复杂目标的回波数据仿真及回波数据库建立-通信与信息系统专业论文.docxVIP

南京航空航天大学硕士学位论文 南京航空航天大学硕士学位论文 复杂目标的回波数据仿真及回波数据库建立 复杂目标的回波数据仿真及回波数据库建立 I I II II 摘 要 复杂目标的回波信号仿真是一项涉及雷达系统、信号处理、计算机应用等诸多专业领域的 技术，它的研究对象通常是飞机、卫星、导弹、舰船、坦克等目标。通过计算机软件对复杂目 标的回波信号进行仿真具有成本低廉、灵活性高、不受外界环境制约等诸多优点，是雷达系统 仿真的重要组成部分，已经成为武器装备、防御系统研制以及作战使用等国防科技领域的一项 关键技术，在我军信息化建设中显得越来越重要。 本文的研究任务是按照国防“十一五”预研项目的要求，以J8II等8种复杂目标作为研究对 象，针对CW信号、单脉冲信号、线性调频信号，建立目标回波信号的时域和频域仿真数据库。 首先，分析了像素法在目标特性研究方面的应用，在课题组已有研究的基础上，研究了目 标边缘的自动提取方法和基于物理绕射理论的目标边缘RCS计算方法。并在课题组原来编制的 软件上，增加了目标边缘自动提取模块，目标边缘的消隐和RCS计算模块，提高了目标RCS预 估的精度。通过该软件预估的典型目标RCS数据与实测数据基本吻合。 其次，应用本文修改后的软件，仿真了J8II等8种复杂目标的CW信号、单脉冲信号回波。 文中以J8II为例，给出了不同信号时目标的回波仿真图。 然后，为了仿真线性调频信号的目标回波，本文研究了宽带雷达回波信号的特点，详细讨 论了线性调频信号匹配滤波和扩展处理的脉冲压缩方法。在此基础上，设计了先用本文软件预 估目标的步进频率RCS，接着利用步进频率RCS计算目标的一维距离像，再仿真线性调频信号 的目标回波方法。通过对线性调频信号的目标仿真回波做脉冲压缩，得到了目标的一维距离像， 说明本文的线性调频信号回波仿真结果是正确的。文中以J8II为例，仿真了不同带宽线性调频 信号的目标回波。 最后，本文按照项目要求，建立了雷达回波数据库软件对仿真得到的大量雷达回波数据进 行存储，方便对回波数据进行管理与查找。 关键词：回波仿真，RCS，像素法，边缘绕射，脉冲压缩，数据库 ABSTRACT Complex target echoes simulation is a technology which involved radar system, signal processing, computer application and many other professional fields, its research objects are aircrafts, satellites, missiles, ships, tanks and so on. The advantage of complex target echoes simulation is low costs, high flexibility, do not impacted by environment and so on. Complex target echoes simulation has being a Key technology of weapons, radar and defense system which is becoming more and more important in the information construction of army. Research of this paper which is according to the requirement of the eleventh five-year plan about defense is asked to establish database of eight kinds of complex target such as J8II echoes simulation for CW signal, single pulse signal and linear frequency modulation signal. First of all, this paper analyzes the application of pixel method in target characteristic research. On the basis of the existing research we study the automatic extraction method of target edge and the target edge RCS calculation method based on physical diffraction theo