基于HLA的SAR干扰仿真技术研究

论文摘要

合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）计算机仿真系统的建立将为SAR的设计及性能分析、电子战条件下SAR抗干扰能力的评估提供重要的手段和工具。另一方面,基于已成为IEEE1516标准的高层次体系架构（High Level Architecture,HLA）的分布式仿真系统具有良好的互操作性、可重用性、可扩展性和协同性。再次,在现代战争条件下针对SAR的干扰和抗干扰技术研究的需求更加迫切。因此,研究基于HLA的SAR分布式仿真系统中的干扰仿真技术,对SAR分布式仿真系统的建立、完善和推广具有重要的意义。本文详细分析了对SAR进行有源干扰的特点和方法,给出了干扰信号的数学模型。同时有选择地针对HLA框架进行了介绍,详细描述了HLA中以面向对象思想来管理仿真成员的方法,并对系统中使用到的一些服务做了进一步的描述。在本文的实现部分,以软件开发流程为主线,逐步地描述了如何利用面向对象技术（Object-Oriented）实现一个基于HLA的干扰机联邦成员框架。减少了主要仿真流程和具体实现算法之间的相互依赖性,这样可以使各部分的开发人员不需要知道其他部分的具体实现,有利于开发人员间的协作。文中针对多核处理器,实现了一种在本框架下高效的多线程算法的解决方案。建立了对线程进行管理的线程池,开发人员只需要对其假目标目标数据进行分解,就可以利用本框架提供的线程池来提高计算效率。针对设计完成的干扰联邦成员进行了单元测试,最后进行整个系统的测试,给出了测试结果,验证了模块及系统的设计和实现。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 合成孔径雷达（SAR）发展历史
• 1.2 SAR 的干扰技术
• 1.3 分布式仿真技术以及SAR 干扰仿真的发展
• 1.4 本文的研究意义和主要工作
• 1.5 论文的组织安排
• 第二章 SAR 干扰基本原理
• 2.1 引言
• 2.2 SAR 成像基本原理
• 2.2.1 合成孔径提高角分辨率的原理
• 2.2.2 点目标回波信号模型
• 2.2.3 距离多普勒（RD）算法简述
• 2.3 SAR 干扰概述
• 2.3.1 雷达干扰的分类
• 2.3.2 SAR 干扰的基本原理
• 2.3.3 SAR 干扰的特点
• 2.4 压制式干扰
• 2.4.1 压制式干扰简介
• 2.4.2 压制式干扰的数学模型
• 2.5 欺骗式干扰
• 2.5.1 欺骗式干扰基本原理
• 2.5.2 干扰功率
• 2.5.3 干扰范围
• 2.6 小结
• 第三章 分布交互式仿真及HLA 简介
• 3.1 分布交互式仿真的基本思想
• 3.2 HLA 简介
• 3.2.1 HLA 的组成和特点
• 3.2.2 HLA 的规则
• 3.2.3 HLA 对象模型模板
• 3.2.4 HLA 的接口规范和管理机制
• 3.3 联邦运行支撑环境（RTI）
• 3.4 小结
• 第四章 HLA 联邦成员开发
• 4.1 仿真框架和分层设计思想
• 4.1.1 流水线仿真框架
• 4.1.2 分层结构
• 4.2 基于HLA 的网络层设计
• 4.2.1 联邦成员大使类的实现
• 4.2.2 对交互类操作进行封装
• 4.2.3 网络层单元测试
• 4.3 干扰机节点仿真计算层的设计
• 4.3.1 干扰机节点仿真计算层的类结构
• 4.3.2 干扰机节点仿真计算层主要操作的流程
• 4.3.3 基于多核处理器的SAR 干扰仿真算法的实现
• 4.3.4 干扰机节点仿真计算层单元测试
• 4.4 小结
• 第五章 测试结果
• 5.1 仿真软件的运行环境
• 5.2 仿真过程
• 5.2.1 参数设置
• 5.2.2 仿真过程
• 5.2.3 大场景成像测试
• 5.3 小结
• 第六章 全文总结
• 致谢
• 参考文献
• 在学期间的研究成果