阵列射频仿真系统精度改进方法研究

首次提出了采用辐射目标喇叭天线的等效相位中心坐标代替其机械位置坐标进行合成目标解算的系统精度修正方法.首先简述了射频仿真系统模拟目标的原理,分析了由球面天线阵所构成的射频仿真系统的误差源,然后从系统各方面综合作用下所呈现的总误差出发,结合实际使用和测试的经验,提出一种基于误差补偿的系统精度修正方法,最后对该方法进行了实验验证.结果表明:用天线的电位置进行目标合成,可以抵消掉大部分的系统误差,使得仿真精度得到了极大地提高.     

用MATLAB实现自适应天线阵仿真系统

介绍了基于MATLAB自适应天线阵仿真系统的思路、方法及实现方案，可以对信号产生、信道传输、天阵阵配置、算法参数选择和输出性能进行模拟仿真。对自适应天线阵的实验室研究提供了方便的工具。     

一种考虑互耦的自适应阵列综合方法

在天线阵综合的实际情况中,考虑阵元间的互耦影响是十分必要的。应用一种自适应算法进行天线阵方向图综合,把阵元间的互耦考虑在内,具有很强的实际意义。分别对等间距和不等间距阵列进行了方向图综合,都能够按设计要求有效地控制主瓣电平和副瓣电平,使其达到预期的效果。仿真结果显示,算法很好地达到了设计要求,具有较大的应用价值。     

综合孔径干涉辐射计系统仿真

为预测实际综合孔径干涉辐射计(synthetic aperture interferometric radiometer,SAIR)的系统性能,提出了一种基于系统信号流图的SAIR系统仿真技术,通过计算信号路径上各节点信号的均值和方差,生成高斯分布随机视函数集,采用离散傅里叶变换(discrete fourier transform,DFT)算法重构视场内的亮温分布,经过两点法校准得到最终的SAIR图像。利用该技术仿真了T型天线配置、每臂30元的SAIR系统在不同积分时间下对均匀背景上热点源的成像,仿真图像的信噪比与理论值吻合良好。仿真了同样天线阵配置,不同基线误差、通道幅相误差和不可分幅相误差水平下非理想SAIR系统的成像效果和亮温误差。仿真结果证明了该仿真技术的有效性。     

毫米波微带双频平面天线阵研究

设计了一种新型毫米波微带双频平面天线阵,该天线阵单元采用凹槽加载中心馈电结构。这种馈电方式恰好等效为在微带贴片上加载了一个电抗,通过调节馈电线的长度,可以获得两个零点,从而使微带天线实现双频工作。基于这种馈电结构和并联馈电网络,制作了平面4 × 4 双频段天线阵。根据实验和仿真结果的比较,二者拟合较好。实测的双频天线阵工作在32.5 GHz和35.7 GHz,天线阵的增益16.25 dB,辐射效率为82%。     

MIMO中微小区空时相关信道模型的相关性分析

为了能在复杂的无线环境中使MIMO系统的优越性得到充分发挥,有必要深入研究无线传播环境对系统的影响。在MIMO系统中,信道的相关性会对系统特别是系统容量造成很大的影响。基于通用的微小区信道模型,利用几何方法分析并推导出微小区中信道间相关系数的封闭解表达式。仿真结果表明,相关系数随着发射、接收端天线阵元间距增大而呈现减小的趋势。所得到的相关系数封闭解表达式为MIMO系统的设计提供了一个有效的数学工具。     

基于射频隐身的相控阵雷达功率控制算法

为了提高相控阵雷达的射频隐身性能,提出了一种基于射频隐身的功率控制算法。首先确定了功率分级的准则,并基于阵元的特性改进了一种粒子群多目标优化算法。然后以指定方向上达到期望功率、其他方向上功率最小为目标,利用改进的粒子群多目标优化算法,对阵元的开关进行了优化设计,仿真实现了功率分级。在满足检测概率的前提下,根据目标雷达反射截面的大小和目标距离,实现了目标跟踪时的功率控制。最后利用施里海尔截获因子对算法的隐身性能进行了衡量。仿真结果表明,本文算法具有较好的射频隐身性能。     

电大尺寸导体附近天线阵方向图综合

采用矩量法(MoM)结合一致性几何绕射理论(UTD)分析电大尺寸导体附近天线阵列的辐射方向图,并使用遗传算法对阵列的方向图进行综合.在此基础上编写了电大尺寸导体附近天线阵的方向图仿真软件.以有限长圆柱导体附近由半波振子组成的天线阵为例,使用该软件对阵元馈电电压的幅度和相位进行了优化,得到了预期的方向图,验证了该仿真软件的有效性.与传统方法相比,该仿真软件所采用的算法具有计算速度快、精确度高、优化效果好的特点.     

多带OFDM超宽带射频接收机的系统建模与仿真

准确可靠的系统建模和仿真可对多带OFDM(MB-OFDM)超宽带(UWB)无线通信系统中射频接收机的设计提供有效的指导.分析了MB-OFDM UWB系统对射频接收机的要求,在此基础上计算确定了射频接收机的噪声系数、线性度、接收机增益范围等总体指标.射频接收机采用低成本、低功耗的零中频结构.在AgilentADS仿真环境下建立了射频接收机的模型,并通过计算和仿真确定了各子模块电路的技术指标.建立了整个MB-OFDMUWB通信系统的仿真平台,用教模混合仿真的方法验证了射频接收机模型的正确性.这对指导射频接收机芯片的设计有重要的意义.     

雷达体系对抗射频环境仿真研究

在武器装备体系对抗仿真系统中,雷达体系对抗仿真是必不可少的组成部分。完备的雷达体系对抗仿真既包括雷达系统模型,也包括电磁环境模型,仿真结果的可信度与这两个部分紧密相关。对抗体系中存在的不同雷达系统,尽管其工作原理、性能参数各不相同,电磁环境模型特别是射频环境的仿真模型可以设计为一个综合通用的模型,为各雷达模型射频信号传播计算提供一致的支持。在分析射频信号传播过程以及射频环境效应的原理和算法的基础上,建立了一个综合射频环境模型,该模型能够为射频段雷达体系对抗仿真提供了一个综合、通用的仿真射频环境。通过具体仿真实例演示了模型的使用。     

三维场景SAR射频仿真技术研究

三维场景合成孔径雷达（SAR）射频仿真对于SAR系统调试、SAR信号处理算法的研究具有重要意义。SAR射频回波信号仿真是SAR射频仿真技术的核心。结合SAR回波模型,在SAR射频仿真总体方案的基础上,提出了三维场景SAR射频回波实时仿真方法,根据SAR雷达平台飞行航迹信息实时计算成像场景后向散射系数、雷达与目标距离、遮挡因子、天线方向图加权因子等关键参数,实现了三维场景的SAR射频回波信号实时模拟,验证了该方法的正确性。     

基于多元组提高射频仿真角度精度的方法

射频仿真技术在弹载射频系统的研发过程中发挥着重要作用,然而现有基于传统三元组的射频仿真系统角度精度的进一步提高存在瓶颈。研究了利用多元组结构来提高角度精度的方法,相较于传统的三元组,多元组的幅度取值存在冗余,可以通过优化求解,获得各辐射单元的最优的幅度取值,给出了在此最优幅度下多元组所能达到的最优仿真角度误差方差的表达式。数值计算结果表明,幅度优化后的多元组能够显著提高射频仿真系统的角度精度。研究结果对于射频仿真技术能力的提升具有理论意义和应用价值。     

射频通信链路的计算机仿真

通信系统的计算机仿真在通信系统设计与实现过程中起着重要的作用。本文讨论了射频通信链路仿真的基本原理和方法,并利用交互式的通信链路仿真平台ＳＰＷ实现了理想的射频通信链路仿真。在此基础上可进行更复杂的通信链路的仿真。     

模拟杂波序列的实时并行产生方法

本文提出一种地杂波射频仿真中的模拟杂波序列的实时并行产生方法,并设计了相应的软件在插入式微型阵列机APM上进行仿真,速度提高两个量级,所产生的模拟杂波序列完全满足要求,借助射频仿真的其它硬件可实现地杂波射频仿真。     

分布式辐射源视在中心位置精度分析

在寻的制导射频仿真系统的建设中,分布式目标辐射源是最为常见的一种形式,它是仿真系统中的一个重要组成部分。飞行目标的回波特征需在其上复现,而其中的目标实在位置的准确设定是一个基本问题。本文就目标的定位精度问题进行了一些探讨,考查了几个影响目标定位精度的主要因素,并给出了部分计算和测试结果。     

介质透镜在射频仿真试验系统中的应用

利用几何光学法对射频仿真系统中使用介质透镜实现暗室紧缩场进行了建模研究,详细介绍了透镜照亮面的设计方法,分析了透镜中心厚度与光程差之间的关系,通过对某透镜照亮面进行建模,说明了利用介质透镜实现射频仿真暗室紧缩场的可能性.最后就应用介质透镜对射频仿真试验带来的影响进行分析,提出工程实现解决方案.     

目标运动仿真子系统的精度分析

目标运动仿真子系统是寻的制导导弹半实物射频仿真系统的主要误差源,本文系统地分析了这个子系统的精度。采用Hannan-Risscanen方法建立了子系统的误差模型,通过全弹道仿真,定量地给出了子系统的误差对仿真结果的影响。进一步结合仿真系统和误差模型的特点,探讨了误差校正方案,并给出了自适应滤波校正方案的仿真算例。     

天线阵与馈电网络不匹配对低副瓣天线性能的影响

本文利用网络理论分析了天线阵与馈电网络的相互作用,给出了分析计算公式,并以32元共轴振子线阵为例,计算了方向图变化的情形。由分析公式和计算结果可以看出,为了获得低副瓣方向图,必须严格控制功分器网络的精度及使天线阵与馈线有良好匹配。     

超视距雷达的频域波束形成

本文给出了一个超视距雷达频域数字波束形成方案。用这种频域方法可以大量减少DBF所需的存贮量和计算量。误差校准方便。由于在FFT处理器输出端保持了天线阵元上所有的信息,可以获得灵活的方向图。     

阵面分布不均匀的相控阵天线维修优化模型

为解决大型相控阵天线维修成本高及维修时机难以确定、维修优化建模难度大、优化模型仿真计算困难等问题,提出一种基于区域量化的天线阵面维修优化模型。通过分析天线单元失效对天线性能的影响,建立了天线阵面的区域量化模型,将天线阵面的维修问题转化成多个子区域的维修优化问题。在此基础上,以使用可用度为约束条件、以单位时间维修费用最小为优化目标,建立了阵面分布不均匀的大型相控阵天线视情维修优化模型。算例仿真与分析表明,提出的模型真实有效、可行性强,能够很好地解决阵面分布不均匀的相控阵天线维修优化问题。