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雷达系统原理框图及编程思想

回波信号

A/D

地物杂波天线

混频相干脉冲

高放

检波

缓存中放压缩

A/D

系统噪声

CFA

R恒取模

MTI

虚警积累

处理

图 1雷达系统原理图

1、回波信号

回波信号由目标回波（动目标），地物杂波（静目标），及系统高斯白噪声组成。

线性调频信号： x=rect(t/mk)exp(j πkt2) (k=B/mk)

目标回波： y＝rect(t/mk)*exp(j*2*pi*((f1+k*t/2).*t+fd*i*T))

地物杂波（静目标）： y＝ rect(t/mk)*exp(j*2*pi*((f1+k*t/2).*t))

系统噪声（高斯白噪声）： z＝0.2*randn(1,N)。

参数：

载频 f0＝30MHz ，线性调频信号带宽 B＝ 4MHz ，脉宽 mk＝5us，周期 Tr＝30us；多普勒频移 fd＝1000，选取回波数： n＝5

其波形如图：

图 2 回波

2、高放

高放采用 50 阶 FIR 滤波器，中心频率为30MHz ，通带为 20MHz 。

高放后的波形图：

图 3 高放后时域频域图形

3、混频＋中放

混频的参考频率为20MHz

中放采用 50 阶 FIR 滤波器，中心频率为10MHz ，通带为 4MHz 。

图 4 混频＋中放后时域频域图形

4、相干检波

参考源的时钟频率f0=10MHz;

I路： I=0.5*X*cos( Φ(t)) ； Q 路： Q=0.5*X*sin( Φ(t))；

原理图：

I路

sin2 πf0t LDF

中放之后

的信号

Q路

cos2πf0t LDF

波形图：

图 5 相位检波后I、 Q 两路时域图

5、 A/D 转换

采样频率为 5MHz 。

x0=(Vmax/2a)*int{xi*2a / Vmax }; 其中， a 为 AD 位数

图 6 AD 采样后后I 、 Q 两路时域图

6、脉冲

采用射信号作匹配波。

匹配波的脉冲响：

H(k)=X*(k)exp(-j2 πkN), k=0,1,2? N

性信号：

x(n)=rect(n/N)exp(j πkn2) (k=B/tao);

图 7 脉冲压缩时域图8、 MTI

MTI 采用一次消：

y(n)=x(n)-x(n-1); n=1,2,3?N

图 8 MTI

9、取模＋累

20 个回波信号取模并累 ,此是相参累， y(n)=

|∑x(n)| n=1,2, 3 ? N

图 9 取模加积累

10、CFAR （恒虚警检测）

恒虚警处理时利用的是前8 后 8 的处理方法。

这里设 p＝ 0.0001则由p f p( x)dx 式得到检测电平= 4.29

输入

对数运算N/2X0N/2

＋

输出

反对数运算

—

(N/2) ∑Xi(N/2) ∑Xi

选大

图 10 CFAR