高频雷达测距仿真
雷达发射LFM 信号时,脉冲压缩公式的推导与 Matlab 仿真实现雷达测距。
雷达发射LFM 信号时，脉冲压缩公式的推导与Matlab 仿真实现雷达测距。
摘要：基于MATLAB平台以线性调频信号为例通过仿真研究了雷达信号处理中的脉冲压缩技术。
在对线性调频信号时域波形进行仿真的基础上介绍了数字正交相干检波技术。
最后基于匹配滤波算法对雷达回波信号进行了脉冲压缩仿真，仿真结果表明采用线性调频信号可以有效地实现雷达回波信号脉冲压缩、实现雷达测距并且提高雷达的距离分辨力。
关键词：线性调频，脉冲压缩，数字正交相干，匹配滤波。
When radar transmits LFM signal, the pulsecompression formula is deduced and Matlabsimulation is used to realize radar ranging Abstract: Based on the MATLAB platform as example for LFM signal is studied by simulation of pulse compression technology in radar signal processing. Based on the simulation of time domain linear FM signal waveform is introduced on the digital quadrature coherent detection technology. Finally, based on the matched filter algorithm of radar echo signal of pulse compression simulation, the simulation results show that the linear FM signal can effectively realize the radar echo signal of pulse compression radar, improve the range resolution.Key word: Linear frequency modulation,pulse compressiondigital,quadrature coherence,matched filtering.1、引言1.1雷达起源雷达的出现，是由于二战期间当时英国和德国交战时，英国急需一种能探测空中金属物体的雷达（技术）能在反空袭战中帮助搜寻德国飞机。
线性调频信号在雷达中的应用及仿真实现
研究目标：
利用Matlab对线性调频信号进行时域、频域及脉冲压缩仿真，并分析调频率，带宽及幅度谱之间的关系，对线性调频信号进行脉冲压缩雷达的测距测速仿真。
研究内容：
1、线性调频信号在雷达应用中的发展背景以及国内外研究现状。
2、线性调频信号相关理论和技术基础。
研究线性调频信号的数学表达式和公式推导，学习线性调频信号时域、频域波形的特性。
4、匹配滤波器的实现方法和加窗处理。
在线性调频信号中，匹配滤波器的设计用于在频域上与信号频谱进行匹配，提高相关性，以此来提升距离分辨率，抑制旁瓣干扰、提高信噪比等。加窗处理可以改善匹配滤波器的性能，其用于减小信号在频谱中的泄露，防止影响距离分辨率。另一方面窗函数还可以用于减小旁瓣幅度、减小主瓣宽度、以此改善匹配滤波器波形。
由于常规雷达采用单一载频的脉冲调制信号，信号时宽和带宽的乘积近似为1，因此用这种信号不能同时得到大的时宽和带宽，雷达距离分辨率、速度分辨率以及作用范围之间存在着不可调和的矛盾，脉冲压缩技术的提出巧妙地解决了这一矛盾问题，发射长脉冲，对回波信号进行脉冲压缩将长脉冲变换为窄脉冲，从而在保证发射功率的情况下提升距离分辨率，采用大时宽带宽积信号，其决定检测能力、距离分辨能力、测距精度的参量可独立选取，且增强了系统抗干扰的能力。
5、脉冲相参积累法同时测距测速的原理。
雷达在进行远距离目标探测工作的时候，通常会遇到目标回波信号较弱被噪声掩盖的问题，可能会导致漏检。因此，采用脉冲相参积累法增强信噪比，提升雷达性能。
6、利用Matlab对线性调频信号脉冲压缩雷达测距测速，并分析误差产生的原因及解决的办法。
3．本课题拟采用的研究方法、步骤
[2]周万幸，胡明春，孙俊等译.雷达系统分析与设计（MATLAB版）（第三版）[M].北京：电子工业出版社，2016年
雷达仿真参数
雷达仿真参数雷达仿真是通过计算机模拟和分析雷达工作过程的一种方法。
在雷达仿真中，需要使用一系列的参数来描述雷达系统的性能和特性。
这些参数包括雷达的发射和接收信号、天线参数、目标参数等等。
本文将着重介绍雷达仿真中常用的参数及其含义。
1. 雷达发射信号参数雷达发射信号的参数主要包括频率、脉冲宽度、重复频率、功率等。
频率用于描述雷达发射信号的频率范围，通常以赫兹（Hz）为单位。
脉冲宽度表示雷达发射信号的脉冲宽度，可用纳秒（ns）为单位。
重复频率是指雷达脉冲的发射频率，一般以赫兹（Hz）表示。
功率表示雷达发射信号的功率大小，常以瓦特（W）为单位。
2. 雷达接收信号参数雷达接收信号的参数包括波形、带宽、信噪比等。
波形用于描述雷达接收信号的波形特征，可以是连续波（CW）或脉冲波。
带宽表示雷达接收信号的频带宽度，常以赫兹（Hz）为单位。
信噪比是衡量雷达接收信号中信号与噪声的比值，通常以分贝（dB）为单位。
3. 雷达天线参数雷达天线参数主要包括天线增益、波束宽度、极化等。
天线增益描述天线的辐射效率，一般以分贝（dB）表示。
波束宽度表示天线主瓣束宽的角度范围，常以度（°）表示。
极化是指天线辐射电磁波时的电场或磁场方向，可以是垂直极化、水平极化或者其他极化方式。
4. 雷达目标参数雷达目标参数是描述被雷达探测到的目标的性质和位置信息。
包括目标的距离、速度、方位角、仰角等。
距离表示目标距离雷达的距离，通常以米（m）为单位。
速度表示目标相对于雷达的运动速度，常以米每秒（m/s）表示。
方位角是指目标相对于雷达的方位角度，仰角是指目标相对于雷达的仰角度。
通过对这些参数的合理设定和调整，可以模拟出不同雷达工作状态下的信号和目标响应，从而进行雷达性能评估、系统优化等工作。
雷达仿真是雷达系统设计和研发中的重要环节，能够有效地减少实际试验成本和提高系统性能。
总结起来，雷达仿真参数是用于描述雷达工作过程的一系列参数，包括发射信号参数、接收信号参数、天线参数和目标参数。
基于matlab的fmcw雷达仿真代码
基于matlab的fmcw雷达仿真代码摘要：一、引言二、FMCW 雷达概述三、MATLAB 仿真代码介绍四、FMCW 雷达仿真实例五、结论正文：一、引言近年来，随着汽车自动驾驶技术的快速发展，雷达技术在汽车领域得到了广泛应用。
其中，FMCW（Frequency Modulated Continuous Wave）雷达由于其较高的分辨率和测量精度，在自动驾驶汽车中具有广泛的应用前景。
本文旨在介绍基于MATLAB 的FMCW 雷达仿真代码，以帮助读者了解FMCW 雷达的工作原理和性能。
二、FMCW 雷达概述FMCW 雷达是一种连续波雷达，其工作原理是通过频率调制连续波信号来实现距离和速度的测量。
FMCW 雷达具有较高的分辨率和测量精度，适用于汽车自动驾驶系统中的环境感知。
三、MATLAB 仿真代码介绍MATLAB 是一种广泛应用于科学计算和工程设计的软件，其强大的仿真功能使得我们可以在计算机上模拟实际雷达系统的工作过程。
基于MATLAB 的FMCW 雷达仿真代码主要包括以下几个部分：1.发射信号生成：根据雷达系统参数，生成频率调制的连续波信号。
2.回波信号处理：模拟信号在传输过程中受到的各种干扰，如噪声、多径效应等。
3.混频信号生成：将回波信号与本振信号进行混频，生成中频信号。
4.距离和速度测量：对中频信号进行距离和速度测量，得到目标的信息。
四、FMCW 雷达仿真实例以下将以一个简单的FMCW 雷达系统为例，介绍如何使用MATLAB 进行仿真。
1.创建雷达系统模型：设置雷达系统的参数，如发射功率、接收阈值、距离分辨率等。
2.生成发射信号：根据雷达系统参数，使用MATLAB 生成频率调制的连续波信号。
3.添加干扰：为了模拟实际环境中的信号干扰，我们可以在回波信号中添加一定程度的噪声和多径效应。
4.混频信号生成：将回波信号与本振信号进行混频，生成中频信号。
5.距离和速度测量：对中频信号进行距离和速度测量，得到目标的信息。
调频连续波雷达（FMCW）测距-测速原理，看完这篇基本就懂了！
调频连续波雷达(FMCW)测距/测速原理，看完这篇基本就懂了！调频连续波雷达Frequency Modulated Continuous Wave, FMCW雷达按照发射信号种类分成脉冲雷达和连续波雷达两大类，常规脉冲雷达发射周期性的高频脉冲，连续波雷达发射的是连续波信号。
连续波雷达发射的信号可以是单频连续波(CW)或者调频连续波(FMCW)，调频方式也有多种，常见的有三角波、锯齿波、编码调制或者噪声调频等。
其中，单频连续波雷达仅可用于测速，无法测距，而FMCW雷达既可测距又可测速，并且在近距离测量上的优势日益明显。
FMCW雷达在扫频周期内发射频率变化的连续波，被物体反射后的回波与发射信号有一定的频率差，通过测量频率差可以获得目标与雷达之间的距离信息，差频信号频率较低，一般为KHz，因此硬件处理相对简单、适合数据采集并进行数字信号处理。
FMCW雷达收发同时，理论上不存在脉冲雷达所存在的测距盲区，并且发射信号的平均功率等于峰值功率，因此只需要小功率的器件，从而降低了被截获干扰的概率；其缺点是测距量程较短，距离多普勒耦合以及收发隔离难等缺点。
FMCW雷达具有容易实现、结构相对简单、尺寸小、重量轻以及成本低等优点，在民用/军事领域均得到了广泛的应用。
FMCW雷达框图调频连续波雷达如要由收发器和带微处理器的控制单元组成，收发器如果使用单个天线进行同时发射和接收，FMCW 雷达需要铁氧体环形器来分离发射和接收信号，对隔离度要求较高。
当然，若使用收发分离的贴片天线，成本会相对低一点。
高频信号由压控振荡器(VCO)产生，通过功率分配器将一部分经过额外放大后馈送至发射天线，另一部分耦合至混频器，与接收的回波混频、低通滤波，得到基带差频信号，经过模数转换后送至微处理器处理。
FMCW雷达的测距/测速原理以三角波调频连续波为例来简单介绍雷达的测距/测速原理。
如下图，红色为发射信号频率，绿色为接收信号频率，扫频周期为T，扫频带宽为B，发射信号经过目标发射，回波信号会有延时，在三角形的频率变化中，可以在上升沿和下降沿两者上进行距离测量。
高频相位激光测距系统的高精度鉴相
第 31 卷第 15 期2023 年 8 月Vol.31 No.15Aug. 2023光学精密工程Optics and Precision Engineering高频相位激光测距系统的高精度鉴相孟语璇1，2，董登峰1，2*，周维虎1，2，纪荣祎1，2，朱志忠1，2（1.中国科学院微电子研究所，北京 100029；2.中国科学院大学，北京 101408）摘要：相位测距是一种非常重要的绝对测距手段，是大尺寸精密测量的重要保障。
提高激光调制频率并采用高性能器件实现高频采样分析是提升相位激光测距精度最有效的方式之一。
针对高性能器件的最大采样频率总是受限，难以满足高调制频率采样的难题，分析验证了欠采样方法用于相位测距的可行性，同时仿真分析了全相位傅里叶频谱分析法（all-phase Fast Fourier Transform，apFFT）提高鉴相精度的优势。
在此基础上，提出“欠采样+ apFFT”的方法，并构建了激光相位测距的鉴相系统。
当调制频率为201 MHz，欠采样频率为100 MHz时，系统鉴相精度高于±0.04°，对应的测距精度为±0.08 mm。
实验结果表明，基于“欠采样+apFFT”的相位测距方法具有高精度、抗干扰能力强等优势，在科学研究与工程应用中具有重要价值。
关键词：相位测距；欠采样；全相位频谱分析法；高精度；鉴相系统中图分类号：TN249；TH711 文献标识码：A doi：10.37188/OPE.20233115.2193High-precision phase discrimination for high-frequency phaselaser ranging systemMENG Yuxuan1，2，DONG Dengfeng1，2*，ZHOU Weihu1，2，JI Rongyi1，2，ZHU Zhizhong1，2（1.Institute of Microelectronics of the Chinese Academy of Sciences， Beijing 100029， China；2.University of Chinese Academy of Sciences， Beijing 101408， China）* Corresponding author， E-mail： dongdengfeng@Abstract：Phase laser ranging is an important means of absolute ranging and an important guarantee for large-scale precision measurement. One of the most effective ways to improve the precision of phase laser ranging is to increase the laser modulation frequency and use high-performance devices to achieve high-fre⁃quency sampling analysis. However， the maximum sampling frequency of high-performance devices is lim⁃ited. To solve the problem that existing devices have difficulty in the sampling of high modulation frequen⁃cies， the feasibility of an undersampling method for phase ranging was analyzed and verified. The advan⁃tages of all-phase fast Fourier transform （apFFT） analysis was examined to improve the precision of phase laser detection. Based on this idea， the method of undersampling and apFFT was developed， and a phase detection system for laser phase ranging was constructed. When the modulation frequency is 201 MHz and the undersampling frequency is 100 MHz，the system phase discrimination accuracy is higher than 文章编号1004-924X（2023）15-2193-10收稿日期：2023-02-13；修订日期：2023-03-13.基金项目：国家重点研发计划资助项目（No.2020YFB1710500，No.2019YFB2006100）；国家高质量发展专项（No.TC220H05T）第 31 卷光学精密工程±0.04°， and the corresponding ranging accuracy is approximately ±0.08 mm. The experimental results show that the phase ranging method based on undersampling and apFFT has the comprehensive advantag⁃es of high accuracy and strong anti-interference ability， making it valuable for scientific research and engi⁃neering applications.Key words： phase ranging；under-sampling；all-phase fast fourier transform；high precision；phase dis⁃crimination system1 引言相位式激光测距技术具有响应快、量程大、抗干扰能力强、精度高等优点，被广泛应用于航空、航天、船舶和机器人等大型装备制造领域［1-6］。
调频连续波雷达(FMCW)测距测速原理
调频连续波雷达（FMCW）测距测速原理FMCW雷达的工作原理基于多普勒效应和频率测量。
当发射机发送连续变化的频率调制信号时，信号的频率将会随时间线性变化。
这个频率变化的斜率称为调频斜率。
当发射信号经过天线发射出去，在遇到目标后，信号会被目标散射回来，然后被接收天线接收。
当接收天线接收到返回信号时，会将信号和发射信号进行混频处理，将其与发射信号相乘。
这样做的目的是为了提取目标的频率信息。
由于目标的速度不同，返回信号的频率也会有所不同。
根据多普勒效应的原理，当目标向雷达揭示而来时，频率会比发射信号的频率高；相反，当目标远离雷达时，频率会比发射信号的频率低。
接收到的混频信号将通过低通滤波器进行滤波，以去除不想要的频率成分。
然后，信号将被转换成数字信号，通过快速傅里叶变换(Fourier Transform)进行频谱分析。
频谱的峰值表示目标的频率，根据频率的变化可以计算出目标的速度。
根据多普勒频移的公式，测量得到的频移值与目标的速度成正比。
利用目标的速度与雷达到目标的距离之间的关系，可以通过简单的数学运算得到目标的距离。
由于信号频率的线性变化，可以通过测量信号的起始频率和终止频率，以及相应的时间间隔，计算得到距离。
在FMCW雷达系统中，还需要对信号的回波强度进行测量，以评估目标的反射特性。
这可以通过测量接收信号的功率来实现。
通过分析接收到的功率信号，可以确定目标的散射截面积(Cross Section)，从而估计目标的大小。
总结起来，FMCW雷达的测距测速原理基于多普勒效应和频率测量。
通过发送频率变化的信号，接收并处理返回信号，测量目标的频率和功率，从而得到目标的距离、速度和反射特性。
这种雷达系统具有高精度、高分辨率和广泛测速范围的优势，广泛应用于交通监测、无人驾驶、气象观测等领域。
FMCW雷达快速高精度测距算法
粗略找出式( 4) 信号峰值点所在的区间, 再用线性调频 Z 变换 ( Chirp z) 把该区间细分 , 精确确定 峰值点。由图( 1) 可见 , 理论上的峰值点在 2 ( kmax - 1) / N~ 2 ( kmax + 1) / N 区间内。在此区间内 做少量 Chinrp z 变换, 就可大大提高峰值频率的精度。对以速率 xB 采样 N 点而得到的序列 v ( n) , DFT 后的谱线间隔 f = xB/ N, 直接 DFT 计算的距离分辨率 r= Txc/ 4N。经过 M 点 Chirp z 变换后, 距离分辨率变为 r/ M。理论上讲 , 随着 M 的增加距离分辨率会无限提高 , 但事实并非 如此 , M 的最大有效值与采样的时间长度有关。具体算法如下: ( 1) 初始化: 计算 N 点 FFT , 保存峰值点所在区间 ( 1~ 2) , 该点 FFT 的绝对 值存入变量 max, 频率值存入 _max; Chirp z 的螺线伸展率等于 1, 角度差 w= 4 / N 。设定精度误差 ; ( 2) 计算两点 Chirp z, 起点的角频率为 _max- w/ 4, 更新角度差 w= w/ 2; ( 3) 用计算的两点 Chirp z 绝对值和 max 三者中的最大值更新 max, 相应的频率点更新 _max; ( 4) 求精度误差, 如果不满足 , 转向 2 继续迭代 , 否则转 5; ( 5) 利用 _max 计算距离。 从上述算法描述可以看出 , 每次迭代只需计算两点 Chirp z, 效果等效于五点 Chirp z, 因为利 用了上一次计算的结果, 原理如图 2 所示。峰值频点的计算精度按 2 的指数函数倍率增加, 因 此, 很小的计算量就可达到很高的计算精度。 3 3 精度分析 算法精度主要受两方面因素限制。第一 , 波峰的尖锐程度。因为对连续信号做有限点采样 以后, 其频谱在频域等效于和 Sa 函数( 矩形窗频谱 ) 卷积 , 产生了平滑效果。总时长越大, 矩形窗 的主瓣越窄, 波峰越尖锐 , 所能达到的精确度极限值也越高。第二, 在实际的混频信号中 , 客观存 在各种类型的噪声和杂波 , 都能造成信号频谱峰值点的变化或偏离 , 影响计算精度。文献 [ 1] 、 [ 3] 、 [ 4] 、 [ 6] 、 [ 7] 分析了 FMCW 雷达可能产生的各种噪声、 杂波及其消除办法, 在此不再赘述。
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摘要测量目标是雷达的基本任务之一。
当雷达探测到目标后，就要对目标回波信号进行处理以便提取有关信息。
本文基于高频地波超视距雷达，主要进行相位编码及复合相位编码雷达信号处理方面的研究。
雷达信号处理的主要内容包括最佳检测原理、匹配滤波及模糊函数。
其中匹配滤波技术是雷达信号处理中的核心技术，它的应用几乎覆盖整个雷达领域，经常在雷达信号的处理中被频繁的应用。
基于相位编码信号具有易于工程实现和处理、不存在距离-多普勒耦合、可获得高的信号处理增益以及良好的抗干扰性能等优点，本文主要采用基于P4码的相位编码信号作为发射信号，并由此生成了模拟回波信号。
之后对发射信号和回波信号进行相关运算即匹配滤波处理，仿真得出信号的距离信息。
但相位编码信号不能很好的兼顾距离、速度分辨率、多普勒敏感等特性，所以本文在研究P4码信号的基础上结合基本相位编码信号的特点研究了脉内相位编码脉间准随机跳频信号与多载频相位编码信号等复合相位编码信号，主要进行发射信号和回波信号的设计，并通过匹配滤波处理仿真得出信号的距离信息。
关键词：相位编码信号；P4码；跳频信号；匹配滤波；多载频相位编码AbstractTo detect target is one of the basic tasks of radar.When the target is detected,it is time to process the echo signal in order to get correlative information.This thesismainly studies the processes ofphase-coded signal and hybrid phase-coded signal that base on aHigh Frequency Surface Wave Radar.Radarsignal processing includes prime detectiontheory,matched filtering and ambiguity function.Matchedfiltering is the key technic in radar signal processing,which covers almost every field of radar and applies in signal processing frequently.Phasecodedsignal has drawn attention due to a lot of advantages, such as easy to creat and process,nocoupling of distanc-doppler,high processing gain andanti-interference characteristic.In this paper, the waveform of radar signal with P4 code is designedaccording to the system parametersand the echo waveform of phase coded signalis given. Thencorrelation process in range of these two signals is made and the simulation result is given.Due to P4 code can not equipe all the advantages at the same time, the frequency hopping signal andthe multicarrier phase coded(MCPC)radar signal are studyed further more.Theparametersof signal aredesigned and the distance simulation result is given.Keywords phase coded signal;P4code;frequency hopping signal;matched filtering;multicarrier phase coded目录第1章绪论 (1)1.1 课题研究背景 (1)1.1.1 高频地波超视距雷达简介 (1)1.1.2 雷达波形设计的意义 (2)1.2 国内外研究状况综述 (3)1.2.1 超视距雷达的发展与应用 (3)1.2.2 雷达信号处理的发展 (3)1.3 本课题主要研究内容 (4)1.4 本文章节安排 (5)第2章相位编码信号理论 (6)2.1 相位编码信号简介 (6)2.1.1 P4码特性分析 (6)2.1.2 互补P4码 (7)2.2 相位编码信号波形参数设计 (10)2.2.1 设计原则 (11)2.2.2 设计过程及步骤 (11)2.2.3 设计结果 (13)2.3 本章小结 (13)第3章相位编码信号的距离处理 (15)3.1 相位编码信号的测距原理 (15)3.2 脉内相位编码脉间跳频信号的处理 (16)3.2.1 脉内相位编码脉间跳频信号介绍 (16)3.2.2 相关函数 (19)3.2.3 匹配滤波处理 (19)3.3 本章小结 (22)第4章多载频相位编码信号 (23)4.1 多载波调制技术 (23)4.2 MCPC的信号形式及其编码方式 (24)4.2.1 MCPC信号的结构 (24)4.2.2 MCPC信号的相位编码方式 (25)4.3 MCPC信号特性分析 (26)4.4 信号参数设计和仿真结果 (27)4.4.1 信号参数设计 (27)4.4.2 MCPC脉冲串的处理 (29)4.5 本章小结 (30)结论 (31)参考文献 (32)附录 (34)谢辞 .................................................. 错误！未定义书签。
第1章绪论1.1课题研究背景1.1.1高频地波超视距雷达简介雷达是英文Radar的音译，源于Radio Detection and Ranging的缩写，原意是“无线电探测和测距”，即利用无线电方法发现目标并测定它们在空间的位置[1]。
随着雷达技术的发展，雷达的任务不仅是测量目标距离、方位和仰角，而且还包括测量目标的速度，以及从目标回波中获取更多有关目标的信息。
从雷达工作频段来看，现代雷达的发展有两个趋势：其一是由于精密测量、精密跟踪及制导技术的要求以及器件水平的不断提高，使雷达的工作频段越来越高，已从微波频段扩展到毫米波段，甚至到光波段[2]。
这类雷达对目标的测量精度相当高，有的还可以成像。
然而，由于雷达的探测波束扫掠地面时引起强大的地物杂波，同时又由于地球曲率的存在，这类雷达探测不到“超视距”的目标，即使是低空目标的探测也很困难，因此采用“低空偷袭”已成为对付这类雷达的基本战术。
另一方面，由于“超视距”探测目标的需要，工作在短波低端，中波高端的高频(HF)雷达的研究十分活跃[3]。
随着雷达技术的飞速发展，近些年来高频超视距雷达OTHR(Over the Horizon Radar)逐步成为新体制雷达的研究热点。
高频超视距雷达工作在3-30MHz的高频波段，利用这一频段电波传播的特殊性来实现超视距探测。
地波超视距雷达的主要优点是能克服地球曲率的限制，探测地平线以下的目标。
按电波传播方式不同，高频雷达分为高频天波（Sky Wave）超视距雷达和高频地波超视距雷达HFSWR(High Frequency Surface Wave Radar)[4]。
天波超视距雷达诞生于60年代初的美国，它利用电离层对短波的反射效应使电波传播到远方来探测目标，作用距离为1000-4000公里，主要用于对远程战略进攻进行早期预警；高频地波超视距雷达是利用雷达波束在地表面（包括海面）的绕射效应使电波沿地球曲面传播的雷达,由于垂直极化电磁波沿海面传播损耗低且海水具有良好的导电特性，因而电波通过导电海面的绕射能探测到300公里以外的舰船、低空飞机和巡航导弹。
由于不受电离层的影响，地波超视距雷达往往比天波超视距雷达更容易探测到目标[5]。
但地波传输损耗随着距离的增大而成指数规律衰减，所以作用距离比天波雷达的作用距离近，这样地波超视距雷达就可以弥补微波雷达和天波超视距雷达探测不到的盲区。
当需要监视海面目标时，地波超视距雷达更显出其潜在的应用价值。
高频地波超视距雷达在现代战争和民用事业中发挥着越来越重要的作用。
民用上，超视距雷达可对指定海区实施全天候连续监视，及时发现作用范围内的船只和低空飞行目标。
此外，通过对高频地波超视距雷达回波谱结构的分析可为海洋环境探测，海洋气象预报等方面提供有效的研究工具。
军用上，超视距雷达具有常规雷达所不能比拟的优点：首先，超视距探测能力可获得较长的预警时间。
其次，由于高频地波雷达工作波长较长、电波传播稳定，对现有的隐身技术不敏感，因而具备抗隐身能力。
此外，反辐射导弹不能携带与地波雷达的工作波长相适应的大口径天线，而使地波雷达具备了抗反辐射导弹的能力[6]。
高频地波超视距雷达研制上的低成本和应用上的高效益，使其日益受到各国军方的重视。
1.1.2雷达波形设计的意义二十世纪五十年代 P.M.Woodward 提出著名的雷达模糊原理，定义了模糊函数及分辨常数等新概念，并首次提出了波形设计问题[7]。
指出距离分辨力和测量精度取决于信号的带宽而非时宽，从而大大推动了雷达信号理论的发展。
第二次世界大战期间，关于如何设计雷达接收机使之对脉冲和连续波(CW)传输信号获得最佳的信噪比曾进行了大量的研究。
这些发送信号基本上都是简单信号，因此，主要工作是解决当时器件对性能的限制问题。
1945 年以后的十年，大多数工作集中在大功率发射机和天线，以及低噪声系数的接收机-混频器。
现代雷达中对雷达信号的研究主要集中于脉冲压缩信号。
脉冲压缩一般采用线性调频(LFM)、非线性调频(NLFM)、相位编码、频率编码和极化编码等方式。
由于雷达的波形不仅决定了信号处理方法，而且直接影响系统的分辨力、测量精度以及抑制杂波能力等潜在性能[8]，雷达波形设计就成了雷达系统最佳综合的重要内容，逐渐成为现代雷达理论的重要分支。
雷达波形设计的任务是针对给定用途和应用场合的雷达，设计和选择合适的发射信号波形。
因此首先我们要知道雷达的用途与环境，主要包括目标的类型与特性、需要测定目标的哪些信息、测量的精度和分辨力要求、目标的雷达截面积和目标可能存在的距离、速度、角度的分布范围[9]。