射频仿真系统中目标阵列的误差分析

论文摘要

射频仿真系统是武器系统研制中必不可少的研究手段之一,经过验证的射频仿真系统在武器系统研制定型中发挥着重要的作用。阵列式射频目标仿真具有便于模拟复杂目标和环境的优点,是目前国内外都广泛采用的仿真方法。国内通过多年的研究对这类系统的工作原理、基本设计要求、方法等都已掌握。目前研究方向集中在解决和完善系统工程设计所面临的关键技术,如关键馈电器件技术指标设计,近场效应误差及修正技术,系统测试技术,仿真算法的实现等。本学位论文以射频仿真系统中的目标阵列为研究对象,对目标阵列进行误差分析,确定主要的误差源,并研究各项误差对仿真结果的影响。本文的主要内容如下:首先,从二元阵定向原理出发,推导出二元、三元阵的定向公式,再通过定向公式,推导出各自目标位置精度的表达式。由目标精度表达式对目标精度误差进行了分析,仿真结果表明幅度比引起的误差远远大于相位差引起的误差。然后,详细分析了仿真系统的误差源,重点分析了三轴转台误差产生的原因,在仿真过程中的传递机制和对仿真结果的影响。通过对三轴转台结构与特点的分析,分别对转台指向误差,幅相误差,导引头安装误差,机械安装误差以及随机误差进行了分析和计算,并将计算结果与测试值进行了比较。最后,简要分析了近场误差的定义以及近场效应误差对射频目标仿真精度的影响。计算了二元阵近场效应误差值,并对三元阵近场效应误差建立误差补偿数学模型,对目标位置精度进行了修正。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 射频仿真阵列系统工作原理及结构组成
• 1.3.1 工作原理
• 1.3.2 组成及结构
• 1.4 影响目标阵列精度的误差
• 1.5 本论文主要研究内容
• 第二章 二元阵定位误差分析
• 2.1 二元阵定向原理
• 2.2 原理误差分析
• 2.3 指向精度误差分析
• 2.4 本章结论
• 第三章 三元阵定位误差分析
• 3.1 概述
• 3.2 三元组定向公式推导
• 3.3 辐射源幅度比，相位差对定位误差的影响
• 3.4 本章结论
• 第四章 三轴转台误差分析
• 4.1 三轴转台的结构与特点
• 4.2 三轴转台指向误差分析
• 4.2.1 指向误差定义
• 4.2.2 指向误差公式推导
• 4.2.3 指向误差计算及分析
• 4.3 三轴转台幅相误差分析
• 4.3.1 幅频相频特性分析
• 4.3.2 幅相误差的计算
• 4.4 导引头安装误差分析
• 4.4.1 天线指向角t 与辐射距离误差r 的关系
• 4.4.2 天线指向角t 与转台旋转角α的关系
• 4.4.3 转台旋转角α与辐射距离误差r 的关系
• 4.5 随机误差
• 4.5.1 相位随机误差
• 4.5.2 指向角随机误差
• 4.6 机械安装误差分析
• 4.6.1 概述
• 4.6.2 公式推导
• 4.6.3 结果分析
• 4.7 本章结论
• 第五章 目标阵列近场效应误差分析
• 5.1 概述
• 5.2 二元天线阵列近场效应误差分析
• 5.2.1 二元阵射频目标仿真分析
• 5.2.2 平均场强的计算
• 5.2.3 计算目标位置误差
• 5.3 三元阵天线近场效应误差分析及修正
• 5.3.1 目标源误差分析
• 5.3.2 误差补偿数学模型建模及仿真
• 5.4 本章结论
• 第六章 全文总结与展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 后续工作与展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表的论文