本文關(guān)鍵詞：基于FPGA的可編程電磁環(huán)境信號(hào)仿真器的設(shè)計(jì)　出處：《燕山大學(xué)》2015年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

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【摘要】：為了開(kāi)展對(duì)雷達(dá)偵察設(shè)備的研制,需要精確復(fù)現(xiàn)出不斷更新的工作環(huán)境,模擬戰(zhàn)場(chǎng)電子戰(zhàn)行為,以全面試驗(yàn)和鑒定其作戰(zhàn)性能。鑒于此,本文對(duì)國(guó)內(nèi)外電磁環(huán)境仿真技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和現(xiàn)有的電磁環(huán)境信號(hào)仿真器的實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行了調(diào)研,針對(duì)靈活通用、擴(kuò)展性強(qiáng)的可編程電磁環(huán)境信號(hào)仿真器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)展開(kāi)研究。首先,針對(duì)對(duì)雷達(dá)偵察設(shè)備的工作原理和現(xiàn)代電子對(duì)抗中的復(fù)雜電磁環(huán)境進(jìn)行分析,建立起偵察設(shè)備所面臨的多輻射源雷達(dá)信號(hào)環(huán)境的數(shù)學(xué)模型。其次,針對(duì)已有的硬件平臺(tái),確定了可編程電磁環(huán)境信號(hào)仿真器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)方案,通過(guò)脈沖描述字對(duì)雷達(dá)脈沖信號(hào)建模,并采用System Generator將模擬多部雷達(dá)信號(hào)及干擾信號(hào)的功能映射到FPGA中實(shí)現(xiàn)。實(shí)踐表明,采用System Generator開(kāi)發(fā)電磁環(huán)境信號(hào)模擬程序,可以降低開(kāi)發(fā)復(fù)雜度,縮短研制周期。再次,針對(duì)仿真器的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)部分進(jìn)行討論,包括:多路并行DDS、多部雷達(dá)信號(hào)脈沖描述字生成方法、多種天線掃描樣式的FPGA實(shí)現(xiàn)方法、數(shù)字式中頻窄帶高斯白噪聲的設(shè)計(jì)、通過(guò)基帶發(fā)送頻綜控制碼控制頻綜快速切換的方法。并用System Generator搭建出各個(gè)模塊,并完成功能仿真。最后,通過(guò)將仿真器的基帶信號(hào)發(fā)生器與微波分系統(tǒng)集成后再和主控軟件聯(lián)調(diào),研制出一種以FPGA為核心的多用途可編程電磁環(huán)境信號(hào)仿真系統(tǒng),并對(duì)系統(tǒng)的功能及參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行了測(cè)試,經(jīng)測(cè)試,仿真器可以完成多種雷達(dá)信號(hào)、干擾信號(hào)的模擬,且性能指標(biāo)均滿(mǎn)足技術(shù)協(xié)議。此外,本仿真器的可擴(kuò)展性強(qiáng),可以通過(guò)主控軟件設(shè)置參數(shù),產(chǎn)生不受雷達(dá)類(lèi)型的限制的復(fù)雜雷達(dá)信號(hào),能夠適應(yīng)不斷更新的更復(fù)雜的雷達(dá)環(huán)境模擬的需求。
[Abstract]:In order to develop radar reconnaissance equipment, it is necessary to accurately reproduce the constantly updated working environment and simulate the battlefield electronic warfare behavior in order to fully test and evaluate its operational performance. In this paper, the development of electromagnetic environment simulation technology at home and abroad and the existing electromagnetic environment signal simulator implementation methods are investigated, aiming at flexible and universal. The design and implementation of programmable electromagnetic environment signal simulator with strong expansibility are studied. Firstly, the working principle of radar reconnaissance equipment and the complex electromagnetic environment in modern electronic countermeasure are analyzed. The mathematical model of multi-emitter radar signal environment for reconnaissance equipment is established. Secondly, the system structure and design scheme of programmable electromagnetic environment signal simulator are determined according to the existing hardware platform. The radar pulse signal is modeled by pulse description word, and the function of simulating multi-radar signal and jamming signal is mapped to FPGA by System Generator. Using System Generator to develop electromagnetic environment signal simulation program can reduce the development complexity and shorten the development cycle. The key technologies of the system design and implementation of the simulator are discussed, including: multi-channel parallel DDSs, multi-radar signal pulse description word generation method, multi-antenna scanning FPGA implementation method. The design of digital intermediate frequency narrow band Gao Si white noise is based on the method of controlling fast switching of frequency synthesizer by baseband transmitting frequency synthesizer control code. Each module is built with System Generator. Finally, the baseband signal generator of the simulator is integrated with the microwave subsystem and then combined with the main control software. A multi-purpose programmable electromagnetic environment signal simulation system based on FPGA is developed, and the functions and parameters of the system are tested. After testing, the simulator can complete many kinds of radar signals. The simulation of the jamming signal and the performance index all meet the technical protocol. In addition, the simulator is extensible and can set parameters by the main control software to produce complex radar signal which is not limited by radar type. It can meet the needs of more complex radar environment simulation.
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TN791;TN957.51

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1421369