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近程雷达目标信号模拟器技术研究的开题报告
一、选题背景
近程雷达常常用于目标检测和跟踪，在作战、航天、安全监控等领域有着广泛的应用。而雷达目标信号模拟器可用于仿真雷达回波信号，在雷达系统设计、目标检测算法研究等方面具有重要作用。本课题旨在研究基于雷达系统模型的近程雷达目标信号模拟器技术。
二、研究内容
1.建立雷达系统模型：从雷达器件到目标散射，建立雷达系统的各个模块，对系统参数进行抽象和建模。
2.设计雷达信号生成算法：以雷达的工作方式为基础，设计雷达信号的生成算法，包括率定PulseRepetitionFrequency(PRF)、脉冲宽度、发射功率等参数。
3.构建目标模型：根据目标的类型、尺寸和运动状态等属性，建立目标的电磁散射模型，包括散射系数和散射阵。
4.仿真信道特性：考虑雷达工作环境中的多种复杂情况，对信道特性进行建模，包括噪声、多径、波动等特性。
5.开发雷达目标信号模拟器：将上述模型和算法组合起来，搭建高度可配、模块化、可控的近程雷达目标信号模拟器。
三、研究意义
（1）提高雷达系统性能：仿真能更加真实地反映雷达系统的性能，帮助设计人员在系统设计阶段发现问题，并改进雷达系统性能。
（2）推动目标识别领域发展：能够模拟各种目标模型、信号模型和信道环境，有利于研究目标识别算法和评估算法性能。
（3）节约成本：节约使用真实目标和信号的成本，可在更低的成本下进行大规模测试和实验。
四、研究步骤
（1）研究近程雷达系统，了解工作原理和信号生成机制。
（2）建立雷达系统模型，抽象雷达系统特点，从硬件、软件环境等多个角度对系统进行建模。
（3）设计雷达信号生成算法，包括周期、脉冲宽度、发射功率等参数的率定，根据信号特点设计参数修改规则。
（4）建立目标的电磁散射模型，根据目标尺寸、形状、材料属性等信息，计算相应的散射系数和散射阵。
（5）考虑复杂环境中的多种复杂情况，如噪声、多径、波动等，仿真信道特性。
（6）开发雷达目标信号模拟器，对上述模型和算法进行整合，生产可执行程序。
五、拟解决的关键问题
（1）如何合理地建立系统模型，使之既能够保持可行性，又具有足够的准确性。
（2）如何根据目标散射特性，确定电磁散射模型，以及如何对其进行精确的计算。
（3）如何模拟信道特性，如噪声、多径、波动等，以及如何将其合理地集成到模拟器功能中。
（4）如何设计模拟器用户界面，使得用户可以更加便捷、直观地使用该模拟器。
六、预期成果
（1）成功建立近程雷达目标信号模拟器，支持各种参数配置，使得用户能够仿真各种雷达工作模式和目标模型。
（2）模拟器具有合理的界面和使用说明，方便用户快速掌握操作方法，并且操作简洁明了。
（3）模拟器可以指导雷达系统设计并可在目标识别算法研究中发挥重要作用。
（4）公开学术论文一篇，将研究成果发表到国内外相关学术期刊及会议上，并可获得专利保护。
七、研究计划安排
（1）第一年：研究近程雷达工作机制，建立雷达系统模型，初步设计信号生成算法，并完成文献综述。
（2）第二年：优化信号生成算法，建立目标电磁散射模型，并处理目标尺寸、形状、材料属性等多个参数，加强已有结果的准确性，并初步设计信道特性。
（3）第三年：完善信道特性建模，开发出联合雷达、目标、信道信号仿真器，提高使用体验、稳定性、模块化。
（4）第四年：系统测试检验，制作研究成果展示，准备辩论，最终向行业实现。