雷达辐射式半实物仿真采用部分真实装备,实物模拟设备和数学仿真模型构成仿真系统。由于雷达参数、目标参数、环境配置等可以灵活设置,辐射式半实物仿真具有可控性好、可重复性高等优点,同时可以有效规避外场飞行试验复杂度大、成本高、周期长和保密性差等固有缺陷。传统的雷达辐射式半实物仿真主要在室内场采用冲激脉冲或者扫频信号,实现静态目标电磁特征的获取。但是,随着雷达目标日益呈现出绝对速度更快、机动能力更强、姿态更加多变等特点,雷达目标的动态特性变得更为复杂,从而对传统目标电磁特征获取的理论和技术构成了严峻挑战。脉冲雷达信号作为空间目标探测的典型信号,广泛用于动态目标电磁特征获取与分析。因此,研究辐射式半实物仿真中采用实际雷达脉冲信号实现目标特性测量与分析的方法极为迫切。在辐射式半实物仿真中,由于雷达脉冲持续时间对应的传播距离远大于室内场微波暗室的尺寸,目标回波会在脉冲信号尚未被完全辐射前返回接收天线,造成收发信号相互耦合,难以分离。因此,本文在辐射式半实物仿真背景下,以间歇采样收发为技术主线,系统地研究了室内场脉冲雷达信号收发处理技术、回波重构方法与仿真应用,为脉冲雷达半实物仿真的设计、测量方法和应用提供了理论基础。本文主要研究内容如下:(一)半实物仿真脉冲雷达均匀间歇采样收发处理方法。针对半实物仿真中室内场微波暗室尺寸有限导致脉冲雷达收发信号互耦的问题,提出将脉冲雷达信号分段发射、分段接收的间歇采样收发方法。建立了典型线性调频(Linear Frequency Modulation,LFM)、相位编码(Phase Code Modulation,PCM)脉冲信号参数、间歇采样收发参数、目标参数与室内场微波暗室尺寸的显式关系;分析了收发参数的约束条件与目标回波、距离像重构方法,得到目标雷达散射截面积(Radar Cross Section,RCS)特征;通过理论推导和数值仿真,讨论了均匀间歇采样收发与完整脉冲所得目标距离像的一致性;最后,根据雷达系统暂态响应特性,分析了非理想条件下间歇采样收发处理的目标测量结果。(二)半实物仿真脉冲雷达伪随机间歇采样收发处理方法。均匀间歇采样收发会导致目标脉压结果中真实峰两侧产生虚假峰,当收发周期固定时,若目标尺寸较大,距离像中目标真实峰与虚假峰将会重合。为此,本文提出伪随机间歇采样收发方法,降低了距离像中虚假峰的幅度。通过理论推导与仿真验证,分析了伪随机间歇采样收发控制信号特性、目标回波特性与距离像特征。进一步,结合间歇采样收发回波的分段稀疏特性与压缩感知原理,提出了目标距离像重构方法,得到目标高分辨一维距离像,通过仿真对重构方法进行了分析与验证;为改善目标距离像重构性能,研究了基于遗传算法的伪随机间歇采样收发优化方法,并分析了优化性能。(三)脉冲雷达信号间歇采样收发目标特性测量及应用研究。通过构建脉冲雷达间歇采样收发实验系统,开展微波暗室目标特性测量实验,得到目标一维像,验证了均匀、伪随机间歇采样收发方法的有效性。利用间歇采样收发高分辨距离像重构方法,实现了微波暗室脉冲信号逆合成孔径雷达(Inverse Synthetic Aperture Radar,ISAR)成像的等效仿真。间歇采样收发能够利用脉冲重复频率较高的脉冲信号进行目标测量,因此通过构建间歇采样收发脉冲雷达目标微动特性测量实验系统,实现了旋转目标、进动目标微动特征的有效提取。最后,以卷积干扰为例,给出了间歇采样收发脉冲雷达对抗仿真方法,得到了与完整脉冲一致的目标探测结果。论文的研究成果为半实物仿真中室内场环境空间受限导致脉冲雷达收发信号互耦的问题提供了可行的解决方案,给出了不同的脉冲雷达信号收发策略与信号重构方法。通过仿真与暗室实验,测量得到目标RCS、距离像和微动特性等电磁特征,验证了间歇采样收发方法的有效性与实用性,为脉冲雷达辐射式半实物仿真的工程化应用提供了理论方法和技术支撑。