脉冲相干雷达

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

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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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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

脉冲多普勒雷达抗干扰技术六0

f脉冲多普勒雷达抗干扰技术六 0七研究所关键词脉，普 多达干扰曹正林

君抗干扰 P雷达中重复频率工作模式是在副瓣 D杂波区检测目标，就要求雷达天线应有低这随着雷达技术的发展，子对抗已成为的旁瓣。低旁瓣雷达天线对抑制旁瓣侦察和电 雷达技术的一个重要问题。抗干扰能力是衡干扰雷达十分有利。

一

、

概述

’

’ t

量雷达性能的主要标志之一，是决定总体也

快速跳频是反侦察的一种重要手段 P D

‘

只能用帧河跳频，相非方案的重要因素。机载脉冲多普勒雷达 ( D雷达的相参工作模式， P参工作模式可用脉间跳频。 雷达 )与普通雷达有许多不同之处，考虑其在抗干扰措施时，充分利用 P应 D雷达的特点

三、干扰反二、侦察反’

对雷达的干扰可分为有源干扰和无源干

电子侦察是电子干扰的先决条件，此扰。敌方施放的有源干扰包括压制性干扰和因压 雷达抗干扰首先就要反侦察反侦察的任务欺骗干扰。制性有源干扰又可分为瞄准式、扫 就是使敌方不能或难以截获和识别雷达信堵塞式、频式干扰。欺骗干扰有距离欺骗、号，使被敌方识别了也不易 (即或需要较长时角度欺骗和速度欺骗干扰敌方施放的无源间 )制。敌方侦察接收机已截获和识别了干扰也可分为压制性和欺骗性两种干扰复若雷达面临的干扰一

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

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

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(

???????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

26GHz脉冲雷达

万讯26GHz

脉冲雷达物位计

万讯26GHz脉冲雷达物位计

概述

深圳万讯在2004年推出26GHz喇叭式的调频连续波雷达，2009年推出球状天线调频连续波雷达，2011年又推出26GHz脉冲雷达物位计。该款雷达主要是对原有雷达产品线的补充，构成不同用途和层次的产品，满足不同用户和市场的需要。大家知道，球状天线的调频连续波雷达在这几年的使用中，非常有特点，很受用户和设计院欢迎，该产品具有信号功率强，抗干扰能力强，精度高，可以广泛用于复杂工况；如带有搅拌、蒸汽和一定泡沫的液体；带有大量粉尘、介电常数小和料位不平的固体；球天线可以避免冷凝水和高粉尘对雷达天线的污染；有空频谱分析可以消除固定干扰源；有频谱图可以实时分析不同距离的信号和强度

有多种文字（包括中文）用户界面。

调频连续波的雷达硬件中有多个高性能的DSP（信号处理器）芯片和大量的复杂软件，特别是为了实现二线制，增加了许多算法和成本，球状天线结构对于高粉尘非常有效，但是对于防腐/蒸汽密封就有一定的难度；高温高压受到一定的限制。如果采用26GHz脉冲雷达，由于脉冲雷达计算和算法比较简单，不需要多DSP和复杂的算法，使得各方面的成本有所降低，介于脉冲雷达原理和工作方式，微波能量比较小，