本發(fā)明涉及雷達信號仿真領域,更具體地涉及一種基于通用雷達仿真模塊構建雷達仿真模型的方法。
背景技術:
通用雷達仿真模型采用模塊化設計,構建面向雷達仿真的通用雷達仿真模塊。用戶通過調整不同功能的通用雷達仿真模塊的參數(shù),并將所述的通用雷達仿真模塊級聯(lián),可快速搭建雷達仿真模型。所述的雷達仿真模型需實現(xiàn)對雷達系統(tǒng)級指標的仿真以及對雷達分系統(tǒng)級指標的仿真。
驗證雷達指標模擬逼真度的最佳方法是采用實測數(shù)據與仿真進行比對。通過外場試驗,采集雷達信號處理前端輸入數(shù)據,記錄為實測數(shù)據輸入序列,送入雷達仿真模型進行運算處理,記錄模擬輸出結果,與外場試驗獲得的雷達信號處理輸出端輸出的數(shù)據(記錄為實測數(shù)據輸出序列)進行對比,可以準確評判雷達仿真模型的正確性,驗證雷達仿真模型對雷達指標的模擬逼真度。雷達指標分為雷達系統(tǒng)級指標以及雷達分系統(tǒng)級指標。
現(xiàn)有技術中,由于模塊顆粒度、仿真精度、字段截取誤差帶來的誤差等因素,采用通用雷達仿真模塊構建的雷達仿真模型常常出現(xiàn)雷達分系統(tǒng)級指標滿足指標要求,而雷達系統(tǒng)級指標不滿足指標要求。因此,由通用雷達仿真模塊構建的雷達仿真模型存在模型可靠度不高、仿真模型輸出指標與該型號雷達實際輸出結果不一致的問題。
現(xiàn)有的改進方法是基于通用雷達仿真模塊的架構,對所述的模塊進行重新設計,以提高雷達仿真模型輸出的可信度。該方法缺點在于工作量大,無法實現(xiàn)快速搭建原型系統(tǒng);改造后模型不具有通用性,無法實現(xiàn)基于單一模型內核進行仿真運算實現(xiàn)不同型號雷達的模擬,仿真計算資源消耗大。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的實施例是鑒于上述問題而提出,本發(fā)明的實施例的目的在于,提供一種基于通用雷達仿真模塊構建雷達仿真模型的方法,使得所述的雷達仿真模型在所述的方法的調整下,輸出系統(tǒng)及參數(shù)及分系統(tǒng)及參數(shù)的指標滿足雷達的實際情況,實現(xiàn)基于通用雷達仿真模塊構建雷達仿真模型,實現(xiàn)高可信度仿真。
為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明實施例提供一種基于通用雷達仿真模塊構建雷達仿真模型的方法,該方法包括:
將通用雷達仿真模塊的輸出結果疊加擾動隨機變量,構成待修正的雷達仿真模型;將實測數(shù)據輸入序列輸入待修正的雷達仿真模型,獲得仿真數(shù)據輸出序列;計算所述的實測數(shù)據輸出序列與所述的仿真數(shù)據輸出序列的均方誤差;根據所述的均方誤差、所述的擾動隨機變量的方差,修正所述的擾動隨機變量的方差,循環(huán)步驟s2-s4。記錄每次循環(huán)獲得的所述的均方誤差。從第二次循環(huán)起,記錄本次循環(huán)的均方誤差與上次循環(huán)的均方誤差的變化量,記為均方誤差變化率。記錄每次循環(huán)中所述的擾動隨機變量的方差;根據所述的均方誤差變化率確定停止所述的循環(huán)的條件;選擇記錄的均方誤差中最小的均方誤差所在的循環(huán),將所述的循環(huán)的擾動隨機變量的方差作為疊加擾動隨機變量的方差,構成特定型號雷達信號仿真模型。
本發(fā)明實施例的有益效果在于,通過對通用雷達仿真模塊輸出結果疊加擾動參數(shù),實現(xiàn)對雷達仿真模型輸出結果進行調整,利用實測數(shù)據輸入序列及實測數(shù)據輸出序列對通用模型進行訓練,通過最小化仿真數(shù)據輸出序列與實測數(shù)據輸出序列誤差均方值,獲得擾動參數(shù)的最優(yōu)解,使得通用雷達信號仿真模型在疊加擾動后與特定型號雷達實測數(shù)據輸入輸出的響應在最小均方誤差準則下達到最優(yōu),以滿足仿真系統(tǒng)指標及分系統(tǒng)指標要求,提升仿真結果與實際測試結果的一致性。
附圖說明
圖1為一種基于通用雷達仿真模塊構建雷達仿真模型的方法。
圖2根據本發(fā)明的實施例的一種基于通用雷達仿真模塊構建雷達仿真模型的方法。
具體實施方式
為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。
針對包含模塊級聯(lián)模塊a1、a2、a3的通用雷達仿真模塊構建雷達仿真模型的調整方法實施過程及軟件流程如圖2所示,具體描述為以下過程:
s1初始化擾動變量w1、w2、w3:計算實測數(shù)據輸出序列的方差,記為σout,設定所述的各通用雷達仿真模塊的擾動變量w1、w2、w3的均值為0,方差為σ1=σ2=σ3=σout/3;重復步驟s2至s5;
s2輸入實測數(shù)據輸入序列的單個觀測值,獲得雷達仿真模型的含擾動的處理結果:
提取實測數(shù)據輸入序列α1、α2…αn中的第i個值αi,送入模塊a處理,獲得a模塊的不含擾動的處理結果aout;根據擾動變量w1的均值及方差,生成擾動變量隨機數(shù)ε1;將所述的結果aout疊加擾動變量隨機數(shù)ε1,獲得a模塊的含擾動的處理結果a′out;
提取擾動后的處理結果a′out,送入模塊b處理,獲得b模塊的不含擾動的處理結果bout;根據b模塊的擾動變量w2的均值及方差,生成擾動變量隨機數(shù)ε2;將所述的結果bout疊加擾動變量隨機數(shù)ε2,獲得b模塊的含擾動的處理結果b′out;
提取擾動后的處理結果c′out,送入模塊c處理,獲得c模塊的不含擾動的處理結果cout;根據c模塊的擾動變量w3的均值及方差,生成擾動變量隨機數(shù)ε3;將所述的結果cout疊加擾動變量隨機數(shù)ε3,獲得c模塊的含擾動的處理結果c′out;
s3計算雷達仿真模型的輸出結果與實測數(shù)據輸出序列的均方差:遍歷輸入序列,重復執(zhí)行s2,記錄一組含擾動的處理結果c′out1、c′out2…c′outn,獲得仿真數(shù)據輸出序列。計算仿真數(shù)據輸出序列與實測數(shù)據輸出序列的方差
s4調整擾動變量w1、w2、w3的方差。第j次調整后的擾動變量w1、w2、w3的均方差σ1j、σ2j、σ3j為:
記錄第j次仿真數(shù)據輸出序列與實測數(shù)據輸出序列的方差
s5達到循環(huán)停止條件,停止循環(huán):選擇使得仿真數(shù)據輸出序列與實測數(shù)據輸出序列的均方誤差最小的擾動變量的方差作為特定型號雷達信號仿真模型的擾動參數(shù)。當
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