多通道可重构箔条干扰实时模拟技术研究

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雷达干扰模拟器是雷达研制过程中常用的设备。在雷达的抗干扰测试、性能评估等各研发阶段中都起着重要的作用。与传统的抗干扰测试方式相比,干扰模拟器有着开销小,测试便捷等优点。箔条干扰是通过投放大量箔条产生干扰回波的一种干扰方式,是一种常见的干扰手段。研究宽带多通道箔条干扰实时模拟技术对宽带雷达抗干扰技术的研发有着重要意义。本文以某型箔条干扰模拟器的研发项目为背景,对箔条干扰实时动态模拟方法、宽带多通道模拟器输出信号的幅相一致性补偿技术和基于FPGA(Field Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)的可重构雷达干扰模拟系统设计三个方面进行了研究。首先,本文研究了箔条干扰信号的实时动态模拟技术,设计了一种基于离线仿真与在线实时合成结合的箔条干扰实时动态模拟方法,相对于传统的箔条模拟器设计方法,该方法能够动态真实的模拟箔条弹的扩散过程,并满足回波合成过程的实时性,具有良好的应用价值。通过实测验证了该方法能够模拟箔条弹的扩散过程,实时产生干扰回波。其次,本文研究了宽带多通道干扰模拟器输出信号的幅相一致性补偿技术,在传统的FIR模型的最小二乘法的基础上,针对宽带雷达常用的线性调频信号和单一频率信号,提出了基于神经网络模型的处理办法,实现了多通道信号的带内幅相补偿技术。对比传统的FIR处理模型,通过仿真证明了神经网络算法有着更好的补偿性能。最后,本文研究了基于FPGA可重构设计的雷达干扰模拟器,设计了一种基于FPGA动态重构与静态重构结合的雷达干扰模拟器,对雷达干扰模拟器中常见的卷积类任务提出了一种基于细颗粒融合设计的卷积模块设计办法。相对于传统设计方法,可重构设计节省了大量的硬件资源。相对于常规的可重构设计方案,采用了融合卷积设计的可重构雷达干扰模拟器有着重构时间更短的优势。本文研究了多通道可重构箔条干扰实时模拟技术。在箔条干扰信号的实时动态模拟方面,相比传统方法,可以将箔条干扰动态变化的回波特性体现在实时合成的干扰回波中。在宽带多通道干扰模拟器的幅相一致性补偿方面,相比传统方法,提升了对线性调频信号和单一频率信号的补偿性能。在基于FPGA的可重构设计方面,相比传统方法,降低了雷达干扰模拟器的资源消耗。相对于常规可重构设计方案,降低了重构时间。本文研究成果对高性能多通道箔条干扰模拟器的设计有着重要意义。
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