射频仿真系统中气象回波模拟技术的研究

论文摘要

射频仿真是检验并提高制导技术的一项行之有效的手段,射频目标仿真主要是用来模拟射频制导系统的目标回波信号。本文的重点是研究射频仿真系统中气象回波信号的模拟技术。首先,研究了用于模拟随机过程的基本方法,在PC机上用Matlab和Simulink模拟出相关过程的时域统计模型和频域模型。其次,本文提出了两种能更准确实现其频率特性的优化方法,并通过实验证实了算法的正确性和优越性。接着,本文在分析了雷达回波信号通用理论的基础上,从点目标到线目标进而到面目标进行分析,分别对理想的通用雷达回波、杂波及噪声进行了模拟。最后,本文根据气象回波的统计特征,建立了气象回波信号的统计性模型,并在Simulink中进行电路功能模拟,进而提出了气象目标模拟器的设计方案,并详细描述了气象目标模拟器各个部分的工作原理及具体实现。本文研究的气象回波模拟器设计方案在射频仿真系统中经过实践验证,取得了令人满意的效果。因此,本论文提出的气象回波信号模拟技术不仅具有一定的理论价值,而且具有较强的实用价值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 射频仿真系统的发展
• 1.3 射频仿真系统在国内外研究发展动态
• 1.3.1 射频仿真系统在国内外研究发展动态
• 1.3.2 射频仿真系统中雷达目标信号模拟发展及国内外现状
• 1.3.3 气象雷达发展及气象回波信号模拟技术
• 1.4 MATLAB 及 SIMULINK 简介
• 1.5 本文的主要工作
• 第二章 射频仿真系统及目标模拟概述
• 2.1 射频仿真系统
• 2.2 射频仿真系统中目标模拟
• 2.3 射频仿真系统中图像模拟方法
• 第三章 相关随机过程的模拟
• 3.1 随机数序列的时间域模拟
• 3.1.1 生成服从瑞利分布随机数序列
• 3.1.2 生成服从对数正态分布的随机数序列
• 3.1.3 生成服从韦布尔分布的随机数序列
• 3.1.4 对上述现象的发现和分析
• 3.2 随机数序列的频率域模拟
• 3.2.1 AR 模型模拟高斯功率谱
• 3.2.2 频率采样法模拟立方功率谱
• 3.3 高斯相关随机过程的模拟
• 第四章 雷达回波信号分析
• 4.1 雷达信号模拟
• 4.2 雷达目标回波信号模拟
• 4.3 雷达杂波信号模拟
• 4.3.1 雷达杂波的数字产生算法
• 4.3.2 瑞利（Rayleigh）分布杂波数据模拟
• 4.4 雷达噪声信号模拟
• 4.5 雷达回波信号在射频仿真系统中的模拟仿真
• 4.6 雷达回波信号的模拟示例
• 第五章 气象雷达回波信息原理
• 5.1 气象回波特征分析
• 5.1.1 气象回波特征微观分析
• 5.1.2 气象回波特征宏观分析
• 5.1.3 气象回波特征经验分析
• 5.2 气象回波特征随机过程的模拟
• 5.2.1 服从瑞利分布-高斯功率谱的气象回波特征随机过程的模拟
• 5.2.2 服从对数正态分布-高斯功率谱的气象回波特征随机过程的模拟
• 5.2.3 服从瑞利分布-立方功率谱的气象回波特征随机过程的模拟
• 5.2.4 服从对数正态分布-立方功率谱的气象回波特征随机过程的模拟
• 第六章 射频仿真系统中图像信号的模拟
• 6.1 射频仿真系统中气象雷达信号的仿真
• 6.1.1 气象目标模拟系统
• 6.2 气象目标模拟器研制结果
• 结论和展望
• 参考文献
• 致谢
• 就读期间发表过的论文