于对雷达信号模拟器(30)所产生的雷达信号进行变频和放大功率并发送到收发天线结构(50)；
所述收发天线结构(50)用于把接收的功率放大与变频信号通过天线辐射方式发送到工作环境当中。
6.根据权利要求5所述的雷达信号环境模拟系统，其特征在于，所述主控软件(10)具体包括：
目标属性初始化模块(101)，所述目标属性初始化模块(101)用于初始化雷达信号模拟器的目标属性；
参数获取模块(102)，所述参数获取模块(102)用于获取雷达发射信号与天线增益；
幅度信息计算模块(103)，所述幅度信息计算模块(103)用于根据所述天线增益计算雷达信号的幅度信息；
当前目标属性参数计算模块(104)，所述当前目标属性参数计算模块(104)用于根据所述目标属性、天线增益和幅度信息，计算当前目标属性参数；
基带信号确定模块(105)，所述基带信号确定模块(105)用于将所述当前目标属性参数调制到发射信号上进行变频处理，得到基带信号；
雷达模拟信号生成模块(106)，所述雷达模拟信号生成模块(106)用于对所述基带信号进行模拟并进行累加，得到最终的雷达模拟信号；
仿真图生成模块(107)，所述仿真图生成模块(107)用于将所述最终的雷达模拟信号输出到工作环境，生成模拟雷达仿真图。
7.根据权利要求5所述的雷达信号环境模拟系统，其特征在于，所述主控软件(10)还包括模拟器管理模块(108)，所述模拟器管理模块(108)用于管理雷达信号模拟器(30)的显示界面、远程通信、工作进程以及状态显示。
8.根据权利要求5所述的一种雷达信号环境模拟系统，其特征在于，所述雷达参数数据库(20)包含雷达信号参数数据库(201)、操作日志数据库(202)和实验环境数据库(203)；
所述雷达信号参数数据库(201)包括真实的雷达信号参数和系统模拟出的虚拟雷达信号参数；
所述操作日志数据库(202)用于记录信号模拟器产生信号的过程和模拟出结果的相关数据；
所述实验环境数据库(203)是关于对结果评测环境的数据和实验模拟出的虚拟环境。
9.根据权利要求5所述的雷达信号环境模拟系统，其特征在于，所述雷达信号模拟器(30)包括雷达信号源模拟器(301)、雷达干扰模拟器(302)和雷达回波模拟器(303)；
所述雷达信号源模拟器(301)用于根据主控软件(10)设置的参数在工作频段内对多部雷达所需的多频段和范围广的射频脉冲信号进行模拟测试，构建出在整个显示环境中覆盖范围较大的信号环境并传输至变频放大单元；
所述雷达干扰模拟器(302)与主控软件(10)建立数据传输，且雷达干扰模拟器(302)用于生成多个目标干扰信号和多个目标信号并传输至变频放大单元，每个信号通道可以独立或同时应用；
所述雷达回波模拟器(303)与主控软件(10)建立连接，且雷达回波模拟器(303)用于接收主控软件(10)采用时域回波模拟算法计算出的目标回波模拟参数并进行处理，然后将模拟出的回波信息进行幅度加权并传输至变频放大单元(40)。
CN202211176928.6A 2022-09-26 2022-09-26 一种雷达信号环境模拟方法及系统 Pending CN115586499A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211176928.6A CN115586499A (zh) 2022-09-26 2022-09-26 一种雷达信号环境模拟方法及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211176928.6A CN115586499A (zh) 2022-09-26 2022-09-26 一种雷达信号环境模拟方法及系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115586499A true CN115586499A (zh) 2023-01-10

Family

ID=84773150

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211176928.6A Pending CN115586499A (zh) 2022-09-26 2022-09-26 一种雷达信号环境模拟方法及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115586499A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116755050A (zh) * 2023-08-17 2023-09-15 北京中科睿信科技有限公司 一种电磁环境模拟方法、设备和介质
CN117031421A (zh) * 2023-08-14 2023-11-10 广州桐富科技发展有限公司 雷达信号模拟系统的异常分析方法及系统

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117031421A (zh) * 2023-08-14 2023-11-10 广州桐富科技发展有限公司 雷达信号模拟系统的异常分析方法及系统
CN116755050A (zh) * 2023-08-17 2023-09-15 北京中科睿信科技有限公司 一种电磁环境模拟方法、设备和介质
CN116755050B (zh) * 2023-08-17 2023-11-10 北京中科睿信科技有限公司 一种电磁环境模拟方法、设备和介质

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN115586499A (zh) 一种雷达信号环境模拟方法及系统
CN107728127B (zh) 一种雷达模拟测试系统
CN102012504B (zh) 机载二次雷达相控阵询问系统动态目标模拟器
CN112415482B (zh) 一种射频注入式数字信号合成仿真测试系统
CN109164428A (zh) 雷达数字仿真系统及方法
CN113697126B (zh) 复杂电磁环境下无人机抗干扰性能评测系统及其方法
CN208672795U (zh) 一种雷达半实物仿真系统
CN103558590A (zh) 一种雷达信号模拟源系统及其信号模拟方法
CN104820215A (zh) 基于光纤延迟线的高精度雷达目标模拟器
CN104597434B (zh) 改进包络移位补偿和分数阶傅里叶变换的多帧相参tbd方法
CN103246556A (zh) 对空监视雷达通用性能仿真方法和构架
CN105891791B (zh) 多目标信号生成方法及射频多目标信号源
CN107066693A (zh) 多通道多目标星载ais侦察信号模拟系统
CN107192992A (zh) 雷达校准的方法、校准器、雷达装置及系统
KR102164476B1 (ko) 비실시간 위협신호 분석 및 전자공격 기능을 갖는 전자전체계 장치
CN113109797B (zh) 调频连续波凝视雷达的目标探测方法、装置和计算机设备
CN213149226U (zh) 一种雷达回波模拟器
US11726175B2 (en) Real-time closed-loop digital radar simulator
CN204595206U (zh) 基于光纤延迟线的高精度雷达目标模拟器
CN218181089U (zh) 雷达复杂电磁环境试验评估系统及装置
CN115358074A (zh) 一种机载脉冲多普勒雷达系统信号级仿真方法
KR20220117655A (ko) 멀티 표적 탐색이 가능한 탐색기 시험 시스템 및 그 방법
RU190950U1 (ru) Комплекс полунатурного моделирования помеховой обстановки
CN114442052A (zh) 一种基于外场采集数据的雷达目标模拟方法
CN115754946B (zh) 一种复合回波信号模拟器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination