(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211004109.3 (22)申请日 2022.08.22 (71)申请人 中国人民解 放军空军航空大 学 地址 130000 吉林省长 春市南湖大路2 222 号 (72)发明人 邴雨晨　杨承志　吴焕欣　王美玲　 吴宏超　易仁杰　马扬　王鸿超　 高嘉欣　王赫　商犇　刘焕鹏　 李吉民　石礼盟　曹鹏宇　陈泽盛　 苏琮智　 (74)专利代理 机构 长春众邦菁华知识产权代理 有限公司 2 2214 专利代理师 张伟 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01)G06F 30/15(2020.01) G06T 17/00(2006.01) G01S 13/58(2006.01) G01S 13/50(2006.01) G01S 7/40(2006.01) (54)发明名称 一种机载脉冲多普勒雷达系统信号级仿真 方法 (57)摘要 本发明涉及一种机载脉冲多普勒雷达系统 信号级仿真方法， 该方法通过STK软件建立雷达 系统三维场景， 然后通过SystemVue软件搭建机 载脉冲多普勒雷达信号级仿真模 型， 同时通过仿 真场景接口模型与STK软件连接， 读取Access关 联关系中的被探测飞机目标以及参数配置文件 报告中的参数信息， 运行机仿真模型后， 得到机 载脉冲多普勒雷达信号各级处理过程的可视化 图形仿真结果 以及机载脉冲多普勒雷达对被探 测飞机目标的速度和距离的探测仿真结果。 本发 明能够使得机载脉冲多普勒雷达系统的设计、 应 用、 验证更加贴近实际使用场景， 且大大提高机 载脉冲多普勒雷达系统仿真的逼真度和实用性， 为系统开展实际对抗环境的数字化验证提供了 平台。 权利要求书2页 说明书7页 附图6页 CN 115358074 A 2022.11.18 CN 115358074 A 1.一种机载 脉冲多普勒雷达系统信号级仿真方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1、 使用STK软件搭建三维场景， 在三维场景中添加 飞机目标， 并编辑飞机目标的飞行 信息； S2、 为指定的飞机目标添加机载脉冲多普勒雷达对象， 配置机载脉冲多普勒雷达的天 线参数、 发射机参数、 目标指向与目标 雷达横截面积； S3、 建立机载脉冲多普勒雷达与被探测飞机目标的Access关联关系， 并生成参数配置 文件报告； S4、 在SystemVue软件中搭建机载脉冲多普勒雷达信号级仿真模型， 并配置仿真模型运 行参数； S5、 配置仿真模型中的仿真场景接口模型， 通过所述仿真场景接口模型将所述Access 关联关系中的被探测飞机目标以及参数配置文件报告中的参数信息输出到SystemVue软件 中， 作为信号级仿真的控制参数； S6、 指定三维场景的某一 时刻作为信号级仿真时刻并根据 该仿真时刻下的控制参数运 行机载脉冲多普勒雷达信号级仿真模型， 得到机载脉冲多普勒雷达信号各级处理过程的可 视化图形仿真结果以及机载脉冲多普勒雷达对被探测飞机目标 的速度和距离的探测仿真 结果。 2.根据权利要求1所述的一种机载脉冲多普勒雷达系统信号级仿真方法， 其特征在于， 所述机载脉冲多普勒雷达信号级仿 真模型包括2套并行的雷达发射机、 仿 真场景接口模型、 雷达接收机和雷达信号处理机， 且2套并行 的雷达发射机仅脉冲重复间隔和脉冲宽度参数 设置不同， 所述机载 脉冲多普勒雷达信号级仿真模型还 包括雷达数据处 理机； 所述雷达发射机包括信号激励模块、 上变频模块和功率放大器， 信号激励模块输出的 雷达激励信号经 上变频模块变频后， 再通过功率 放大器进行功放得到雷达发射信号； 所述仿真场景接口模型包括仿真场景接口模块、 发射天线射频通道模块和接收天线射 频通道模块， 仿真场景接口模块通过读取所述参数配置文件报告得到发射天线增益、 发射 波程衰减、 发射波程延迟时间、 目标雷达横截面积、 接 收天线增益、 接收波程衰减和接 收波 程延迟时间， 并将仿真时刻下 的发射天线增益、 发射波程衰减和发射波程延迟时间输入到 发射天线射频通道模块， 发射天线射频通道模块通过对输入的雷达发射信号加入发射天线 增益、 发射波程衰减并根据发射波程延迟时间进 行延时后得到发射雷达信号到达被探测飞 机目标处的单程雷达信号， 在单程雷达信号上加入目标雷达横截面积后输入到接收天线射 频通道模块； 接 收天线射频通道模块对输入的信号加入接 收天线增益、 接 收波程衰减并根 据接收波程延迟时间进行延时后得到目标回波信号； 所述雷达接收机包括收发转换开关模块、 增益控制模块、 接收机噪声模拟模块和下变 频模块， 收发转换开关模块对目标回波信号进行收发隔离， 增益控制模块、 接收机噪声模拟 模块依次对隔离后的信号进行自动增益控制、 热噪声模拟， 最后下变频模块对接 收机噪声 模拟模块输出的信号进行 数字下变频处 理后输出 雷达中频信号； 所述雷达信号处理机包括脉冲压缩模块、 雷达脉冲多普勒处理模块和雷达恒虚警检测 模块， 脉冲压缩模块将雷达中频信号与雷达发射机送入的参考脉冲进行脉冲压缩处理， 再 通过雷达脉冲多普勒处理模块进 行动目标显示处理和 动目标检测处理， 然后在雷达恒虚警 检测模块中完成恒虚警检测， 最终输出检测结果；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115358074 A 2所述雷达数据处理机包括雷达检测结果定心模块和雷达解模糊模块， 所述雷达检测结 果定心模块接 收2套雷达信号处理机输出 的检测结果并分别进行距离与多普勒定心处理， 将定心后的检测结果送入雷达解模糊 模块， 雷达解模糊模块通过多PRI信号联合解距离和 速度模糊， 最终输出 无模糊的速度和距离的探测仿真结果。 3.根据权利要求2所述的一种机载脉冲多普勒雷达系统信号级仿真方法， 其特征在于， 所述机载脉冲多普勒雷达信号级仿真模型还包括Sink模块， Sink模块用于以可视化图形显 示雷达发射机输出 的信号波形和频谱、 雷达接 收机接收的目标回波信号、 脉冲压缩模块输 出结果、 雷达脉冲多普勒处理模块输出结果、 雷达恒虚警检测模块输出结果， 还用于对仿真 数据加工后， 进行 “距离‑多普勒‑幅度”三维展示。 4.根据权利要求1或2所述的一种机载脉冲多普勒雷达系统信号级仿真方法， 其特征在 于， 配置机载脉冲多普勒雷达的天线参数时， 天线类型设置为相控阵， 天线形状设置为多边 形， 通过设置x、 y方向的天线单 元数和单元距离， 自动计算出天线孔径 尺寸和辐射单元数。 5.根据权利要求1或2所述的一种机载脉冲多普勒雷达系统信号级仿真方法， 其特征在 于， 目标雷达横截面积的类型设置为常数， 其大小为13.010 3dBsm。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115358074 A 3