CN102521470A

CN102521470A - 基于xml模式的雷达仿真***

Info

Publication number: CN102521470A
Application number: CN2011104602321A
Authority: CN
Inventors: 胡英辉; 罗军; 鉴福升; 曾浩
Original assignee: CHINESE PEOPLE'S LIBERATION ARMY 92232 TROOPS
Current assignee: CHINESE PEOPLE'S LIBERATION ARMY 92232 TROOPS
Priority date: 2011-12-31
Filing date: 2011-12-31
Publication date: 2012-06-27
Anticipated expiration: 2031-12-31
Also published as: CN102521470B

Abstract

本发明公开了一种新的基于可扩展标记语言XML模式的雷达仿真***，通过对雷达仿真***体系结构和全生命周期开发的高度抽象，定义了雷达仿真***的体系架构、接口规范和运行规约，该***包括：雷达仿真设置模块、雷达仿真引擎接口模块、雷达仿真工具集模块、雷达仿真模型库模块、通用仿真模型库模块、雷达仿真连接库模块和雷达仿真配置模块等。本发明有利于促进雷达仿真模型的重用、集成和互操作，并可有效支撑雷达装备论证仿真的逐步求精、演化、分析与评估。

Description

基于XML模式的雷达仿真***

技术领域

本发明涉及雷达仿真领域，特别是雷达标准化建模仿真领域，具体是指一种基于XML Schema(又称XML模式)的雷达仿真***。

背景技术

传统的雷达开发往往针对具体任务建立特定的仿真模型，这种采用源代码“从零开始”编程开发雷达仿真模型的方法使得仿真模型与仿真执行之间存在强关联，不便于模型的重用与互操作，也增加了***集成方的负担。Mei[Mei H，“A component model for perspective management ofenterprise software reuse”，Annals of Software Engineering，vol.11，no.1，pp.219-236，2001]指出基于组件的模型开发和复用是提高模型开发质量和效率的有效途径。其主思想是将应用***细分为组件模型，通过标准化运行级组件规约，依靠组件平台提供的运支撑，实现组件、平台与数据的分离。

在常规组件(如DLL动态链接库组件、COM组件等)的基础上添加仿真特征，使之成为仿真组件(即仿真领域专用组件)，催生了基于仿真组件的***开发(System development based on Simulation Component，简称SDSC)这一崭新设计思想。SDSC使***开发的重点由仿真组件的设计转变为仿真组件的组装、集成与重用，其核心是仿真组件及其框架的规范化描述问题。可扩展标记语言(eXtensible Markup Language，简称XML)是W3C于1998年发布的作为Internet上数据表示和数据交换的标准，具有开放性、可扩展性、层次化、自描述、跨平台以及文档正确性要求等优点。XML并非像HTML那样，提供了一组事先已经定义好了的标签，而是提供了一个标准，它允许利用这个标准及其定义的规则，结合应用需求，来制定和开发专业领域相关的置标语言。XML现在已经成为实现仿真应用之间互操作的基本规范，如面向电子商务的Web服务规范、美国波音公司的仿真参考标记语言SRML、欧洲航天局的仿真模型定义语言SMDL。但是，关于面向雷达仿真领域的XML规范化描述***，迄今仍未见诸于各类文献资料。

发明内容

为了克服现有雷达建模仿真领域零散开发、模型不规范的问题，本发明提供了一种基于XML的雷达建模仿真规范化描述***，通过定义标准、开放、灵活的基本元素体系模块，促进雷达仿真模型的重用和互操作。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于XML模式的雷达仿真***，其特征在于，该***包括：

雷达仿真设置模块，用于进行雷达仿真基本条件的设置；

雷达仿真引擎接口模块，用于描述雷达仿真组件、雷达仿真连接子以及整个雷达仿真***分别与雷达仿真引擎之间的接口关系，定义仿真运行参数、仿真运行驱动以及仿真组件服务的接口设置；

雷达仿真工具集模块，用于提供辅助工具来支持所述雷达仿真***的建模、仿真、调试、分析与评估；

雷达仿真模型库模块，用于建立层次化的雷达模型框架，提供面向雷达领域的专用仿真模型；

通用仿真模型库模块，用于提供雷达仿真***在建模中使用到的一些通用仿真模型；

雷达仿真连接库模块，用于描述雷达仿真组件之间的复杂交互关系与通信协议；

雷达仿真配置模块，用于组装雷达仿真组件和仿真连接子；

用户借助所述雷达仿真工具集模块选取所述雷达仿真模型库模块和所述通用仿真模型库模块，经所述雷达仿真连接库模块的连接形成雷达仿真配置模块，构建所需雷达仿真***，构建出的雷达仿真***通过所述雷达仿真设置模块进行参数设置，在所述雷达仿真引擎接口模块的驱动下启动仿真运行。

由以上技术方案可知，本发明的有益效果是：

1、通过基于XML模式的规范化描述，使得雷达仿真框架具有开放性、可修改性、可扩展性、层次化、自描述、跨平台以及正确性验证等优点；

2、通过声明一组数量较少但相对完备的元素和元素属性(如标准化的雷达仿真组件、仿真连接子、仿真配置、仿真***基本结构和仿真平台运行规约)来描述高度抽象的结构、特性和行为，以确立一个灵活的雷达仿真建模参考标准，最大程度地支持雷达仿真模型的重用、集成与互操作；

3、通过定义标准、开放和灵活的基本元素体系模块，规定了雷达仿真***的高层体系结构与复杂动态信号流的主要交互模式；

4、通过对雷达***仿真体系结构和全生命周期开发的高度抽象与标准化描述，能有效支持对雷达装备论证仿真的逐步求精(直至自动代码生成)、演化、分析与评估；

5、基于仿真组件(化)的思想进行雷达***开发，实现了仿真组件、仿真平台与想定数据的分离。

附图说明

图1是雷达仿真***根节点的XML模式组成结构图。

图2是雷达仿真设置模块的XML模式组成结构图。

图3是雷达仿真引擎接口模块的XML模式组成结构图。

图4是雷达仿真工具集模块的XML模式组成结构图。

图5是雷达仿真模型库模块的XML模式组成结构图。

图6是仿真组件类型的XML模式组成结构图。

图7是仿真容器类型的XML模式组成结构图。

图8是通用仿真模型库模块的XML模式组成结构图。

图9是雷达仿真连接库模块的XML模式组成结构图。

图10是雷达仿真连接子类型的XML模式组成结构图。

图11是雷达仿真配置模块的XML模式组成结构图。

图12是雷达信号数字脉冲压缩仿真***框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

本发明的一种具体实施方式为，基于XML模式进行雷达建模仿真规范化描述***的设计方法。图1给出了雷达仿真***顶层结构(根节点元素为雷达仿真***RadarSimulation)的XML模式层次化框图，其描绘了雷达仿真***的基本元素组成信息，包含7大部分，具体组成如下：

1、雷达仿真设置模块simulationSetup

雷达仿真设置模块定义了进行雷达仿真基本条件设置的结构，其定义的每个基本条件元素在仿真中均出现且仅出现一次。如图2所示，其主要基本条件元素为：

雷达工作体制system，枚举数据类型。如警戒雷达WARNING、搜索雷达SEARCHING、跟踪雷达TRACKING、制导雷达GUIDANCE等。

雷达工作模式mode，枚举数据类型。如对海SEA、对空AIR、对海兼对空SEA_AIR等。

雷达型号type，字符串类型。典型的如AN/SPY-1、AN/FPS-115等。

雷达***仿真粒度size，枚举数据类型。如***级SYSTEM、功能级FUNCTION、信号级SIGNAL等。

雷达***仿真运行平台platform，字符串类型。如Windows XP、Vista、Linux、UNIX等。

代码生成所用语言language，字符串类型。如C、C++、C#、Java等。

代码编译器compiler，字符串类型。如VS2005、VC++6.0等。

2、雷达仿真引擎接口模块engineInterfaces

雷达仿真引擎接口模块模块规范地描述了雷达仿真组件、雷达仿真连接子以及整个雷达仿真***分别与雷达仿真引擎/仿真运行核心之间的接口关系，定义了仿真运行参数、仿真运行驱动以及仿真组件服务的接口实现规范设置。雷达仿真引擎作为仿真的运行核心，在仿真阶段负责全***的初始化、仿真想定的调入与分发、仿真任务的初始生成与分配；在运行阶段负责仿真时钟推进、仿真数据流驱动、仿真逻辑控制、仿真通讯协议管理和仿真资源的调度与管理；在结束阶段负责仿真结果数据的记录与存储、仿真任务的终止和线程的退出。如图3所示，其主要组成元素如下：

仿真运行参数设置接口simulationParameters，仿真***模型静态数据接口类型。该接口***地定义了仿真开始时间startTime、仿真结束时间endTime、仿真步长stepTime、仿真数据精度dataPrecision、蒙特卡罗次数monteCount等静态模型参数。

仿真运行状态控制接口runtimeStateControl，仿真应用编程接口类型。该控制接口是指仿真***对雷达仿真组件发出控制指令时，雷达仿真组件进行响应动作的控制接口函数。控制接口函数包括：仿真开始Initialize()、仿真推进StepOn()、仿真暂停Pause()、仿真恢复Resume()、仿真停止Stop()、仿真退出Exit()等。

仿真服务接口servicesAPI，仿真应用编程接口类型。该接口定义了雷达仿真组件之间、仿真组件与引擎之间的行为交互关系。仿真服务包括：底层运行支撑服务、仿真组件间通信服务、仿真组件调度服务、仿真组件管理服务、时间服务、事件管理服务以及日志服务等。

3、雷达仿真工具集模块simulationTools

雷达仿真工具集模块属于雷达一体化建模仿真环境的重要组成部分，它主要提供一系列辅助工具来支持雷达仿真***的建模、仿真、调试、分析与评估，辅助工具集由若干独立于平台的软件组件(如DLL/COM等)以标准的接口形式载入仿真环境，并可动态的插拔与扩展。如图4所示，其主要组成元素如下：

仿真用户管理工具user，软件组件类型。该工具主要用来提供***准入和安全机制，实现不同级别的用户管理，主要由用户组、用户名和密码等组成。

图形化建模工具graphicalModeling，软件组件类型。该工具主要用来支持基于雷达仿真组件的拖拽式、可视化图形化建模。

XML建模工具xmlModeling，软件组件类型。该工具主要用来提供交互式建模界面，自动生成基于XML的雷达仿真描述语言。

探针工具probe，软件组件类型。该工具主要用于图形化交互式建模仿真环境中，它类似于一个示波器探针，可以实时探测与分析雷达仿真组件输出端口节点上的信号波形与频谱。

调试工具debug，软件组件类型。该工具主要用来支持对仿真环境自动生成的源代码的调试与分析。

日志记录工具log，软件组件类型。该工具主要用来实现对仿真开发过程中产生的消息和日志进行实时动态记录。

存储工具memory，软件组件类型。该工具主要用于以规范的格式有效存储仿真开发过程中产生的重要数据和信息。

模型校验工具verification，软件组件类型。该工具主要用来进行雷达仿真模型组件的验证、确认和认定(VV&A)。

模型评估工具evaluation，软件组件类型。该工具主要用来对雷达仿真模型组件以及整机装备仿真模型进行有效的分析，按照模型评估体系的要求，形成规范的评估报表。

态势显示工具view，软件组件类型。该工具主要用于对威力图、信号波形、作战态势以及三维视景等仿真结果的逼真演示。

4、雷达仿真模型库模块radarModels

雷达仿真模型库模块是雷达建模仿真环境的仿真资源库，它以完善的分类标准建立雷达仿真模型层次库，以严密的入库标准不断扩充模型库的核心类型仿真组件，以规范的格式描述仿真组件元模型信息。雷达仿真模型库模块可以按框架层次进行逐层分解，直至最底层的信号级仿真组件。如图5所示，其主要组成元素如下：

仿真想定资源库scenario，抽象仿真组件类型。雷达仿真想定主要用来提供雷达实际工作环境到雷达仿真资源信息的映射，约束想定表达格式，控制想定输出内容，以规范化的形式提供仿真***的数据输入源、初始化雷达参数并驱动仿真运行。雷达仿真想定资源库主要包括：仿真想定元数据信息、雷达装备及其分***模型(天线、发射机、接收机、信号处理机以及数据处理机分***)参数数据、地理信息数据、目标特性数据、环境特性数据、杂波信号数据和干扰信号数据等。想定源为全尺寸/小尺寸模型实测数据或仿真模拟数据，并采用XML文件以规定的描述框架与数据格式统一存储。

目标特性库target，仿真容器类型。雷达目标特性库主要包括：目标尺度组件库以及目标特征组件库，前者以雷达仿真组件的形式模拟输出雷达目标的位置、速度、加速度和运动轨迹等信息，后者则以雷达目标的概率特性为原理依据，模拟实现雷达散射截面积(RCS)统计特征模型。

环境特性库environment，仿真容器类型。雷达环境特性库主要以仿真组件的形式给出了大气波导、云、雨、雾、水文气象等雷达工作环境的统计特征模型。

杂波信号库clutter，仿真容器类型。雷达信号处理的主要目的之一便是消除雷达信号杂波，提高信杂比。杂波信号库包括：海杂波、地杂波、气象杂波和箔条杂波等，按照其散射形式与统计分布分类构建仿真实体模型。

干扰信号库jamming，仿真容器类型。干扰信号按其作用原理分为：有源遮盖干扰(包含射频噪声干扰、噪声调幅干扰、噪声调频干扰、噪声调相干扰和脉冲干扰等)、有源欺骗性干扰(含距离欺骗干扰、方位欺骗干扰和速度欺骗干扰等)、无漂遮盖干扰(含箔条走廊干扰和箔条区域干扰等)与无源欺骗性干扰(含反雷达伪装和雷达诱饵等)等，并以此为基础分类构建其仿真实体模型。

雷达装备模型库arming，仿真容器类型。雷达装备模型库分为：天线、发射机、接收机、信号处理机以及数据处理机分***模型库等。根据仿真需求，雷达装备模型库以此框架为基础可逐层进行展开。以信号级仿真为例，信号处理机分***模型库可进一步细分为：多普勒补偿、脉冲压缩、信号加权、动目标显示(MTI)、动目标检测(MTD)、恒虚警检测(CFAR)、非相参积累、相参积累以及杂波图处理等基本元素节点；其中，信号加权节点又可细分为：时域加权和频域加权；而频域加权节点可进一步分为：均匀窗、海明窗、余弦窗、余弦平方窗、切比雪夫窗、余弦立方窗、泰勒窗等，其它情况亦然。

雷达主控模型master，仿真组件类型。雷达主控模型主要负责雷达仿真***的资源管理与调度，改变雷达工作的模式与信息流程，调整雷达工作的性能参数，逼真模拟雷达操控台的控制功能。鉴于具体雷达操控界面与按键功能各有差别，雷达主控模型仿真组件将据实际需要予以动态定制和创建。

下面，将对雷达仿真模型库模块中使用到的三大元素类型(即抽象仿真组件类型AbstractComponent、仿真组件类型Component和仿真容器类型Container)分别予以介绍。

抽象仿真组件类型AbstractComponent，自身并无具体的功能算法，但通过参数可以实例化为雷达仿真组件的一类组件模块。例如，发射机抽象组件，没有任何行为实现，但是通过峰值发射功率与综合损耗等参数的设置，即可实例化为具体的雷达仿真模型。其类型定义见图5。

仿真组件类型Component，雷达仿真***中的功能单元与计算实体，从直观上理解，它对应于传统矩形框所代表的仿真实体模型。仿真组件之间相互独立，组件隐藏其具体实现，只通过端口进行通信。仿真组件类型的定义如图6所示，它包括以下元素：仿真组件类型名、仿真组件元数据信息、仿真组件参数、仿真组件端口、组件行为实体、子组件名称列表以及子组件实例配置等。其中，仿真组件元数据信息以规范化的格式对仿真组件的开发目的、应用领域、主要功能、使用方法与示例、理论依据、主要设计者以及版本号等元模型信息进行统一描述；仿真组件端口是一种描述和表达模型与其环境进行交互的接口元素，根据仿真需要能设置为可见或不可见，按照端口间交互的模式可以分为：基于仿真组件调度、基于事件触发、基于消息传递以及基于数据流传输等通信模式；其中，由最底层的仿真功能单元构成的组件称为原子仿真组件，由两个及其以上原子仿真组件构成的组件称为复合仿真组件，复合仿真组件中包含的组件称为子仿真组件。

仿真容器类型Container，仿真容器由零或多个子容器、雷达仿真组件和仿真配置组成。它与复合仿真组件的区别在于，复合仿真组件是一个独立封装的仿真组件实体，是一个“黑盒子”，而仿真容器自身是一个虚拟的仿真单元，内部是一个“白盒子”。仿真容器类型的定义如图7所示，它包括以下元素：仿真容器类型名、仿真容器元数据信息、抽象仿真组件、仿真组件名、子容器名称列表以及子容器实例配置等。其中，仅含组件与连接子的容器称为原子仿真容器，由两个及其以上原子仿真容器构成的容器称为复合仿真容器，复合仿真容器中包含的容器称为子仿真容器。

5、通用仿真模型库模块commonModels

通用仿真模型库模块主要提供雷达仿真***在建模中使用到的一些通用仿真模型，这些模型完全独立于具体的雷达***，是雷达仿真***的公用要素。如图8所示，其主要组成元素如下：

滤波器运算库filter，仿真容器类型。雷达在信号处理以及数据处理中使用了大量的滤波器模型用于提高***的信噪比/信杂比/信干比，这些滤波器模型独立于具体的雷达***，应予以单列。主要包括：常规低通/高通/带通滤波器、FFT滤波器、FIR滤波器、DFT滤波器、维纳滤波器、最小二乘滤波器、卡尔马斯滤波器以及卡尔曼滤波器等。

算术运算库arithmetic，仿真容器类型。算术运算库主要用来支持仿真数据间的算术操作，类似于一个科学型计算器。主要包括：加法器、乘法器、余法器、指数器、对数器、阶乘器、单位转换器以及三角函数器等。

逻辑运算库logic，仿真容器类型。逻辑运算库主要用来支持仿真数据间的逻辑判断、控制与计算。主要包括：大于、大于等于、小于、小于等于、等于、不等于、与、或、非、异或以及真假判断等逻辑符号。

矩阵运算库matrix，仿真容器类型。在总结归纳雷达信号处理及数据处理常用算法的基础上，有必要提炼出经典的雷达矩阵运算库模块，以加快雷达***的仿真开发。主要包括：获取矩阵行列数、抽取矩阵行列、矩阵赋值、创建矩阵、清空矩阵、矩阵运算符重载、求取伴随矩阵、求取逆矩阵、求取转置矩阵、求矩阵最值等。

统一坐标系转换库coordinate，仿真容器类型。在雷达***仿真的过程中，常用到各种不同的局部坐标系。为了便于数据间接口，有必要在总结各种工作体制、工作模式的雷达参考坐标系的基础上，建立统一的标准化坐标系转换库。主要包括：雷达阵面球坐标系、雷达阵面直角坐标系、雷达站球坐标系、雷达站直角坐标系、正弦空间坐标系、指向直角坐标系、指向方位坐标系、大地坐标系、地心惯性坐标系和地心直角坐标系等。

6、雷达仿真连接库模块connectorTemplates

传统的建模仿真过程中，连线仅仅是简单的I/O数据传递，组件间的行为交互往往零散分布在发生交互的各个组件内部。体系结构描述语言(简称ADL)研究的重要贡献之一便是明确提出了连接子的概念，本发明以其为基础，在研究雷达仿真***常用通信模式的基础上，设计了雷达仿真连接库模块。它独立和显式地描述了雷达仿真组件之间的复杂交互关系与通信协议，是雷达仿真***动态运行流程控制和各组件之间复杂信息交互的粘合剂。如图9所示，其主要组成元素如下：

循环连接子模块FOR，雷达仿真连接子类型。该模块具有类似C++语言中for循环控制体的功能，通过该模块控制的仿真组件将按照连接子模块设置的参数循环运行，直到满足循环退出条件为止。

判断连接子模块IF，雷达仿真连接子类型。该模块具有类似C++语言中if判断控制体的功能，通过该模块控制的仿真组件将按照判断模块设置的参数决定信息的流向和***的运行流程。

分支连接子模块SWITCH，雷达仿真连接子类型。该模块具有类似C++语言中switch分支控制体的功能，通过该模块控制的组件将按照分支模块设置的参数决定信息流的分支方向。

信号合并连接子模块MERGE，雷达仿真连接子类型。该模块将多路信号合并成一个矢量信号或者是单路信号。

仿真组件调度连接子模块SCHEDULE，雷达仿真连接子类型。该模块主要用来连接调度组件与被调度仿真组件的端口，实现对被调度仿真组件的调用，类似于C++语言中子程序(子函数)调用。

事件触发连接子模块EVENT，雷达仿真连接子类型。该模块主要用来连接事件源与事件槽仿真组件的端口，事件槽允许仿真组件在一定条件下(特定事件的发生或者特定参数的变化)直接或间接地从其它组件接收事件信息并做出响应。例如，当按下雷达操控面板上某个按键后，信号产生器仿真组件将立即改变其波形参数。

消息传递连接子模块MESSAGE，雷达仿真连接子类型。该模块主要用来连接发送消息与接收消息仿真组件的端口，实现消息的传递与接收，这种方式类似于MFC中的消息传递机制。

数据流传输连接子模块DATAFLOW，雷达仿真连接子类型。该模块主要用来连接仿真组件的输出与输入端口，实现数据的I/O传输，类似于传统的数据流连线。

反馈连接子模块FEEDBACK，雷达仿真连接子类型。该模块主要用来实现仿真组件之间的反馈连接与通信，是闭环***仿真的重要交互模式。

下面，将对雷达仿真连接库模块中使用到的雷达仿真连接子类型予以介绍。

雷达仿真连接子类型Connector，仿真连接子是仿真组件之间联系的重要桥梁，它独立和显式地描述了雷达仿真组件之间的复杂交互关系与通信协议.是雷达仿真***动态运行流程控制和各组件之间复杂信息交互的粘合剂。雷达仿真连接子类型的定义如图10所示，它包括以下元素：仿真连接子类型名、仿真连接子元数据信息、仿真连接子模式、仿真连接子参数、仿真连接子行为实体、仿真连接子角色、仿真连接子通信协议、子仿真连接子名称列表以及子仿真连接子实例配置等。其中，仿真连接子模式描述了连接子的高层通信模式，如远程通信模式、局域网通信模式和本地通信模式等；仿真连接子行为实体描述了仿真连接子实现复杂信息交互的行为实现；仿真连接子通信协议与仿真连接子行为实体相对应，给出具体实现某种交互方式时的通信协议名称和配置参数。其中，由最底层的仿真连接子单元构成的连接子称为原子仿真连接子，由两个及其以上原子仿真连接子构成的连接子称为复合仿真连接子，复合仿真连接子中包含的连接子称为子仿真连接子。

7、雷达仿真配置模块config

为了描述整个雷达仿真***组成，雷达仿真组件和仿真连接子必须组装为一个配置，配置即是通过仿真连接子实例将仿真组件实例粘合起来的一个拓扑结构。仿真组件和仿真连接子定义了一类组件和连接子的功能，而仿真组件实例和连接子实例则用来构建运行时应用***，它们之间的关系类似于面向对象程序设计语言中类与对象的关系。如图11所示，其主要组成元素如下：

仿真配置名configName，字符串类型。在整个仿真***中该名称唯一。

仿真配置信息configInfo。对仿真***的配置情况进行详细说明，由仿真配置信息元模型模块统一描述。

仿真配置属性configProperty。仿真配置的属性定义，对仿真配置的特性进行描述，如与仿真配置相关的组装信息、运行信息等。

仿真容器实例containerInst，仿真容器实例类型。由仿真容器实例名、仿真容器类型名、抽象仿真组件参数以及仿真容器实例所在视图位置等元素组成。

仿真组件实例componentInst，仿真组件实例类型。由仿真组件实例名、仿真组件类型名、仿真组件实例化参数以及仿真组件实例所在视图位置等元素组成。

仿真连接子实例connectorInst，仿真连接子实例类型。由仿真连接子实例名、仿真连接子类型名、仿真连接子实例化参数以及仿真连接子实例所在视图位置等元素组成。

仿真连接关系link，仿真连接关系类型。由仿真连接子实例名、连接起点(连接约束类型)和连接终点(连接约束类型)组成。连接约束类型LinkRestrict则由仿真连接子实例角色名、仿真组件实例名及其仿真组件实例端口名等组成。

所述仿真容器实例、仿真组件实例和仿真连接子实例分别是对仿真容器类型、仿真组件类型和仿真连接子类型的实例化。

进行实际雷达***开发时，用户借助雷达仿真工具集模块选取雷达仿真模型库模块和通用仿真模型库模块，经雷达仿真连接库模块的连接形成雷达仿真配置模块，构建所需雷达仿真***。该仿真***通过雷达仿真设置模块进行参数设置，在雷达仿真引擎接口模块的驱动下即可启动仿真运行。

图12给出了一个雷达信号数字脉冲压缩仿真***的原理性实现框图。

从图12可知，该仿真***使用的基本元素类型有：①雷达仿真组件-雷达复信号产生器CSignalGen；②通用仿真组件-共轭运算器Conj、快速傅立叶变换器FFT、乘法器Multiply、快速逆傅立叶变换器IFFT和信号波形显示器Scope；③雷达仿真连接子-基于数据流传输的仿真连接子DATAFLOW。

使用的仿真组件实例有：1个雷达复信号产生器signalGen1、1个共轭运算器conj1、2个快速傅立叶变换器fft1与fft2、1个乘法器multiply1、1个快速逆傅立叶变换器ifft1和1个信号波形显示器scope1。

使用的仿真连接子实例有：7个基于数据流传输的仿真连接子dataflow1～dataflow7。

仿真***通过7个仿真连接子实例将7个仿真组件实例进行有序连接，构成一个完整的雷达***仿真配置。

基于XML对雷达信号数字脉冲压缩仿真***进行规范化描述的方法(局部)如下：

值得说明的是，通过雷达标准化建模仿真环境支持工具，在图形化建模时，按图12所示建立仿真模型框图，可即时映射出上述基于XML的仿真建模***，并能根据平台特征自动生成仿真运行代码(基于C、C++或Java等)。建模仿真全生命周期开发仅需少量手工编程，***仿真建模方便、快捷、有效。

由上述实施方式和实施例可知，本发明提供了一种基于XML模式的雷达仿真***，实施方式中关于雷达仿真模型库、通用仿真模型库及雷达仿真连接库的分类，只是一个较佳的层次划分示例而已，并非对其做任何形式上的限制。凡是在此基础上依据本发明的技术实质对以上实施方式所作的任何简单修改，等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案范围之内。

Claims

1.一种基于可扩展标记语言(XML)模式的雷达仿真***，其特征在于，该***包括：

雷达仿真设置模块，用于进行雷达仿真基本条件的设置；

雷达仿真配置模块，用于组装雷达仿真组件和仿真连接子；

2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述雷达仿真基本条件包括：雷达工作体制、雷达工作模式、雷达型号、雷达***仿真粒度、雷达***仿真运行平台、代码生成所用语言、代码编译器。

3.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述雷达仿真引擎为仿真的运行核心，在仿真阶段负责全***的初始化、仿真想定的调入与分发、仿真任务的初始生成与分配；在运行阶段负责仿真时钟推进、仿真数据流驱动、仿真逻辑控制、仿真通讯协议管理和仿真资源的调度与管理；在结束阶段负责仿真结果数据的记录与存储、仿真任务的终止和线程的退出。

4.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述雷达仿真引擎接口模块包括：仿真运行参数设置接口、仿真运行状态控制接口、仿真服务接口。

5.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述雷达仿真工具集模块包括：仿真用户管理工具、图形化建模工具、XML建模工具、探针工具、调试工具、日志记录工具、存储工具、模型校验工具、模型评估工具、态势显示工具。

6.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述雷达仿真模型库模块包括：仿真想定资源库、目标特性库、环境特性库、杂波信号库、干扰信号库、雷达装备模型库、雷达主控模型。

7.根据权利要求6所述的***，其特征在于，所述仿真想定资源库为抽象仿真组件类型，所述雷达主控模型为仿真组件类型，所述目标特性库、所述环境特性库、所述杂波信号库、所述干扰信号库、所述雷达装备模型库均为仿真容器类型。

8.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述雷达装备模型库包括：天线、发射机、接收机、信号处理机以及数据处理机分***模型库。

9.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述通用仿真模型库模块包括：滤波器运算库、算术运算库、逻辑运算库、矩阵运算库、统一坐标系转换库。

10.根据权利要求9所述的***，其特征在于，所述滤波器运算库、所述算术运算库、所述逻辑运算库、所述矩阵运算库、所述统一坐标系转换库均为仿真容器类型。

11.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述雷达仿真连接库模块包括：循环连接子模块、判断连接子模块、分支连接子模块、信号合并连接子模块、仿真组件调度连接子模块、事件触发连接子模块、消息传递连接子模块、数据流传输连接子模块、反馈连接子模块。

12.根据权利要求11所述的***，其特征在于，所述雷达仿真连接库模块中的子模块均为雷达仿真连接子类型。

13.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述雷达仿真配置模块包括：仿真配置名、仿真配置信息、仿真配置属性、仿真容器实例、仿真组件实例、仿真连接子实例、仿真连接关系。

14.根据权利要求13所述的***，其特征在于，所述仿真容器实例、仿真组件实例和仿真连接子实例分别是对仿真容器类型、仿真组件类型和仿真连接子类型的实例化。

15.根据权利要求7所述的***，其特征在于，抽象仿真组件为自身并无具体的功能算法，但通过参数可以实例化为雷达仿真组件的一类组件模块。

16.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述雷达仿真组件为雷达仿真***中的功能单元与计算实体，仿真组件之间相互独立，隐藏其具体实现，只通过端口进行通信。

17.根据权利要求7或14所述的***，其特征在于，所述仿真组件类型包括以下基本元素：仿真组件类型名、仿真组件元数据信息、仿真组件参数、仿真组件端口、组件行为实体、子组件名称列表以及子组件实例配置。

18.根据权利要求17所述的***，其特征在于，所述仿真组件端口是一种描述和表达模型与其环境进行交互的接口元素，根据仿真需要设置为可见或不可见，按照端口间交互的模式分为：基于仿真组件调度、基于事件触发、基于消息传递以及基于数据流传输的通信模式。

19.根据权利要求10或14所述的***，其特征在于，仿真容器类型包括以下基本元素：仿真容器类型名、仿真容器元数据信息、抽象仿真组件、仿真组件名、子容器名称列表以及子容器实例配置。

20.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述雷达仿真连接子是仿真组件之间联系的重要桥梁，它独立和显式地描述了雷达仿真组件之间的复杂交互关系与通信协议。

21.根据权利要求12所述的***，其特征在于，雷达仿真连接子类型包括以下基本元素：仿真连接子类型名、仿真连接子元数据信息、仿真连接子模式、仿真连接子参数、仿真连接子行为实体、仿真连接子角色、仿真连接子通信协议、子仿真连接子名称列表以及子仿真连接子实例配置。