脉冲压缩对雷达距离方程的影响

脉冲压缩雷达的仿真

脉冲压缩雷达与匹配滤波的MATLAB仿真

姓名：--------

学号：----------

2014-10-28

西安电子科技大学 信息对抗技术

一、 雷达工作原理

雷达，是英文Radar的音译，源于radio detection and ranging的缩写，原意为\无线电探测和测距\，即用无线电的方法发现目标并测定它们的空间位置。因此，雷达也被称为“无线电定位”。利用电磁波探测目标的电子设备。发射电磁波对目标进行照射并接收其回波，由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率（径向速度）、方位、高度等信息。

雷达发射机的任务是产生符合要求的雷达波形（Radar Waveform），然后经馈线和收发开关由发射天线辐射出去，遇到目标后，电磁波一部分反射，经接收天线和收发开关由接收机接收，对雷达回波信号做适当的处理就可以获知目标的相关信息。

但是因为普通脉冲在雷达作用距离与距离分辨率上存在自我矛盾，为了解决这个矛盾，我们采用脉冲压缩技术，即使用线性调频信号。

二、 线性调频（LFM）信号

脉冲压缩雷达能同时提高雷达的作用距离和距离分辨率。这种体制采用宽脉冲发射以提高发射的平均功率，保证足够大的作用距离；而接受时采用相应的

脉冲压缩技术是指对雷达发射的宽脉冲信号进行调制(如线性调频、非线性调频、相位编码),并在接收端对回波宽脉冲信号进行脉冲压缩处理后得到窄脉冲的实现过程。脉冲压缩有效地解决了雷达作用距离与距离分辨率之间的矛盾,可以在保证雷达在一定作用距离下提高距离分辨率。

基于FPGA的雷达数字脉冲压缩技术

脉冲压缩技术是指对雷达发射的宽脉冲信号进行调制(如线性调频、非线性调频、相位编码)，并在接收端对回波宽脉冲信号进行脉冲压缩处理后得到窄脉冲的实现过程。脉冲压缩有效地解决了雷达作用距离与距

离分辨率之间的矛盾，可以在保证雷达在一定作用距离下提高距离分辨率。

线性调频信号的脉冲压缩

脉冲压缩的过程是通过对接收信号s(t)与匹配滤波器的脉冲响应h(t)求卷积的方法实现的。而处理数字信号时，脉压过程是通过对回波序列s(n)与匹配滤波器的脉冲响应序列h(n)求卷积来实现的。匹配滤波器的输

出为：

（1）

依据式（1）的实现方法叫做时域相关法。根据傅里叶变换理论，时域卷积等效于频域相乘，因此，式（1）

可以采用快速傅里叶变换（FFT）及反变换(IFFT)在频域内实现，称为频域快速卷积法。

用频域方法实现数字脉压，其基本原理是先对外部采样信号进行快速傅里叶变换(FFT)以求得回波信号频谱S(

脉冲压缩技术是指对雷达发射的宽脉冲信号进行调制(如线性调频、非线性调频、相位编码),并在接收端对回波宽脉冲信号进行脉冲压缩处理后得到窄脉冲的实现过程。脉冲压缩有效地解决了雷达作用距离与距离分辨率之间的矛盾,可以在保证雷达在一定作用距离下提高距离分辨率。

基于FPGA的雷达数字脉冲压缩技术

脉冲压缩技术是指对雷达发射的宽脉冲信号进行调制(如线性调频、非线性调频、相位编码)，并在接收端对回波宽脉冲信号进行脉冲压缩处理后得到窄脉冲的实现过程。脉冲压缩有效地解决了雷达作用距离与距

离分辨率之间的矛盾，可以在保证雷达在一定作用距离下提高距离分辨率。

线性调频信号的脉冲压缩

脉冲压缩的过程是通过对接收信号s(t)与匹配滤波器的脉冲响应h(t)求卷积的方法实现的。而处理数字信号时，脉压过程是通过对回波序列s(n)与匹配滤波器的脉冲响应序列h(n)求卷积来实现的。匹配滤波器的输

出为：

（1）

依据式（1）的实现方法叫做时域相关法。根据傅里叶变换理论，时域卷积等效于频域相乘，因此，式（1）

可以采用快速傅里叶变换（FFT）及反变换(IFFT)在频域内实现，称为频域快速卷积法。

用频域方法实现数字脉压，其基本原理是先对外部采样信号进行快速傅里叶变换(FFT)以求得回波信号频谱S(

摘 要

运用数字信号处理理论和Matlab 软件研究的脉冲压缩多普勒雷达的信号处理仿真问题,提出了一个仿真模型,该模型能够仿真雷达信号、系统噪声与杂波的产生和脉冲压缩多普勒雷达系统中信号的动态处理过程,最后结合MIMO雷达信号特点 ,显示了使用Matlab 仿真雷达信号处理系统方便快捷的特点。

关键词: MIMO 模糊图 脉冲压缩

Abstract

The use of digital signal processing theory and Matlab software research Doppler radar pulse compression signal processing simulation, a simulation model to simulation of radar signals, the system noise and clutter of the generation and pulse compression Doppler radar system Dynamic signal processing, the final combination of the characteristics of

摘 要

运用数字信号处理理论和Matlab 软件研究的脉冲压缩多普勒雷达的信号处理仿真问题,提出了一个仿真模型,该模型能够仿真雷达信号、系统噪声与杂波的产生和脉冲压缩多普勒雷达系统中信号的动态处理过程,最后结合MIMO雷达信号特点 ,显示了使用Matlab 仿真雷达信号处理系统方便快捷的特点。

关键词: MIMO 模糊图 脉冲压缩

Abstract

The use of digital signal processing theory and Matlab software research Doppler radar pulse compression signal processing simulation, a simulation model to simulation of radar signals, the system noise and clutter of the generation and pulse compression Doppler radar system Dynamic signal processing, the final combination of the characteristics of

对高功率微波脉冲压缩系统中气体开关对功率增益的一些重要影响进行了较详尽的理论分析,包括气体开关在导通过程中吸收微波能量,等离子体瞬间功率损耗使得谐振腔固有品质因数的下降,开关导通后等离子体并非理想良导体等,并将这些影响用修正系数来加以体现,对原有的用微波等

　第17卷　第6期

　2005年6月强激光与粒子束HIGHPOWERLASERANDPARTICLEBEAMSVol.17,No.6　Jun.,2005　文章编号:　100124322(2005)0620947204

脉冲压缩系统中气体开关对功率增益的影响

谢苏隆,　孟凡宝,　马弘舸

(中国工程物理研究院应用电子研究所,四川绵阳621900)3

　　摘　要:　对高功率微波脉冲压缩系统中气体开关对功率增益的一些重要影响进行了较详尽的理论分析,

包括气体开关在导通过程中吸收微波能量,等离子体瞬间功率损耗使得谐振腔固有品质因数的下降,开关导通

后等离子体并非理想良导体等,并将这些影响用修正系数来加以体现,对原有的用微波等效电路理论推导出的

功率增益公式加以修正,使得理论公式的精确度由原来的60%提高至约85%。

　　关键词:　脉冲压缩;　气体开关;　微波等效电路;　功率增益;　固有品质因数

　　中图分类号:　TN78

???????第三章 脉冲压缩雷达简介

3.1 脉冲压缩简介

雷达的分辨理论表明:要得到高的测距精度和好的距离分辨力，发射信号必须具有大的带宽;要得到高的测速精度和好的速度分辨力，信号必须具有大的时宽。因此，要使作用距离远，又具有高的测距、测速精度和好的距离、速度分辨力，首先发射信号必须是大带宽、长脉冲的形式。显然，单载频矩形脉冲雷达不能满足现代雷达提出的要求。而脉冲压缩技术可以获得大时宽带宽信号，使雷达同时具有作用距离远、高测距、测速精度和好的距离、速度分辨力。具有大时宽带宽的信号通常被称作脉冲压缩信号。

脉冲压缩技术包括两部分:脉冲压缩信号的产生、发射部分和为获得较窄的脉冲对接收回波的处理部分。在发射端，它通过对相对较宽的脉冲进行调制使其同时具有大的带宽，在接收端对接收的回波波形进行压缩处理得到较窄的脉冲。

3.2 脉冲压缩原理 3.2.1时宽-带宽积的概念

发射脉冲宽度?和系统有效(经压缩的)脉冲宽度?0的比值称为脉冲压缩

比

(3-1)

，即

D???0

因为?0?1B，所

（3-1）可写成

D??B

(3-2)

即压缩比等于信号的时宽-带宽积。在许多应用场合，脉冲压缩系统常用其

南昌航空大学航空制造工程学院飞行器制造工程

航空新材料及热处理

雷达作用距离及其方程

摘要：雷达是利用电磁波探测目标的电子设备。即发射电磁波对目标进行照射并接收其回波，由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率（径向速度）、方位、高度等信息。所谓道高一尺魔高一丈，针对现代航空技术的迅猛发展，飞行器隐身性能已成为飞行器先进作战技能指标之一，隐身性能直接决定着战斗的成败，而唯一能克制隐身性能的法宝雷达自然越来越受到重视。通过查询和学习了解雷达的作用原理及雷达作用距离，并在此基础上继续分析雷达作用距离方程，为对雷达的学习和理解奠定基础。 关键词：雷达；作用距离；距离方程 雷达的任务及作用

雷达的最基本任务是探测目标并测量其坐标，因此，作用距离是雷达的重要性能指标之一，它决定了雷达能在多大的距离上发现目标。作用距离的大小取决于雷达本身的性能，其中有发射机、接收系统、天线等分机的参数，同时又和目标的性质及环境因素有关。 雷达所起的作用和眼睛和耳朵相似，当然，它不再是大自然的杰作，同时，它的信息载体是无线电波。 事实上，不论是可见光或是无线电波，在本质上是同一种东西，都是电磁波，传播的速度都是光速C, 差别在于它们各

自占据的频率和波长不同。其原理是

MATLAB雷达数据处理：脉冲压缩,相干积累,MTI,CFAR详解

2014-05-14 21:42:29| 分类： 雷达信号处理 | 标签：雷达数据仿真 动目标检测 脉压 恒虚警率 |字号 订阅

% Thanks to M. A. Richards for providing the code. clear, hold off format compact J = sqrt(-1); close all

% Get root file name for reading results file=input('Enter root file name for data file: ','s'); eval(['load ',file,'.mat'])

fprintf('\\nPulse length = %g microseconds\\n',T/1e-6) fprintf('Chirp bandwidth = %g Mhz\\n',W/1e6) fprintf('Sampling rate = %g Msamples/sec\\n',fs/1e6) figure

plot((1e6/fs)*(0:length(s)-1),[

MATLAB雷达数据处理：脉冲压缩,相干积累,MTI,CFAR详解

2014-05-14 21:42:29| 分类： 雷达信号处理 | 标签：雷达数据仿真 动目标检测 脉压 恒虚警率 |字号 订阅

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