防空预警雷达建模与仿真.pdf

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1、硕士学位论文防空预警雷达建模与仿真AIRDEFENSEEARLYWARNINGRADARMODELINGANDSIMULATION辛亮哈尔滨工业大学2018年6月国内图书分类号：TN955+.1学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开工学硕士学位论文防空预警雷达建模与仿真硕士研究生：辛亮导师：毛兴鹏教授申请学位：工学硕士学科：信息与通信工程所在单位：电子与信息工程学院答辩日期：2018年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TN955+.1U.D.C.:621.3DissertationfortheMaster’sDegreeinEngineer

2、ingAIRDEFENSEEARLYWARNINGRADARMODELINGANDSIMULATIONCandidate：XinLiangSupervisor：Prof.MaoXingPengAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：InformationandCommunicationEngineeringAffiliation：SchoolofElectronicsandInformationEngineeringDateofDefence：June,2018Degree-Conferring-Institution

3、：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要防空预警雷达在现代军事领域中，是获取空中目标情报的主要信息源，在军事电子信息领域中扮演着重要的角色。而雷达系统的设计、开发、研制和测试耗费大量的人力物力，因此雷达系统仿真技术受到广泛应用，为雷达系统研究提供了安全可靠、可重复进行的有效手段，节约了大量的时间和费用。本文首先对相控阵雷达天线方向图进行了建模与仿真，相控阵防空预警雷达与普通机械扫描雷达有许多相同的地方，并且需要窄波束、低旁瓣来抑制干扰，因此，研究了使用密度加权方式的相控阵天线的方向图，通过密度加权方式实现窄带波束宽度，降低旁瓣电平，并结合

4、波束扫描特性给出仿真。研究了三种不同的阵元分布方式，由于相控阵天线使用电扫方式，波束宽度和波束偏离阵面法线方向的偏离角余弦值成反比，因此研究了在给定空域范围内，在扫描倾角最小条件下的阵面最佳倾角确定方法和搜索空域波位编排方式，并进行仿真。雷达信号级仿真的一大特点就是要在仿真过程中重现雷达信号的发射、回波信号的产生和回波信号处理过程，本文对本仿真系统所涉及的关键雷达信号处理子模块的模型进行原理分析，重点阐述信号处理模块的仿真流程。对雷达信号处理和数据处理模块进行建模与仿真，包括脉冲压缩、脉冲积累、CFAR检测、卡尔曼滤波等子模块。并研究了基于Keystone变换的高速运动目标距离走动校正算

5、法，进行仿真。以防空反导雷达系统仿真为背景，对雷达系统的功能和总体结构进行深入研究，并对信号模型、信号处理、数据处理等模块进行建模与仿真。基于MicrosoftVisualC++平台，完成防空预警相控阵雷达工作流程的仿真模拟系统。主要包括初始化模块，信号产生模块，信号处理模块，信号检测模块，目标跟踪模块和显示界面模块。整个仿真系统使用MFC构建整体框架，结合OpenGL完成演示界面绘图功能。关键词：雷达系统；信号处理；建模仿真；VC++--I哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractInthemodernmilitaryfield,theAirdefenseearlywarningr

6、adaristhemainsourceofairtargets'information.Ithasveryimportantpositioninthefieldofelectronicinformation.Butthedesign,developmentandtestofradarsystemal-waysspendalotofmanpowerandmaterialresources.Sotheradarsystemsimu-lationtechnologyiswidelyused.Itprovidesasafe,reliable,repeatableandeffec-tivemean

7、sforradarsystemresearch,andsavesalotoftimeandcost.Firstly,thephasedarrayradarantennapatternismodeledandsimulated.Thephasedarrayair-defenceearly-warningradarhasmanycommonfeatureswiththecommonmechanicalscanningradar,andi