● 摘要
本文以机载雷达中最为常见的脉冲多普勒雷达作为研究对象，对火控雷达系统仿真过程中的几个关键技术进行了分析和研究，并结合软件开发技术实现了雷达仿真系统。从目标雷达散射截面、环境影响模型、杂波建模以及信号处理等几个方面来具体研究雷达仿真系统。文中分析并讨论了目前常用的目标雷达散射截面（RCS）多种计算方法的优缺点，根据仿真系统的要求选取目标RCS模型，结合发射脉冲和目标雷达散射截面得到目标回波信号。由于真实战场环境中雷达回波信号除了目标回波信号外，还包含有大量的杂波干扰信号，所以，需要结合机载脉冲多普勒雷达自身特点和周围环境来建立机载雷达环境影响模型，其中具体分析的内容包括地海面杂波、大气衰减、多径效应、大气折射以及战场环境中的有源干扰和无源干扰等。地海面杂波建模，因其内容多、计算过程复杂、计算量大且影响信号处理方法的选取，本文采用改进的等距离-等方位角网格法划分地面单元，结合杂波起伏模型，积分计算地海面杂波信号，以降低了计算量、优化建模。大气衰减量的计算，是根据载机与目标的距离，并依据周围天气环境来完成电磁波传播过程中的衰减计算。大气折射的分析，则是通过载机、目标的位置以及天气条件来计算的；低空探测时，机载雷达会受到多径效应的影响，具体计算需结合电磁波的极化方式以及地面粗糙度来进行分析。接收机回波信号中含有较多的杂波干扰成分，信号处理模块中采用数字检波、匹配滤波、脉冲压缩、动目标显示和动目标检测、恒虚警处理等方式处理雷达回波，辨识雷达目标信息。最后，根据理论建模进行了软件仿真，利用C++、MFC和Ogre编程仿真实现了雷达探测功能，完成雷达仿真系统的建立。