一种基于ADS-B的雷达训练模拟系统的制作方法

本发明涉及训练模拟领域，尤其涉及一种基于ads-b的雷达训练模拟系统。

背景技术：

雷达是一种重要的探测设备，具有预警、监视、制导与导航、火控等多种用途。雷达能否充分发挥作用与操作人员的操作能力和对设备的熟悉程度息息相关。因此雷达系统的模拟仿真训练是一项重要内容。从上世纪50年代研制雷达模拟器开始，随着大规模集成电路、计算机技术、数字信号处理技术和雷达技术的发展，雷达系统模拟技术也有了飞速发展和广泛的应用。目前，雷达模拟器可模拟雷达信号，主要是用于雷达的设计、测试和调试，也可以与实际设备结合进行训练，减少一定的训练费用。但彻底解决训练中存在的组织困难、训练效费比低等弊端，需要研制完全脱离实装的雷达训练模拟系统。

为了使航线上的民航飞机安全、有效和有计划的在空域中飞行，管制员需要对管制空域内飞机进行实时动态监视，实施空中交通监视以往应用的方法主要是雷达监视，而由国际民航组织的未来空中航行系统专门委员会推荐采用的ads—automaticdependentsurveillance(自动相关监视)日渐成为一种主流的空中交通监视手段。ads-b是自动相关监视中最常用的工作模式，它采用广播方式，ads-b系统由多地面站和机载站构成，以网状、多点对多点方式完成视距范围的数据双向通信。ads-b技术首先通过全球卫星导航系统接收实时和精确的飞机位置等监视信息，然后由数据链系统广播发送给其它装备ads-b设备的飞机和ads-b地面站用户接收和显示，这样能够帮助飞机保持合适的安全间隔，使空中交通安全的责任从地面空中交通管制员向飞行员转移，自主保持飞行的安全距离，真正的实现“自由飞行”。ads-b的主要信息是飞机的四维位置信息(经度、纬度、高度和时间)、飞机的识别信息和类别信息以及其它可能附加的信息，如航向、空速、风速、风向和飞机外界温度等。由于这些信息均是通过相应的航空电子设备得到，一般都具有很高的精度和可靠性。可以利用ads-b信息作为数据源，引入真实的飞行目标数据供雷达进行训练，大大提高训练模拟的真实性。

技术实现要素：

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种基于ads-b的雷达训练模拟系统，为雷达操作人员提供一个空情逼真、软件界面逼真、操作和探测实施过程与真实雷达系统基本一致的训练模拟系统，且研制成本低、使用寿命长。

为实现以上发明目的，本发明提出的一种基于ads-b的雷达训练模拟系统，包括ads-b接收系统和雷达模拟训练系统。

作为优选，所述ads-b接收系统包括：

天线，用于接收1090mhz空间电磁波信息；

接收模块，用于完成1090mhz调制信号到视频信号的解调工作；

报头检测模块，根据1090es数据链格式，完成8μs的前导脉冲框架检测；

代码提取模块，依据框架检测位置，确定后续112bit的数据块，并完成对代码的提取、解析、装配；

数据处理模块，用于去除错误应答信息以提取正确应答信息，完成同一目标应答数据的凝聚、关联，保存有用的目标经纬度和高度信息；

坐标转换模块，将目标的wgs-84坐标数据转换为雷达坐标系下的r、ф、θ坐标系数据，便于与来自被试雷达的数据进行比对。

作为优选，所述雷达模拟训练系统由一台雷达模拟终端和雷达模拟训练软件组成，所述终端为一台高分辨加固终端机，所述软件通过自身生成并接收ads-b数据进行目标模拟，用于能够实现雷达的录取、设置属性和字移操作。

作为优选，所述雷达模拟训练系统包括：

导演控制软件：负责导调模拟训练，实现训练计划组织与管理、目标参数设置，控制目标模拟软件产生目标数据，并接收ads-b数据；

终端模拟软件：用于雷达目标信息、工作状态和参数信息的处理显示，为操作员提供操控雷达和设置雷达工作参数的人机交互界面；

目标模拟软件：完成雷达参数模拟、工作模式及工作状态模拟、真实目标模拟、虚假目标模拟、复杂电磁环境模拟、数据控制功能，为操作员提供雷达操控环境。

本发明技术方案种基于ads-b的雷达训练模拟系统，其包括了以下部分：(1)接收民航飞机的ads-b信号并解析；(2)雷达参数模拟；(3)复杂电磁环境模拟；(4)雷达操作数据模拟；(5)虚拟航迹的生成与模拟；(6)雷达目标探测仿真；(7)干扰杂波及噪声的仿真。本发明的优异效果在于：针对目前雷达模拟训练存在逼真度不足的现状，通过引入ads-b空情信息，采用雷达信号处理、干扰信号处理、航迹关联和数据融合等技术，实现了雷达目标回波、杂波、干扰信号、天线方向图、复杂电磁环境等模型，所模拟的各种目标回波、背景杂波和干扰信号逼真、可信；以真实空中目标进行训练，雷达训练终端采用与实际设备基本一致的软件界面和操作方法，增强了模拟训练的逼真度，且研制成本低、使用寿命长。

附图说明

图1为本发明基于ads-b的雷达模拟训练系统原理框图。

图2为本发明雷达模拟训练软件信息流程图。

图3为本发明基于ads-b的雷达模拟训练系统组成框图。

图4为本发明接收系统原理框图。

图5为本发明ads-b消息报头时序。

图6为本发明射频硬件实现原理框图。

图7为本发明fpga工作框图。

图8为本发明dsp工作框图。

图9为本发明雷达模拟训练系统软件信息交互流程。

图10为本发明导演控制软件组成。

图11为本发明便携操控终端软件模块。

图12为本发明高低方位随动模拟程序流程。

图13为本发明标定和雷达初始化模拟程序流程。

图14为本发明雷达操作数据模拟软件程序流程。

具体实施方式

下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

实施例1：

1.系统构成及工作原理

基于ads-b的雷达模拟训练系统原理如图1所述。整个系统可以分成两大部分：ads-b接收系统和雷达模拟训练系统。其中ads-b接收系统包含天线、接收、框架检测、应答解码等；雷达模拟训练系统由一台便携式加固高分辨雷达模拟终端和雷达模拟训练软件组成。

天线：接收1090mhz空间电磁波信息；

接收：完成1090m调制信号到视频信号的解调工作；

报头检测：根据1090es数据链格式，完成8μs的前导脉冲框架检测；

代码提取：依据框架检测位置，确定后续112bit的数据块，并完成对代码的提取、解析、装配。

数据处理：去除错误应答信息，提取正确应答信息，完成同一目标应答数据的凝聚、关联，保存有用的目标经纬度、高度等信息。

坐标转换：将目标的wgs-84坐标数据转换为雷达坐标系下的r、ф、θ坐标系数据，便于与来自被试雷达的数据进行比对。

导演控制软件：负责导调模拟训练，实现训练计划组织与管理、目标参数设置等功能，控制目标模拟软件产生目标数据，并接收ads-b数据。

终端模拟软件：主要用于雷达目标信息、工作状态、参数等信息的处理显示，为操作员提供操控雷达和设置雷达工作参数的人机交互界面。

目标模拟软件：主要完成雷达参数模拟、工作模式及工作状态模拟、真实目标模拟、虚假目标模拟、复杂电磁环境模拟、数据控制等功能，为操作员提供雷达操控环境。

雷达模拟训练软件由导演控制、操控终端界面模拟和目标模拟等部分组成，其信息流程如图2所示。

导演控制软件首先设置训练科目，然后把训练科目发送到目标模拟软件，由目标模拟软件根据指令产生目标数据，发送到操控终端界面模拟部分以提供训练环境。操控终端界面模拟软件根据要求进行操作，实现雷达操作手训练。目标模拟软件模拟雷达前端设备，根据操作信息向操控终端界面模拟部分发送目标信息等，保证操控终端界面模拟部分操作响应和实装软件基本一致。

基于ads-b的雷达模拟训练系统组成如图3所示。

其中，ads-b接收系统内嵌高速采集模块、gps模块、框架检测模块、应答解码模块等模块。

(1)高速采集模块

该模块主要完成接收数据采样板的采样数据，并把采样数据转换成实时的数字波形，其次完成少量的波形显示控制命令、采样参数设置功能。

(2)gps模块

主要完成设备时间系统的校准、对接收数据绑定时间戳。

(3)框架检测模块

主要完成对高速采集得到的数据进行标准框架解析，滤除不需要的干扰杂波数据。

(4)应答解码模块

主要完成数据字段数据的解析从而得到当前空中民航航班的相关信息。

雷达模拟训练系统由一台便携式终端和雷达模拟训练软件组成。硬件是一台便携式高分辨加固终端机，软件通过自身生成并接收ads-b数据进行目标模拟，供操作手进行雷达终端操作，能够实现雷达的录取、设置属性、字移等基本操作。

2ads-b接收系统

ads-b接收系统主要用于接收民航飞机广播下发的ads-b信息并解析此信息得到当前飞机的航班号和经度、纬度、高度等位置信息。该系统能够接收到300km内的民航飞机广播下发的ads-b信息，并解析此信息得到民航飞机的航班号、经度、纬度、高度等信息，并通过网口或usb接口将所解析得到的相关信息传送给雷达模拟训练系统，ads-b接收系统可以同时解析多批民航目标广播下发的ads-b信息。

2.1天线

天线的作用是接收应答器发出的l波段的射频信号，因为应答器所在位置的未知性，该应答天线是方位全向波瓣的。据此，我们可以选用单极振子或不带反射板的半波振子作为该天线。只需将其架设得离地面一定的高度，就可以实现方位全向，俯仰面宽波束的“苹果瓣”辐射方向图。

2.2接收

接收分系统采取中频直接采样与对数检波单脉冲体制相结合的方法，采用接收通道一次变频的方式，同时考虑到小型化、模块化的设计思想，在此基础上对接收分系统的进行技术实现。

接收系统接收来自全向天线的射频回波信号，经过限幅低噪声放大，再经过射频stc(sensitivity-timecontrol)、镜像抑制滤波器滤除镜像频率及带外各种杂散频率的干扰信号，然后与1030mhz的本振信号相混成60mhz中频信号，此信号由前置中放放大，再通过60mhz带通滤波器滤波，得到视频信号后，送给后续系统进行数字处理。接收系统原理框图如图6所示。

2.3报头检测

报头检测、应答解码和数据处理可通过fpga+cpu的架构来实现，由于fpga具有现场可编辑的功能，cpu可以灵活运行各种算法，所以该架构具有高度的灵活性，这不仅为现场调试带来方便，也为将来潜在的升级提供可能。

为完成报头检测，需要完成下面几个步骤：

1)反窄与反宽滤波

一条标准的ads-b广播信号中的报头脉冲宽为0.5μs，信号脉冲采用脉冲位置编码，故可能出现的脉冲宽度为0.5μs和1μs的两种脉冲，过窄、过宽的脉冲意味着噪声、干扰或目标交织等情况出现，应当对这些脉冲进行抑制。

2)脉冲检测

假设当前一个广播信号的幅度采样值高于门限threshold，且其随后连续的n个样点或更多样点都在门限threshold以上，那么这个采样点就是一个有效脉冲位置(vpp)。假设系统采样率为10mhz，为了使得信号在门限之上维持至少0.3μs，则需定义满足提条件的采样点数n>＝3。这个定义表明至少存在4个连续样点高于门限。这样才可将其判定有一个脉冲存在。

3)报头初始检测

ads-b广播消息报头时序图如图5所示，以第一个脉冲为时间参考点，则4脉冲出现时间分别为0μs、1μs、3.5μs、4.5μs。判断是否是可能报头标准是：这四个位置有时序匹配的4个vpp，考虑到容错需要，在每个位置处，一般可以超前或者延后一个采样点。

4)功率一致性检测

该检测是为了确定四个报头功率是否一致，如果各个报头功率之间有显著差距，证明噪声污染较严重，得到的报头脉冲幅度参考值不可靠，即使完成解码，必然会有大量误码，所以认为不具备处理意义，应该舍弃该目标，即丢弃该报头。实现步骤如下：分别计算前四个报头脉冲采样点的平均值。如果至少有两个报头脉冲的幅度平均值在报头脉冲幅度参考值的±3db内，通过一致性检测，进入df(downlinkformat下行链路数据格式)认证，否则丢弃该报头。

5)df认证

df认证实质上是功率一致性检测的进一步延伸，该认证的目的是为了确定报头功率是否和代码位功率一致，如果报头功率和代码位功率之间有显著差距，同样证明污染严重，不具备解码意义，应该丢弃该报头。如果前述所有认证通过，开始代码位处理。

2.4代码提取

ads-b的代码拾取和置信度分析的算法很多，主要集中于时域处理中，即对代码视频信号进行形状分析得出代码和置信度。最简单的算法是振幅比较法，比较在比特位置处前后两个chip的振幅进行判断和置信度分析的。

为了进一步提高ads-b代码拾取和置信度分析的准确性，可采用多参数和多抽样的相关法进行ads-b的代码拾取和置信度分析算法。该算法可充分利用每一个代码位的多个采样值的信息与报头检测中得出的参考功率值，并通过两者之间的相关性来联合确定代码和置信度。

2.5数据处理

ads-b设备对飞机位置信息的获取来自于gnss导航设备的定位信息，比如经纬度信息广播出去，告知当前位置。飞机的运动轨迹肯定是连续的，那么位置消息中的经纬度信息高比特位变化是非常缓慢的，极端情况下，飞机一次飞行结束后，经纬度的高比特甚至保持不变。而ads-b位置消息是广播时一个频繁的消息，所以，如果每次广播完整的经纬度信息，对有限的传输带宽是一种极大的浪费。

所以基于1090mhzes数据链ads-b采用cpr(紧凑位置报告)编码经纬度信息，这种编码忽略经纬度信息中的高位比特，那么地球的多个位置会对应同一组编码。带来的问题是如果接收机只接收到单个位置信息，解码后仍不能确定发射机的具体位置。为了解决这个问题，cpr位置编码采用奇格式编码和偶格式编码，这两种格式发送概率各占50％，当在短时间内接收到这两种类型时，就能无模糊地确定飞机地址。一旦接收站确定飞机具体地址后，也就是说接收站确定发射机的位置消息中的高比特位后，由随后的单个消息(无论是偶格式还是奇格式)都能无模糊地得到飞机的位置。

在某些特殊情况，在接收站知道自己具体位置的前提下，不用奇/偶对解码，同样能知道被监视飞机的具体位置，因为单个消息携带的位置消息对应的多个地球具体位置在南北方向相距360海里的整数倍，东西方向相距也是360海里的整数倍，若ads-b接收不超过180海里，也就是离接收机最近的可能位置即为真实位置。

说明：基于1090mhzes数据链ads-b采用cpr(紧凑位置报告)编码经纬度信息(源于机载gnss设备)，消息类型不同，编码长度是不同的。ads-b空中位置消息以及tis-b空中位置消息中的位置编码长度nb＝17；ads-b地表位置消息以及tis-b优质地表面位置消息中的位置编码长度nb＝19；意图编码的位置编码长度nb＝14；tis-b低质地表面位置消息中的位置编码长度nb＝12。

位置坐标编码的比特数目nb决定了编码位置的分辨度，空中编码约5米，地表编码约1.25米，意图编码约为41米，tis-b编码约为164米。

赤道与地极之间的纬度区域数目nz，nz设定为15。该参数决定了精确的空中解码范围(360海里)，即同一编码对应不同地理位置之间的距离。地表面经度/纬度编码省略了19比特cpr编码的两个高比特位，因此，地表面位置报告有效精确范围是90海里。

2.6坐标转换

由于ads-b监视系统获得的位置信息来源于ads-b机载gnss系统，而ads-b机载gnss系统采用的是美国的gps，gps给出的目标三维位置信息都是采用大地坐标系，即经度、纬度、高度。本地雷达对目标飞机的监视采用的是空间直角坐标系，因此，存在着大地坐标系与空间直角坐标系之间的转换问题。

如果已知空间某点的经度l、纬度b和高度h，对于空间中的同一点p(b,l,h)，将其分别投影到直角坐标系xyz中，就可以得到其直角坐标和大地坐标之间的转换关系为：

x＝(o'p+h)cosbcosl

y＝(o'p+h)cosbsinl

z＝(o'p(1-α)²+h)sinb

上式中，称为卯酉圈曲率半径，扁率α＝(a-b)/a，a、b分别为地球的长、短轴半径，其数值如下：

地球长半轴a＝6378137m；

地球短半轴b＝6356752.3142m；

扁率倒数1/α＝298.257223563。

2.7数据输出

目前，由于1090es数据链在发送位置信息时，并没有把实时时间信息包含在其中，因此ads-b地面接收设备接收数据中的时间是接收设备接收到数据并解算后打上的时间戳，不是民航飞行的实时时间。精度数据分析往往是以雷达记录的绝对时间(该时间可由卫星导航设备提供)作为基准进行分析，据统计二者一般相差有几百毫秒左右。因此，ads-b数据提供的民航位置参数和雷达录取的数据存在时空不对准的问题，在数据分析时不能按照通常用时间为基准的方法分析，可通过研究对数十条航路数据进行分析，得出以某个飞行拐点作为基准点来对航迹进行对比分析，基本能够得到目标真实的距离、方位和仰角。

相比于利用军用飞机作为合作目标检飞只能获取一条目标航迹数据的方法相比，利用ads-b信息，理论上可以提供多个目标的航迹数据，就可以获得较好的模拟效果。

另外，在实际操作中，由于ads-b系统的定位位置是机载gps天线相位中心，而雷达定位则是利用飞机的电磁波反射面，从原理上讲这两种方式的定位点是不同的，必然产生一定的系统误差。这个误差和飞机的大小有关，民航客机的体积一般都比较大，所以在实际数据的分析中可适当考虑该因素的影响，消除该误差。

通过雷达模拟终端网口发送ads-b目标数据，统计并记录对应民航目标信息(通过航班号、飞机型号等)，基于这些目标航迹信息，由雷达模拟训练软件根据雷达坐标等信息计算出目标在雷达中的航迹坐标。

2.8射频前端部分

由于系统主要用于接收距离在300公里内的民航飞机ads-b广播信号。实际采集信号并不明确指定目标，同时这个系统希望能跟踪多个目标，以及天线便于携带，所以采用鞭状全向天线。

具体使用时，要求天馈部分具有较好的伸展性，天线与机箱采用柔性电缆连接。电缆的损耗直接影响到整个接收机的灵敏度，所以采用10米长度的同轴电缆。

ads-b广播信号下行频率是1090mhz，在其附近有较多干扰信号，如不进行有效抑制将严重降低接收机的灵敏度。所以采用三只带通滤波器，对±25mhz带外信号产生100db以上抑制能力。实现原理框图如图6所示。

2.9后端数字信号处理部分

数字部分基于双核处理单元及fpga+dsp的处理方式作为中央处理单元可以高效高速的对数字信号进行处理，有fpga对前端射频信号的接收进行控制可以尽可能的控制设备电流，射频信号通过前端处理后经过比较器可以提高信号的灵敏度便于后端数字信号的采集。

fpga处理器主要完成前端射频信号控制、数字信号的调理、数据采集等功能，dsp处理器主要完成对fpga初步处理过后的数据进行分析解调、数据存储、网口通信协议、usb通信、串口通信、gps信号接收等功能，利用dsp高速计算能力对数字信息进行解析提取尽可能多的解析出飞机信息。fpga与dsp通过自定义并行总线进行通讯从而可以提高通讯的可靠性与数据信息的准确性。

fpga工作框图如图7。

dsp工作框图如图8。

信号经过前段处理后再由高速高精度ad芯片对信号进行采样分析，采用10mhz采样速率的ad芯片对信号进行采样以确保信号的完整性。进过fpga采样以后得到的数据通过简单的比较滤除比较大的杂波信息，在将得到的数据送到dsp进行数据解析与处理。

在中央处理单元中首先对前端接收到的信息进行解析通过固定的格式将接收到的有用信息分离再通过固定格式与规则将数据打包处理，解析完的飞机数据根据需求通过网口、usb接口回传给上位机。

3雷达模拟训练系统

3.1硬件设计

3.1.1电子设计

雷达模拟训练系统由中央计算机、液晶显示器、标准键盘、鼠标和外部接口等部分组成。

3.1.2外部接口

电源接口1个、max232接口1个、rj45网络接口2个、usb接口3个。3.2软件设计

3.2.1软件组成

雷达模拟训练软件包括导演控制软件、便携终端模拟软件、目标模拟软件。各软件模块之间的关系如图9所示，其中：

导演控制软件负责导调模拟训练，实现训练计划组织与管理、目标参数设置等功能，控制目标模拟软件产生目标数据。

便携操控终端模拟软件主要用于雷达目标信息、工作状态、参数、ads-b数据等信息的处理显示，为操作员提供操控雷达和设置雷达工作参数的人机交互界面。

目标模拟软件主要完成雷达参数模拟、工作模式及工作状态模拟、真实目标模拟、虚假目标模拟、数据控制等功能，为操作员提供雷达操控环境。

3.2.3导演控制软件设计

导演控制软件由训练科目设置软件单元、训练计划管理软件单元、训练过程导演控制软件单元等组成，如图10所示。

3.2.4便携操控终端模拟软件设计

便携操控终端模拟软件模块如图11所示，与实装软件功能基本一致。

3.2.5目标模拟软件设计

目标模拟软件主要实现雷达参数模拟、雷达操作数据模拟、虚拟航迹的生成与模拟、雷达目标探测仿真、干扰杂波及噪声的仿真等功能。

3.2.5.1雷达参数模拟

雷达参数模拟软件，主要完成模拟雷达高低随动、方位随动和初始化的功能过程，响应导演控制软件对方位伺服单元和高低随动系统的控制，并相应回传方位和高低码盘数据，按照标定指令完成显示控制软件对寻北仪数据的回传，能自动完成雷达初始化过程。其中高低和方位随动功能还能响应显控软件传来的上下左右转动控制指令及位置引导功能，响应方位转动速度的设置，架设撤收的控制等控制过程。其程序流程如图12、图13所示，其中高低、方位和初始化数据参照实装数据。

3.2.5.2雷达操作数据模拟

雷达战斗操作训练主要模拟雷达装备对目标和干扰的处理仿真，输出检测的点迹和航迹数据，并仿真雷达录取操控终端界面，保证界面的显示和终端操作与实装一致。其数据流如图14所示。

3.2.5.3虚拟目标航迹的生成与设置

由于该模拟系统基于地理信息生成训练想定，所以为了生成符合实际的目标运行参数需采用椭球假设下的虚拟航迹生成。

(1)地球椭球上两点最短路径航迹

通常我们在近距离范围内两点最短路径航迹是直角坐标系内的一条直线，而在地理坐标系内，两点最短路径则是一条弧线，如果地球被以圆球作为近似，两点间距离最短的圆弧为过这两点球面上的大圆圆弧，如果地球被近似成椭球，两点间距离最短的弧线则是在椭球面上是过这两点的大地线。

当我们要求一个物体由地球表面p点沿最短路径运动到p＇点，其最短路径运动轨迹是描述在不同时刻这两点间的大地线上各点的地理坐标位置。

(2)水平转弯机动

当一个飞行器运动到某一位置后,要求从该点转弯折向运动到另一位置时，因运动的物体是不可能按照折线航迹运动的，视物体承载过荷的能力，从转弯点开始，首先应沿一个同直航段相切的圆弧作机动运动，待其运动方向对准终点位置后，再改为至终点位置的直航运动。因此，机动轨迹应由一段圆弧加上前后二段同圆弧相切的大地线轨迹组成。由于在机动时，一般机动半径不会过大，机动圆弧曲率半径的大小通常由运动物体可承受的过荷能力确定：

其中，vs为运动物体沿圆弧运动的线速度；k为过荷系数，一般在3～10之间；g为重力加速度，g＝6.8m/s²。

3.2.5.4雷达目标探测仿真

(1)雷达威力模型

雷达模拟的最简单方法就是功能模拟.实现这种模拟方法的基础是雷达距离方程。根据雷达距离方程，从距离为r的目标反射回来，再被雷达所接收的信号功率

式中，pt为发射机功率；g为目标方向上单程天线功率增益；λ为波长；σ为目标反射截面积；r为雷达作用距离。

功能模拟方法的实际效果很明显。可以随机地在任何时刻出现多个目标，而且每个目标的雷达截面积可以不同，此外雷达截面积还可以是目标姿态角的函数。

(2)对目标回波的脉冲压缩模型

雷达采用脉冲压缩对目标回波起到积累作用，因此，仿真中目标回波信号强度需要乘脉冲压缩积累改善因子。积累改善因子脉压点数确定。

pr′＝pr+ipc(db)

(3)恒虚警慢门限调整模型

慢门限恒虚警是针对机内电路噪声随时间和环境条件变化而产生的虚警进行控制的一种技术。依据噪声的统计特性及变化规律，采用估计噪声的均值并根据噪声分布及虚警要求确定检测门限，达到控制噪声虚警的目的。

噪声的均值可以根据多周期的各距离单元上的杂波、干扰强度和的平均进行估计：

其中为多周期求得的噪声均值，snm为第m周期距离单元n的噪声强度，n为距离单元数，m为扫描圈数，m根据实际雷达慢门限性能确定。

于是可得门限：

其中，ds为慢门限，as为门限虚警控制系数，按照雷达的虚警概率计算曲线确定该系数，确保虚警概率不低于指标要求。

3.2.5.5干扰杂波及噪声的仿真

干扰杂波和噪声对于雷达回波模拟是十分必要的，在雷达回波检测中由于杂波及噪声的存在很有可能将回波信号淹没，以至于号手发现不了回波。本系统为了真实反映回波的存在环境，以及敌方可能对我实施的电子干扰，加入了虚拟干扰的生成，这样使虚拟空情的回波更为逼真，同时也使号手训练更接近于实战情况。

对于干扰杂波和噪声此处近似为窄带高斯过程：

j(t)＝un(t)cos[ωjt+φ(t)]

称为射频噪声干扰。其中包络函数un(t)服从瑞利分布，相位函数φ(t)服从[0,2π]均匀分布，且与un(t)相互独立，载频ωj为常数，且远大于j(t)的谱宽。由于j(t)的制取一般是对低功率噪声的滤波和放大，所以又称为直接放大的噪声。

在考虑干扰和信号同时作用的情况下，设回波信号为s(t)＝uscosω0t，噪声的平均功率为σi，当us＝0时，幅度分布退化为瑞利分布，当us/σi增大时，该分部逐渐由瑞利分布过渡到高斯分布，当us/σi≈1时，近似为以us为均值、σi²为方差的高斯分布。

仿真时根据设定的干扰区域范围以及当前雷达仿真工作的检测性能参数(如门限和增益)，仿真计算出相应概率密度的回波信号和虚假点迹。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。