雷达电子战系统射频注入式半实物仿真

　　本书重点讨论了雷达电子战射频注入式半实物仿真相关技术，并给出了相关工程实例，全书内容主要包括：概论，雷达电子战，射频注入式半实物仿真总体技术，真实电磁环境模拟技术，目标模拟技术，雷达模拟技术，无源干扰模拟技术，雷达电子战对抗效果评估技术等。

　　刘佳琪，雷达电子战相关仿真专家，长期从事雷达电子战射频注入式半实物仿真系统研制工作，在雷达电子战装备研制、试验及其效能评估等方面具有丰富的工作经验。

第1章 概论 …………………………………………………… 1
1.1 仿真的分类 …………………………………………………1
1.2 雷达电子战仿真分类 ………………………………………2
1.3 半实物仿真技术 ……………………………………………4
1.3.1 半实物仿真的定义与特点 ………………………………4
1.3.2 半实物仿真系统中的相似性原理与相似方法 …………5
1.3.3 半实物仿真系统的组成 …………………………………9
参考文献 …………………………………………………………11
第2章 雷达电子战 ………………………………………………12
2.1 电子战概述 …………………………………………………12
2.1.1 电子攻击 ……………………………………………… 12
2.1.2 电子侦察 ……………………………………………… 14
2.1.3 电子防护 ……………………………………………… 15
2.2 雷达系统 ………………………………………………… 16
2.2.1 雷达类型 ……………………………………………… 16
2.2.2 雷达的原理框图 ……………………………………… 17
2.2.3 雷达距离方程 ………………………………………… 19
2.2.4 影响雷达作用距离的主要因素 ……………………… 24
2.2.5 雷达调制 ……………………………………………… 30
2.2.6 脉冲调制 ……………………………………………… 31
2.2.7 连续波和脉冲多普勒雷达 …………………………… 38
2.2.8 合成孔径雷达 ………………………………………… 42
2.2.9 逆合成孔径雷达 ……………………………………… 45
2.3 组网雷达 ………………………………………………… 55
2.3.1 组网雷达的定义 ……………………………………… 55
2.3.2 组网雷达的特点 ……………………………………… 56
2.3.3 双/多基达 ………………………………………  57
2.3.4 双基达特点 ……………………………………… 59
2.3.5 双基达探测性能分析 …………………………… 62
2.3.6 双基达的目标特性 ……………………………… 63
2.4 雷达电子战 ……………………………………………… 65
2.4.1 雷达电子战概述 ……………………………………… 65
2.4.2 雷达侦察 ……………………………………………… 67
2.4.3 雷达干扰 ……………………………………………… 68
2.5 雷达电子战效能仿真与评估 …………………………… 74
2.5.1 概述 …………………………………………………… 74
2.5.2 雷达电子战效能的检测和评估技术 ………………… 76
参考文献  ……………………………………………………… 81
第3章 雷达电子战射频注入式半实物仿真总体技术 ………  83
3.1 概述 …………………………………………………………83
3.2 射频注入式半实物仿真试验系统的优势及应用 …………85
3.2.1 试验系统的优势 ………………………………………  85
3.2.2 试验系统的应用 ………………………………………  86
3.3 雷达电子战态势和交战要素分析 …………………………90
3.3.1 针对雷达的交战模拟需求说明 ………………………  90
3.3.2 针对ESM 系统的交战模拟需求说明…………………   98
3.3.3 针对ECM 系统的交战模拟需求说明 ………………   108
3.4 射频注入式半实物仿真试验系统组成 ………………… 110
3.5 模拟各要素所需要的关键技术 ………………………… 114
3.5.1 雷达目标模拟关键技术 ……………………………… 115
3.5.2 雷达发射信号模拟关键技术 ………………………… 115
3.5.3 雷达无源干扰模拟关键技术 ………………………… 116
3.5.4 雷达接收机模拟关键技术 …………………………… 116
3.5.5 雷达电磁环境辐射源模拟关键技术 ………………… 116
3.5.6 天线波束模拟关键技术 ……………………………… 117
3.6 典型工程案例 …………………………………………… 117
3.7 小结 ……………………………………………………… 118
参考文献 ……………………………………………………… 120
第4章 真实电磁环境模拟技术 ……………………………… 121
4.1 概述 ……………………………………………………… 121
4.2 真实电磁环境模拟对象的特征 ………………………… 121
4.2.1 雷达辐射源信号 ……………………………………… 122
4.2.2 雷达有源干扰信号辐射源 …………………………… 125
4.2.3 通信信号源 …………………………………………… 126
4.3 典型电磁环境模拟系统组成 …………………………… 132
4.4 信号产生及合成技术 …………………………………… 134
4.5 到达方向模拟技术 ……………………………………… 138
4.6 到达幅度模拟技术 ……………………………………… 142
4.6.1 天线方向图 …………………………………………… 142
4.6.2 天线扫描方式模型 …………………………………… 145
参考文献 ……………………………………………………… 149
第5章 目标模拟技术 ………………………………………… 150
5.1 概述 ……………………………………………………… 150
5.2 目标雷达截面积建模与计算 …………………………… 150
5.2.1 目标雷达截面积 ……………………………………… 151
5.2.2 定标体及典型目标的RCS    ………………………… 159
5.2.3 复杂目标的RCS    …………………………………… 162
5.2.4 雷达目标极化特性 …………………………………… 167
5.2.5 目标RCS起伏模型    ………………………………… 174
5.3 雷达目标信号模拟的技术及途径 ……………………… 176
5.3.1 雷达目标回波模型 …………………………………… 176
5.3.2 目标信号幅度模拟技术 ……………………………… 181
5.3.3 目标时域特性及其模拟技术 ………………………… 181
5.3.4 目标频率特性及其模拟技术 ………………………… 186
5.4 小结 ……………………………………………………… 190
参考文献 ……………………………………………………… 191
第6章 雷达模拟技术 ………………………………………… 192
6.1 概述 ……………………………………………………… 192
6.1.1 雷达概念 ……………………………………………   192
6.1.2 雷达功能及应用 ……………………………………… 196
6.1.3 模拟雷达方法 ………………………………………… 198
6.2 射频注入式雷达模拟系统的组成 ……………………… 201
6.2.1 系统主要功能 ………………………………………… 201
6.2.2 组成部分说明 ………………………………………… 202
6.2.3 工作原理 ……………………………………………… 205
6.3 射频注入式雷达模拟系统的实现方式 ………………… 207
6.3.1 雷达发射信号模拟单元的实现方式 ………………… 208
6.3.2 雷达天线波束模拟单元的实现方式 ………………… 209
6.3.3 AD变换和数字下变频器的实现方式   ……………… 212
6.3.4 雷达数字信号处理单元的实现方式 ………………… 215
6.3.5 本振信号产生单元的实现方式 ……………………… 220
6.4 常用雷达信号样式 ……………………………………… 223
6.5 雷达信号处理技术 ……………………………………… 226
6.5.1 AD变换及AGC调整     ……………………………… 227
6.5.2 数字下变频与滤波抽取 ……………………………… 227
6.5.3 匹配滤波与脉冲压缩 ………………………………… 228
6.5.4 MTI/MTD处理 …………  …………………………… 231
6.5.5 脉冲积累 ……………………………………………… 231
6.5.6 CFAR及目标检测 ………………………………  …… 232
6.5.7 距离测量 ……………………………………………… 233
6.5.8 速度测量 ……………………………………………… 235
参考文献 ……………………………………………………… 236
第7章 无源干扰模拟技术 …………………………………… 237
7.1 概述 ……………………………………………………… 237
7.2 杂波 ……………………………………………………… 238
7.2.1 杂波简介 ……………………………………………… 238
7.2.2 面杂波 ………………………………………………… 239
7.2.3 体杂波 ………………………………………………… 258
7.2.4 杂波信号模拟 ………………………………………… 267
7.3 箔条干扰的一般特性 …………………………………… 279
7.3.1 箔条干扰概述 ………………………………………… 279
7.3.2 箔条的有效散射面积、遮挡效应以及尺寸
      对有效散射面积的影响 ……………………………… 281
7.3.3 箔条的极化效应 ……………………………………… 287
7.3.4 箔条的频率响应及回波信号频谱 …………………… 291
7.4 杂波和箔条模拟工程实现 ……………………………… 295
7.4.1 信号采集模块 ………………………………………… 297
7.4.2 长延迟组件 …………………………………………… 300
7.4.3 高分辨延迟组件 ……………………………………… 300
7.4.4 多普勒调制组件 ……………………………………… 302
参考文献 ……………………………………………………… 304
第8章 雷达电子战对抗效果评估技术 ……………………… 306
8.1 概述 ……………………………………………………… 306
8.2 雷达电子战对抗效果评估的内涵和基本准则 ………… 307
8.2.1 雷达电子战效果评估的内涵 ………………………… 307
8.2.2 雷达电子战效果评估的基本准则 …………………… 308
8.3 雷达电子战射频注入式仿真试验数据的预处理 ……… 312
8.3.1 仿真数据录取 ………………………………………… 313
8.3.2 仿真数据预处理 ……………………………………… 314
8.4 单部雷达电子战系统对抗性能评估 …………………… 319
8.4.1 搜索阶段评估指标的模型 …………………………… 322
8.4.2 确认阶段评估指标的模型 …………………………… 325
8.4.3 跟踪阶段评估指标的模型 …………………………… 326
8.4.4 失跟与再截获阶段评估指标模型 …………………… 330
8.4.5 多假目标评估指标模型 ……………………………… 331
8.5 组网雷达电子战系统对抗性能评估 …………………… 333
8.5.1 组网雷达的固有评估指标 …………………………… 334
8.5.2 搜索阶段评估指标 …………………………………… 341
8.5.3 确认阶段评估指标 …………………………………… 345
8.5.4 跟踪阶段评估指标 …………………………………… 346
8.5.5 识别阶段评估指标 …………………………………… 349
8.6 双/多基达电子战系统对抗性能评估 ………… … 350
8.6.1 双/多基达的固有评估指标 …………… ……… 350
8.6.2 搜索阶段评估指标的模型 …………………………… 351
8.6.3 跟踪阶段评估指标的模型 …………………………… 352
8.6.4 识别阶段评估指标 …………………………………… 353
8.7 雷达电子战对抗系统评估实例 ………………………… 353
8.7.1 单部雷达评估系统 …………………………………… 354
8.7.2 组网及双/多基达评估系统 ……………………  364
参考文献 ……………………………………………………… 370