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雷达信号模拟技术是雷达技术中的一个重要分支和国内外军事研究领域的一个热门研究方向。雷达信号模拟器能够检验雷达在复杂、真实环境下对目标的发现、跟踪等能力,具有很高的实用性和经济性。本课题来源于被动定位雷达信号模拟器的研制,选取了已广泛应用于美国三军的联合战术信息分发系统(JTIDS)的信号作为模拟的对象。联合战术信息分发系统(JTIDS)具有很强的战场生存能力,目前美军在周边的部分地区已经装配了该系统,故对JTIDS信号的研究与仿真是被动定位雷达信号模拟器研制中一项必需的工作,在被动雷达的调试和检验中都将起到一定的作用,具有重要的意义。
本文以被动定位雷达信号模拟器的研制为需求,以JTIDS信号仿真为背景,了解了国外 JTIDS系统网的建设情况和国内对JTIDS信号的研究现状,参考了大量的国内外文献,完成了JTIDS发射信号模拟系统的设计。首先,根据JTIDS发射信号的特点,设计了基于FPGA+DDS的硬件实现方案。在JTIDS信号的信道编码方面,研究了编码的算法和实现方法,完成了JTIDS发射信号信道编码过程的Simulink仿真和各个编码模块的硬件实现。在JTIDS信号混合扩频方面,根据JTIDS信号的要求完成了扩频序列生成算法的设计,并应用Simulink完成了序列产生和序列相关特性的分析。最终,设计完成了以FPGA和DDS器件AD9854和AD9858为核心信号产生电路,完成了JTIDS信号的MSK调制和信号跳频。
本文的一些研究和实践将对被动雷达系统性能的评估和检验起到重要的作用,并能够为进一步研究、干扰和截获JTIDS信号提供依据和数据源。但由于JTIDS系统是美军的现役装备,其对外公开的资料十分有限,系统的一些关键技术还尚未公开,因此对JTIDS信号的仿真只能依照现有的资料尽可能地逼近其真实的系统,还需要不断地完善和改进。