无源接收机用来对付现代电子战场上的各种威胁,能够可靠地截获雷达辐射信号,提取信号特征,为验证飞机射频隐身性能提供了有效的手段。传统的模拟接收机已经无法应对不同功率、不同频段、不同分布的复合信号。本文对数字化机载无源接收机的截获、测量、分选、定位等功能开展了研究,设计并实现了机载无源接收机仿真软件,主要研究内容与成果如下:(1)阐述了无源接收机系统设计方案。详细介绍了飞机射频隐身仿真系统的组成及各子系统的功能;设计了接收机子系统与其他子系统软件接口关系;研究了无源接收机的截获性能指标:截获距离、截获概率,并分析了影响截获距离和截获概率的因素;将无源接收机软件设计为五个功能模块:接收、检测、测量、分析和显示,分别给出了每个功能模块的设计思路。(2)研究了机载无源接收机建模与仿真。建立了背腔螺旋天线和无源相控阵天线的数学模型,利用高斯函数和辛格函数模拟全向和定向天线的方向图;研究了接收机参数测量方法,分析了影响测量精度的误差来源,推导了频率、角度、到达时间估计精度的理论下限;针对基于容差机制的“Pigeon-hole”信号分选算法的不足,深入研究了基于支持向量聚类的SVC算法,给出了SVC算法的关键步骤,并仿真四部雷达脉冲交错序列数据,结果表明SVC算法能够正确分选单载频和频率捷变信号;研究了单站角度联合相位差变化率和多站到达时间差无源定位技术,分析了定位精度的克拉美罗限,给出了二维定位精度几何稀释GDOP图,数值分析表明,多站到达时间差定位精度高,三角形布站时,定位性能最优且能获得均匀的观测区域覆盖。(3)研究了低信噪比条件下的参数估计误差。给出了一种简单的巴兰金界理论推导过程,分析了巴兰金界与克拉美罗界的内在关系,推导结果证明,巴兰金界比克拉美罗界更为“严格”;研究了确定信号模型和随机信号模型下观测数据的概率密度函数;针对巴兰金界积分方程组通常不能求解的问题,研究了两种简化的巴兰金界计算方法,并给出了一种参数测试点的选取方法;将巴兰金界应用到均匀线阵的无源角度估计中,仿真结果表明,巴兰金界不仅能够预测信噪比门限值,还能精确分析低信噪比条件下的无源角度估计性能。(4)实现了机载无源接收机子系统仿真软件。完成了软件的五个功能模块:截获、检测、测量、分析和显示;阐述了软件的工作方式、接口的定义、数据交互的方法以及软件显示界面所用到的主要功能函数;对截获距离和软件功能模块逐一进行了测试,测试结果符合预期输出,结果表明,该仿真软件实现了雷达信号截获与检测功能,为研究飞机射频隐身性能提供了重要的验证平台。