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1、国防科学技术大学 硕士学位论文 相控阵雷达系统建模仿真与模型校验研究 姓名：罗佳 申请学位级别：硕士 专业：信息与通信工程 指导教师：王雪松 20031201 国 防 科 学 技 术 大学 研 究 生 院 学 位 论 文 摘要 相控阵雷达系统的建模仿真及其关键模型的确认、 验证与认定( V V 可以 将学 位论文的 全部或部分内 容编入有关数据 库 进 行 检 索 ， 可 以 采 用 影 印 、 缩印 或 扫 描 等 复 制 手 段 保 存、 汇 编 学 位 论 艾 。 ( 保密学位论文在解密后适用本授权书。 ) 学 位论文题目 : p 控 雷达系 统 建模仿真与 模型校验研究 期期 日日 学
2、位论文作者签名: ti 了t 作者指导教师签名: ， ; 年 11 月 分 7 v d v - III ! I) ， 国 防 科 学 技 术 大 学 研 究 生 院 学 位 论 文 图目录 图 2 - 1相控阵雷达系统组成框图. . . ， . . . . . . . . 图 2 - 2雷达的功能仿真法 . . . 卜 t . . . . - . . . . . . 一 卜 . . 一 ， 图 2 - 3软件系统构成图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 图 2 - 5半实
3、物雷达对抗模拟仿真平台 图 2 - 6通用半实物仿真雷达组成框图， - - . . . . . . 图 2 - 4雷达系统软件分系统. . . . . . . . . . “ 图 2 - 7 V V 图3 - 1 0贝 里 斯圆口 径 分 布 ( ! j , = 3 0 d B , n = 6 ) 二 ， ， . . . . 6 8 . 9 9 二 9 . 1 . 1 3 . 1 5 . 1 8 . 1 8 . 2 0 . 2 1 . 2 2 .2 2 . 2 3 . 2 3 . 2 4 2 4 3 - 1 1 典型 三角排列示意图， ， ，二 ，. . . . . . 3 - 1 2平面示意
4、图 . . ， . . . . . . . . . 3 - 1 3相控阵天线扫描时波束半功率宽 度的变化示意图. . *. ，. . . . . . . 3 - 1 4指向 直角坐标系与阵面 直角 坐标系:.” ” ， . . ， . ” ，.-. . 3 - 1 5指向 直角坐标系与其方位坐标系. . . . . . . . . 2 6 . ， . . . . 一 2 6 . . . . . . . . . . . 2 9 ， . ， . . . . . . 3 0 . . . . . . . . . 3 0 图图图图图 图 3 - 1 6波 束指向( 0 ， Q , ) 时的 变化规 律图
5、.“ . 一 图 3 - 1 7波束指向( 3 0 , 3 0 - ) 时的 变化规律图. 图 3 - 1 8波束指向( 6 0 0 , 6 0 0 ) 时的 变化规律图 ， . 二 . ， 价 . 3535353535肠36 一一一一一一 图 3 - 1 9 图 3 - 2 0 图 3 - 2 1 图 3 - 2 2 图 3 - 2 3 图 3 - 2 4 图 3 - 2 5 总阵元排列方式图 . ，. 卜 卜 . ， . . . 有源单元排列 泰勒加权方式) . ，. . 泰勒加权方式下的仿真结果 有源单元排列 ( 一阶圆 孔径加权) 一阶圆孔径加权时的仿真结果 一， 卜 总阵元排列图 ，
6、 ” . 、 “ ， ， . ” “二， 有源单元( 泰勒加权无， . . . . . . . . . . 第 t 页 国防科 学 技 术 大 学 研 究 生 院 学 位 论 文 363637383839394444 图 3 - 2 6有源单元( 一阶圆孔径加权) . ， . . . . . . . . . . . . . . ， . ， . 图 3 - 2 7波束中心指向 球坐标系卜 ( 了， 了) 方向 时的大线方向图 图 3 - 2 8波束中心指向球坐标系 F ( 3 0 0 , 3 0 “ )方向时的大线方向图. 图 3 - 2 9波束中心指向球坐标系下 ( 6 0 0 , 6 0 0
7、 )方向时的大线方向图 图 3 - 3 0波束中心指向球坐标系 卜( ， 0 0 ) 时的天线方向图 . 图 3 - 3 1波束中心指向球坐标系下( 3 0 0 , 3 0 0 ) 时的大线方向图 图3 - 3 2波束中 心指向 球坐标系下( 6 0 , 6 0 - ) 时的 天线方向图. 图3 - 3 3波束中 心指向 球坐标系 下( 了，) 时的 天线 方向图 图3 - 3 4波 束中 心 指向 球 坐 标系 下( 3 0 , 3 0 - ) 时的 天 线方向 图. . . . 、，夕OJO八U .兮日乌、J丈U 图 3 - 3 5 图 4 - 4 一一一一一一一一一一一一一一一74一 图
8、 4 - 5 图 4 - 6 图 4 - 7 图 4 一 8 图 4 - 9 图 4 - 1 0 图 4 - 1 1 图 4 - 1 2 图 4 - 1 3 图 4 - 1 4 图 4 - 1 5 图 4 - 1 6 图 4 - 1 7 图 4 - 1 8 图 4 - 1 9 图 4 - 2 0 图 4 - 2 1 波束中 心指向 球坐标系下( 6 0 , 6 0 - ) 时的天 线方向图. . 一 相控阵雷达仿真系统校模步骤示意图. . ， . . . . _ 卜 一 ， . 自 相关函数示意图. ， . . . 二 “ . - 一 卜 .， ， . . . . . . . ， . ， 自
9、相关函数估计方差示意图 . ， . 价” ， ， .， . . . . . . . . t . 统 计 量 F D , 又 习 的 结 果 示 意 图 . 一 . 一 ” ，. . . 置信区间及关键统计量示意图 . ， . 卜 .“ 卜 . . . . . . - . . . . . . . . . . . - . 相控阵雷达仿真系统模块化结构 . . . . . . . ， . ， . ， ， . . . . 瑞利分布随机序列统计分布与理论分布比. . . . . . . . . . . . . . . . - ， 二 ， ， . . S w e r l in g l , S w e r
10、lin g 2 型R C S 随 机数 统 计 分 布. ，.价 . S w e r l in g 3 , S w e r l in g 4 型R C S 随 机 数 统 计 分 布 卜 . 卜 一 射频噪声信号概率统计分布二 价 ， . ， ， ， ， 价一， ， 一 ” - . - - . 一 ” 射频噪声信号功率谱估计. “ ” ， . . . ， . 一 ” . . . . . . 相关复高斯序列概率统计分布 卜 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ， . . . . . . . . 相关复高斯序列的功率谱估计. “ . 二 . ， .
11、. . . . ， . ， . 相关复高斯序列的实部， . . . . . . . . . . . . . . . . . . ， 二 ， . . . - . . . . . . 相关复高斯序列的虚部. “ 价 . . . . . “， . ， ， . . . . . . . . 一 ， . 信号处理模块测试的主要内容二 ， 一 ，. .， ， . ， . ， 数据处理模块测试的主要内 容. . . ” ” . . . . . 卜 “. ， . . . . . . . . 上仰机动目 标球坐标系下的 跟踪误差. 卜 . . . .卜二 卜. . . . . . . . . 上仰机动日 标球坐标
12、系下的跟踪误差. “ “ . . -一 价_ _ _ _ _ _ 仿真系统威力分布直方图” ，. . . . 各次蒙 特 r . 罗仿真威力误差曲 线. M 4 - 2 2 序 列 1. i “ 2 2 ,., Q , 的 值 . 恃，了 ，万， 口二 一一页 11 一一第 一图 一线 一曲 化 变 一间 时 一随 一差 误 .口碑 测 d n乙 d玉 图 国 防 科 学 技 术 大 学 研 究 生 院 学 位 论 文 7777787979808081818183838484 图 4 - 2 5方位角测量误差随时间变化曲 线图. . . . . . . . . . . . . . . . .
13、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 图 4 - 2 6俯仰角测量误差随时间变化曲 线图. . . . . . . . . . . . . . ， . ， . 二 ， . t . . . ， . ， . . . . . 图4 - 2 7 3 0 s - 7 5 s 时 间 段 仿 真 值 与 测 量 值 . . . . . . . . . . . . . 图 4 - 2 8白 相关函数示意图. . . . . . . . . . . . . .
14、. . . . . . . . . . . . . 一 t 二 ， . ， . ， . . . 二 ， ， ， . 图 4 - 2 9自 相关函数估计方差示意图 . . t. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . - 图4 - 3 0 统 计 量 丫 可侧的 结 果 示 意 既， . . . . 价 . . 图4 - 3 1置信区间及关键统计量示意图二 ， ， . . . . . . . . ， .， . ， . . . . . . . . . . . . . . 图4 - 3 2斜距测量误差均值分布曲线 . . . . . . . . . 二 二 二
15、 ， . . . . . . . . . 一， . ， . ， . . . . . . . . . . . . 图4 - 3 3方位角测角误差均值分布曲 线二 . . ， ， . .， ， . . . . . . . . . . . . . ， . . 图4 - 3 4俯仰角 测角误差均值分布曲 线图 . ， . . . ，. . ， . 图4 - 3 5仿真系统压制距离分布直方图 . . . . . . . . ， . 图4 - 3 6检测概率0 . 8 时仿真压制距离误差曲 线 二 . 一， 一 ， ， . . . . ， . 图4 - 3 7雷达检测概率与目 标距离关系曲线 ， . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
