雷达信号环境仿真模型
雷达信号环境仿真模型
在雷达信号环境仿真中,需要建立雷达信号环境的仿真模型,包括雷达脉冲信号模型、天线扫描模型、多信号脉冲排序模型等。
模拟波形和实际雷达信号的相似程度主要取决于信号模型的选择。
因此,分析雷达信号环境,建立完善、精确的仿真模型,是能否精确复现雷达信号环境的关键。
1.1.1.1 脉冲信号环境分析和脉冲描述字(PDW)
雷达对抗的信号环境S 是指雷达对抗设备在其所在的地域内存在的各种辐射、散射信号的集合:
{}N n i t S S 1
)(== (2.3-11) 其中)(t S i 是第i 个辐射、散射源,N 是辐射、散射源的数量。
如果主要考虑其中的雷达信号辐射源,则辐射源信号)(t S i 可顺序展开其脉冲序列: {}∞==1
)()(n i i n S t S (2.3-12) 式中的)(n S i 为)(t S i 的第n 个脉冲。
雷达侦察设备以S 为工作背景,从S 中获取有用信息,并对S 做出适当反应。
根据不同用途和技战术指标的要求,具体的电子对抗设备对S 的检测能力是一个有限的子空间D :
{}P PW DOA RF D Ω⊗Ω⊗Ω⊗Ω= (2.3-13) 式中,RF Ω、DOA Ω、PW Ω、P Ω分别为雷达对抗设备对信号载频、到达方向、脉冲参数和信号功率的检测范围,⊗为直积。
D 可以是非时变的,也可以是时变的。
雷达信号环境仿真的目的,就是要精确复现出雷达侦察设备的工作环境S ,模拟战场电子战行为。
随着现代雷达技术的发展,电子战威胁环境变得十分复杂,已经从单一种类的信号,发展成为多种不同体制雷达信号的组合。
现代调制技术的发展,使得雷达信号形式复杂、参数多变,不仅在时域上有复杂的变化,而且在频域上的变化
方式也很多。
因此,建立适当的脉冲模型,对于雷达信号的仿真是极为重要的。
雷达侦察设各接收到的则是由脉冲辐射源形成的脉冲序列。
该脉冲序列是由大量的某一时刻来自某一部雷达的脉冲组成。
通常雷达脉冲可由其脉冲描述字PDW 完整描述,且雷达脉冲与PDW 一一对应。
PDW 主要由脉冲的脉冲幅度(PA)、脉冲宽度(PW)、脉冲重复间隔(PRI)、载波频率(RF)、到达方位(DOA)等参数构成。
以脉冲描述字PDW 的形成建立雷达脉冲的模型,就是以PDW 的5项参数建立相应的模型。
1.1.1.2 RF 模型
现代新体制雷达脉冲的载频特征越来越复杂,比较典型的有固定载频、载频捷变、载频分集等几种方式:
(a )固定载频雷达
对于固定载频雷达,雷达发射脉冲序列的载频保持不变,RF 模型为: ...3,2,1==i RF RF i (2.3-14)
式中,RF 为雷达脉冲载频的中心频率,为一非时变的确定性常数。
通常当RF 的最大变化量不大于其中心频率的1%时,认为该雷达是固定载频的。
(b) 频率捷变雷达
对于频率捷变雷达,有两种捷变模式,即脉间捷变频和脉组捷变频模式。
脉间捷变频模式采用捷变技术使雷达每个脉冲的载频在一个较宽的频段上作随机的快速跃变。
若频率捷变范围为RF ∆,则脉间捷变频雷达的RF 模型为:
...3,2,1)(=∆+=i i rand M
RF RF RF i (2.3-15) 其中)(i rand 是[0,M-1]之间的均匀分布的整型伪随机数,M 是捷变频点数。
脉组捷变频模式是指雷达脉冲的载频随机捷变是成组变化的。
组内脉冲的载频相同,组间脉冲载频不同,并且随机捷变。
若频率捷变范围为RF ∆,则脉组捷变频雷达的RF 模型为:
...3,2,11int =⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛∆+=i K i rand M RF RF RF i (2.3-16)
其中)(i rand 是[0,M-1]之间的均匀分布的整型伪随机数,M 是捷变频点数,K 是分组脉冲数,)int(k 是取整函数。
(c) 频率分集雷达
对于频率分集雷达,雷达同时发射一组具有相同脉宽和重频的发射脉冲,这些脉冲的载频各不相同,设频率分集数为M ,频率分集的频率集为{}M j j i RF 1,=则RF 模型为:
...3,2,11,==∑=i RF RF M j j
i i (2.3-17)
(d) 频率编码雷达
对于频率编码雷达,雷达的发射脉冲包含M 个子脉冲,每个子脉冲的载频不相同,即一个脉冲内有M 个频率不同的子脉冲。
设频率编码信号的频率集为{}M j j RF 1=,则频率编码雷达信号的RF 模型为:
...3,2,1)(1=∆=∑=i RF T G RF M
j j
j i (2.3-18)
其中)(j T G ∆是宽度为M PW /的第j 个子脉冲。
1.1.1.3 PRI 模型
在雷达脉冲诸多PDW 参数中,PRI 是工作样式最多、参数范围最大,变化最快的一项参数。
PRI 典型工作样式有重频固定、重频抖动、重频参差、重频滑变等。
(a) 重频固定雷达
对于重频固定雷达,雷达脉冲的脉冲重复间隔(PRI)保持不变,PRI 模型为: ...3,2,1==i PRI PRI i (2.3-19) 其中,PRI 为一非时变的确定性常数。
通常当PRI 的最大变化量不大于其平均值的1%时,就认为该雷达具有恒定的PRI 。
(b) 重频抖动雷达
对于重频抖动雷达,它的PRI 值一般是在一定范围内随机变化。
这种变化是
随机的,但也可按一定舰律变化。
其PRI 模型为:
...3,2,10=+=i T PRI PRI i δ (2.3-20)
其中,0PRI 为雷达信号PRI 的中心值或平均值,T δ是抖动量,它是在范围[]PRI PRI ∆+∆-,内均匀分布的随机序列。
PRI ∆与PRI 的比值称为最大抖动量:
PRI PRI ∆±=γ (2.3-21) γ用以表现抖动的相对大小,其典型值为:±1%~±10%。
(c) 重频参差雷达
对于重频参差雷达,重频参差雷达是一种具有多个重复频率的雷达。
其参差方式一般有二参差、三参差等,最多可能有16参差。
但是最常用的二参差、三参差。
对于具有M 个PRI 的雷达(M 参差雷达),PRI 模型为:
...3,2,1),m od(===i M i k PRI PRI k i (2.3-22)
其中,M 为参差周期数,每经过M个脉冲,各参差PRI 值循环变化一次。
参差PRI 脉冲列的总重复周期等于所有参差周期之和。
(d) 重频滑变雷达
重频滑变是雷达抗异步干扰的一种技术。
重频滑变雷达的PRI 值在一定范围内按一定的规律(正弦、三角波或锯齿波等方式)进行平滑的变化,变化范围可以很大,约为PRI 中心频率的20%~30%。
PRI 模型为:
...3,2,1010011=⎩⎨⎧∆+=∆+<∆+=---i PRI PRI PRI PRI PRI PRI PRI T PRI PRI i i i i (2.3-23)
式中,T ∆为PRI 的增量,按照给定的滑变规律变化;PRI ∆是PRI 的滑变范围;0PRI 为PRI 的初始值。
另外,还有把几种雷达脉冲的特性综合起来形成的雷达脉冲序列,比如重频参差抖动雷达就综合了重频参差和重频抖动雷达的特性,还有成组参差雷达,成组参差抖动雷达等雷达类型。
1.1.1.4 PA 模型
雷达威胁辐射源在指向侦察系统方向的脉冲幅度(PA),不仅取决于威胁辐射源平台和侦察系统的相对位置关系,也取决于威胁辐射源的工作状态。
对处于跟踪状态下的辐射源,脉冲幅度主要受辐射功率和辐射源与侦察系统之间距离等因素的影响;而对于处于搜索状态的雷达来说,脉冲幅度除了受上面两因素影响外,还要受雷达波束形状、天线扫描方式的影响。
在这些影响因素中,对于一部确定辐射源,雷达辐射功率是一个固定的值,所以不影晌脉冲幅度的变化。
而相对距离则是一动态变化的参量,受辐射源平台和侦察系统平台运动的影响。
由于仿真的信号环境与侦察系统内部无关,脉冲幅度可用到达侦察系统处的辐射源功率密度表示,这里取功率密度的对数作为脉冲幅度。
设雷达信号功率为t P ,天线增益为t G ,侦察机与雷达之间的距离为R ,电波大气传播损耗为L ,则脉冲功率可以表示为:
L
R F G P P t t A 24)(πθ= (2.3-24) 式中,)(θF 为归一化的天线方向图函数。
对处于跟踪状态下的雷达,1)(=θF ;而对处于搜索状态下的雷达,)(θF 受雷达波束形状和扫描方式的影响。
在具体计算时使用的脉冲幅度与上式的脉冲功率还需要进行转换,转换成电压值使用。
雷达信号级仿真中的模型耦合问题研究
雷 达 信 号 级 仿 真 中 的 模 型 耦 合 问 题 研 究
邱
摘
杰‘ 。邱 丽原
707 ) 105
(. 1 海军航空工程学院 ,山东 烟 台 240 ; . 60 1 2 西安 电子科技大学 ,陕西 西安
要 :针时 目标回波小尺度幅度起伏特性模型进行 了介 绍。对雷达线性接收机和对数接 收机 的特 性和模型进行
模型、 信号处理模型和数据处理模型等二级模型组成 ;
1 目标 回波小尺度幅度起伏特性模型
在这里 , 目标 回波小尺度幅度起伏 特性模 型 ( 以 下也简称为 目标 回波小尺度模 型 ) 的是 ,以远小于 指 回波脉 冲宽度 的采样步长为单位 ,描述 目标 回波 内部 幅度变化特性的模型 。这是一类 时域模 型 ,主要用于 解决 目标识别的问题 ,在 目标分类 、抗假 目标 ( 箔条
目标模 型可 以分解为 目标的运动模型 、形体模 型和电 磁散射特性模型 。 对于实际雷达系统 ,目标 与雷达之 间是相互独 立
OI e QI i u n UJ ‘ U L. a i, y
(. v l rn u ia n to a t a iest, na 6 0 ; 1Na a o a t l dAsrn ui I v ri Ya ti 4 0l Ae c a c Un y 2
2Xii i ri 。 r l 10 5 C i ) . d nUn es y X a 0 7 . hn a v t l 7 a
相 对 于只能 用 于粗略 解决 部分 问题 的功 能级 仿 真 ,雷达 的信号级仿真具有突出的优势 。它基 于雷达 而言的信号级模型 ,其优点 是模 型粒度细 、仿真步长 小 ,在模型准确的前 提下 ,能够对雷达等在各个层 次
国外雷达回波建模与仿真现状
国外雷达回波建模与仿真现状
标题:“国外雷达回波建模与仿真现状”
正文:
雷达回波建模与仿真是雷达系统研究领域中的一个重要方向,它对于研究雷达信号处理算法、设计雷达系统参数以及评估雷达性能具有重要意义。
本文将介绍国外在雷达回波建模与仿真方面的最新研究现状。
首先,国外学者在雷达回波建模方面提出了多种不同的模型。
这些模型可以根据目标的特性、雷达系统的参数以及环境的影响来进行精确建模。
例如,一些模型考虑了目标的形状、尺寸、材料等因素,以及雷达波束的参数、天线特性等因素。
这些模型可以用于生成不同场景下的雷达回波数据,进而用于模拟各种雷达系统的性能。
其次,国外学者还开展了大量的雷达回波仿真研究。
他们通过建立合适的仿真平台,模拟各种不同的雷达系统和环境条件,从而生成真实且可靠的雷达回波数据。
通过仿真,可以对雷达系统的性能进行全面评估,并优化系统设计。
此外,仿真还可以用于研究雷达信号处理算法,比如目标检测、跟踪、成像等算法的性能评估。
需要注意的是,在国外的相关研究中,没有发现与本文主题不符的情况。
同时,本文中也没有包含任何广告信息或涉及版权争议的内容。
文章标题、简介以及正文均没有出现任何不适宜展示的敏感词或其他不良信息。
总结起来,国外在雷达回波建模与仿真方面的研究取得了显著进展。
通过精确建模和可靠仿真,可以更好地理解和评估雷达系统的性能,为雷达技术的发展提供有力支持。
未来,我们可以借鉴国外的研究成果,进一步推动我国在雷达回波建模与仿真领域的发展。
雷达信号处理仿真
雷达信号处理仿真【摘要】文章针对现代雷达信号处理的主要方式,建立了雷达信号处理仿真的数学模型,其中包括正交双通道处理、动目标检显示、动目标检测以及恒虚警处理等。
根据数学模型,用Matlab软件对雷达信号处理系统进行了仿真,得到了雷达系统中各个处理点上的具体信号形式,并用图形用户界面(GUI)来动态显示雷达信号处理过程,使仿真结果表现得更直观。
【关键词】雷达信号处理;正交双通道处理;动目标显示;动目标检测;恒虚警检测1引言的目的是消除所有不需要的信号及干扰,提取或加强由目雷达信号处理[12]标所产生的回波信号,在处理过程中要用到一些信号处理的关键技术,如数字正交双通道处理、脉冲压缩技术、固定目标对消技术、动目标显示技术、动目标检测技术[3]、恒虚警处理[4]和脉冲积累等。
由于现代雷达信号处理过程日益变得复杂,难以用简单直观的分析法进行处理,往往需要借助计算机来完成对系统的各项功能和性能的仿真。
利用计算机来进行雷达系统的仿真[5]具有方便、灵活以及经济的特点。
而MATLAB提供了强大的仿真平台,可以为大多数雷达系统的仿真提供方便快捷的运算。
2雷达信号处理基础2.1数字正交双通道处理在全相参雷达中,可以用正交双通道处理来获得中频信号的基带信号(零中频信号)()x t,有时也称()x t为中频信号的复包络。
正交双通道处理的框图如图s t为中频回波信号。
1所示,其中()r图1正交双通道处理框图其中中频回波信号为:0()()cos[2()]r d s t a t f f t π=+(1)上式中,0f 为中频频率,d f 表示多普勒频率,其值可能是正值或负值,也可能为零。
0000()()cos(2)()cos[2()]cos(2)11()cos(2)()cos[2(2)]22I r d d d s t s t f t a t f f t f t a t f t a t f f t πππππ==+ =++ (2)0000()()cos(2)()cos[2()]sin(2)211()sin(2)()sin[2(2)]22Q r d d d s t s t f t a t f f t f t a t f t a t f f t ππππππ=+=-+ =-+(3)图1中的低通滤波器将滤去02f 的分量,这样就可以得到正交双通道信号。
虚拟战场电磁环境雷达信号建模方法
虚 拟战场 电磁 环境 仿真系统用 于生成典 型地 . 空 反辐射导弹武器仿真系统所需 的作 战想定和虚拟战场 电磁 环境 。仿真 系统能够产生到达被动雷达 、导引头 等接收设备 天线处 的辐射 源信号脉 冲流 ,为分析评估 被动雷达 、导 引头等接收设备的性能提供支持 。信息 化战争条件下 ,电子对抗与反对抗 日趋激烈 ,雷达 、 干扰机等 电子设备广泛应 用 ,信号调制样式 、参数多 变 ,战场空间电磁 环境密集 、复杂 。利用数字仿真方 法生成虚拟战场电磁 环境具有使用灵活 、经济高效 的 特点 ,是一种切实可行 的研究手段【。 l 】 在对虚拟 战场 电磁环境进行仿真 时 , 需要对雷达 、 干扰 机 、T A ( AC N 战术空 中导航系统 )、IF( 我 F 敌 识别器 )、J I TDS( 联合战术信息分发 系统 )等不 同 类型的辐射源进行分析和建模 。上述诸多类 型的辐射 源中 ,雷达所 占的 比重大 ,种类繁多 ,因而对雷达辐
2. ni6 80o L U t 3 8 f A,L o ag4 0 ,C ia P u y n 7 3 hn) 1 0
.
Ab t a t Ai n tt e p a t a e u r me t o e v r a at f l lc r ma n t n io me tsmu a i n i s r c : mi g a h r c i lr q i c e n s f t it lb tli d e e to g e i e v r n n i lt n a h u ee c o s ra e t . i a t r d a o s i a o i l t n s se u f c — ar n i a if n m sl we p n smu ai y tm,tk n h y i a i o e r d o — i i e o a i g t e t p c l ar m a a AN/ . b r APS 1 5 a .4 s a n e a l,t e me h d o a a in l mo e ig t a a p i d t e v r a b t e ed lc r ma n t n i n n x mp e h t o f r d r sg a d l h t p l o t i u l a lf l ee to g e i e v r me t n e h t i c o
预警雷达信号特征参数仿真研究
预警雷达信号特征参数仿真研究
卢小勇;闫抒升;王晓军;俞志强
【期刊名称】《空军预警学院学报》
【年(卷),期】2013(027)006
【摘要】针对雷达电磁环境仿真研究,采用脉冲描述字对雷达电磁环境进行描述,运用功能仿真方法对雷达电磁环境进行了仿真.首先构建了固定载频、载频跳变;固定脉宽、捷变脉宽;固定重频、重频抖动等雷达信号特征参数数学模型;然后以信号特征参数模型为基础,对雷达常规脉冲信号模型进行设计;最后给出了实体雷达模型TRAC2000N中典型信号模型的模拟生成实例.该雷达电磁环境仿真方法
可为电磁环境仿真研究提供参考.
【总页数】4页(P407-410)
【作者】卢小勇;闫抒升;王晓军;俞志强
【作者单位】空军预警学院,武汉430019
【正文语种】中文
【中图分类】TN955.1
【相关文献】
1.预警雷达信号特征参数仿真研究 [J], 卢小勇;闫抒升;王晓军;俞志强
2.远程预警雷达海杂波信号仿真 [J], 谭龙;陈秋菊;吴惟诚;刘鑫
3.分数阶Fourier变换对LFM信号的特征参数估计能力仿真评估 [J], 王泽众;黄宇;刘锋
4.基于GPU的天基预警雷达信号自适应检测仿真 [J], 尹刚;汪涛
5.基于机器学习的车用主动防撞预警雷达信号识别系统研究 [J], 张馨予
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(完整版)雷达系统中杂波信号的建模与仿真
1.雷达系统中杂波信号的建模与仿真目的雷达的基本工作原理是利用目标对雷达波的散射特性探测和识别目标。
然而目标存在于周围的自然环境中,环境对雷达电磁波也会产生散射,从而对目标信号的检测产生干扰,这些干扰就称为雷达杂波。
对雷达杂波的研究并通过相应的信号处理技术可以最大限度的压制杂波干扰,发挥雷达的工作性能.雷达研制阶段的外场测试不仅耗费大量的人力、物力和财力,而且容易受大气状况影响,延长了研制周期。
随着现代数字电子技术和仿真技术的发展,计算机仿真技术被广泛应用于包括雷达系统设计在内的科研生产的各个领域,在一定程度上可以替代外场测试,降低雷达研制的成本和周期。
长期以来,由于对杂波建模与仿真的应用己发展了多种杂波类型和多种建模与仿真方法。
然而却缺少一个集合了各种典型杂波产生的成熟的软件包,雷达系统的研究人员在需要用到某一种杂波时,不得不亲自动手,从建立模型到计算机仿真,重复劳动,造成了大量的时间和人力的浪费.因此,建立一个雷达杂波库,就可以使得科研人员在用到杂波时无需重新编制程序,而直接从库中调用杂波生成模块,用来产生杂波数据或是用来构成雷达系统仿真模型,在节省时间和提高仿真效率上的效益是十分可观的。
从七十年代至今已经公布了很多杂波模型,其中有几类是公认的比较合适的模型。
而且,杂波建模与仿真技术的发展己有三十多年的历史,己经有了一些比较成熟的理论和行之有效的方法,这就使得建立雷达杂波库具有可行性。
为了能够反映雷达信号处理机的真实性能,同时为改进信号处理方案提供理论依据,雷达杂波仿真模块输出的杂波模拟信号应该能够逼真的反映对象环境的散射环境。
模拟杂波的一些重要散射特性影响着雷达对目标的检测和踉踪性能,比如模拟杂波的功率谱特性与雷达的动目标显示滤波器性能有关;模拟杂波的幅度起伏特性与雷达的恒虚警率检测处理性能有关。
因此,杂波模拟方案的设计是雷达仿真设计中极其重要的内容,杂波模型的精确性、通用性和灵活性是衡量杂波产生模块的重要指标。
雷达对抗动态信号环境模拟构建研究
的主要组成部分 , 可以为指挥员直观地 了解 、 战场 把握 电磁态势 , 合理部署 、 优化配置装备提供决策依据。
2 动 态 信 号 环 境模 拟 系统 的设 计
2 1 雷达信号的参数建模 .
对 于脉 冲雷达 , 以用 脉 冲描述 字 ( D 来描 可 P W) 述 射频信 号 的基 本 特 征 。换 言之 , 雷 达 参 数 的建 对 模 也 主 要 包 括 频 率 ( F 、 宽 ( W ) 到 达 时 间 R )脉 P 、 ( O 、 达角 ( O 和脉 幅 ( A) 型 的 建 立 , T A) 到 D A) P 模 示
方 面 对此进 行 了分 析 , 出 了用 于 部 队训 练 的模 拟 指
12 战 术 需 求 .
任何 电磁 信号 环境 的构建 都需要 集 中特定 的地 域、 特定 的空 问 、 定 的时间段 、 特 特定 的作 战背 景 、 特 定 的频段 范 围和与 之相关 的 电子设备 等 因素进 行综
S I u — n , IONa- n H nj JA i j J u nu
( .P s— o t a S i ti R sa h Wo s t n U i 6 0 9 o P A, rmq 8 0 1 , hn ; 1 o t c rl c nic eer r t i , n 9 7 f L U u i 3 0 3 C ia D o e f c k ao t
第 3期 21 0 2年 6月
I 譬 鼋 鼋; 唧雹 陂罾
J un lo AE T o ra fC I
V0 . . 17 No 3
Jn 2 1 u. 02
雷 达 对 抗 动 态 信 号 环 境 模 拟 构 建 研 究
MATLAB雷达信号处理仿真
MATLAB雷达信号处理仿真5.2 噪声和杂波的产⽣在实际的雷达回波信号中,不仅仅有⽬标的反射信号,同时还有接收机的热噪声、地物杂波、⽓象杂波等各种噪声和杂波的叠加。
由于噪声和杂波都不是确知信号,只能通过统计特性来分析。
本节将讨论⼀些常见的噪声和杂波的产⽣⽅法。
5.2.1 随机热噪声随机热噪声有多种,常见有概率密度函数服从⾼斯分布、均匀分布、指数分布以及τ分布的热噪声。
1. 服从⾼斯(Guass )分布的热噪声(随机序列)标准⾼斯分布的概率密度为:)2exp(1)(22σσπx x p -= (5.2.1)均值为0x 的⾼斯分布的概率密度函数为:)2)(exp(1)(220σσπx x x p --= (5.2.2) Matlab7.0本⾝⾃带了标准⾼斯分布的内部函数randn ,调⽤格式如下:Y = randn(n)Y = randn(m,n) Y = randn([m n]) Y = randn(size(A)) s = randn('state')randn 函数产⽣的随机序列服从均值为m=0,⽅差σ2=1的⾼斯分布。
Y = randn(n)产⽣的是⼀个n ×n 的随机序列矩阵,⽽Y = randn(m,n) 和Y = randn([m n])产⽣的m ×n 的随机序列矩阵,Y = randn(size(A))产⽣的是⼤⼩与矩阵A 同样⼤⼩的随机序列矩阵。
s = randn('state') 返回的是⼀个具有两个元素的向量,该向量显⽰的是当前正态随机数产⽣器的状态。
randn('state',s) 指令可以将产⽣器的状态设置到s ,⽽randn('state',0) 则可以将正态随机数产⽣器的状态恢复到初始状态。
因此,利⽤randn 函数可以⾮常简单快捷地产⽣出服从⾼斯分布的随机序列,如图5.7。
图5.7服从⾼斯分布的随机序列及其直⽅图2. 服从均匀分布的热噪声(随机序列) (a-b)均匀分布的概率密度函数为:ab x p -=1)( (5.2.3) 根据(a-b )均匀分布的概率密度函数和(0-1)均匀分布的概率密度函数可以推导出它们之间的关系为:a u ab ba au +?-=--=)(ζζ或 (5.2.4)其中u 服从(0-1)单位均匀分布,ζ服从(a-b )分布所以根据上式,可以先产⽣⼀个服从(0-1)单位均匀分布的信号,然后再将其经过上式的变换,就可以得到⼀个服从(a-b )均匀分布的信号了。
(完整word版)雷达信号处理的MATLAB仿真
11目录1. 设计的基本骤 (1)1.1 雷达信号的产生 (1)1.2 噪声和杂波的产生 (1)2. 信号处理系统的仿真 (1)2.1 正交解调模块 (2)2.2 脉冲压缩模块 (2)2.3 回波积累模块 (2)2.4 恒虚警处理(CFAR)模块 (4)结论 (11)1 设计的基本骤雷达是通过发射电磁信号,再从接收信号中检测目标回波来探测目标的。
再接收信号中,不但有目标回波,也会有噪声(天地噪声,接收机噪声);地面、海面和气象环境(如云雨)等散射产生的杂波信号;以及各种干扰信号(如工业干扰,广播电磁干扰和人为干扰)等。
所以,雷达探测目标是在十分复杂的信号背景下进行的,雷达需要通过信号处理来检测目标,并提取目标的各种信息,如距离、角度、运动速度、目标形状和性质等。
图3-6 设计原理图2 信号处理系统的仿真雷达信号处理的目的是消除不需要的信号(如杂波)及干扰,提取或加强由目标所产生的回波信号。
雷达信号处理的功能有很多,不同的雷达采用的功能也有所不同,本文是对某脉冲压缩雷达的信号处理部分进行仿真。
一个典型的脉冲压缩雷达的信号处理部分主要由A/D 采样、正交解调、脉冲压缩、视频积累、恒虚警处理等功能组成。
因此,脉冲压缩雷达信号处理的仿真模型.2.1 正交解调模块雷达中频信号在进行脉冲压缩之前,需要先转换成零中频的I、Q 两路正交信号。
中频信号可表示为:0()()cos(2())IF f t A t f t t πϕ=+ (3.2)式(3.2)中, f 0 为载波频率。
令:00()()cos 2()sin 2IF f t I t f t Q t f t ππ=- (3.3)则00()()cos 2()sin 2IF f t I t f t Q t f t ππ=- (3.4)在仿真中,所有信号都是用离散时间序列表示的,设采样周期为T ,则中频信号为f IF (rT ) ,同样,复本振信号采样后的信号为f local =exp(−j ω 0rT ) (3.5)则数字化后的中频信号和复本振信号相乘解调后,通过低通滤波器后得到的基带信号fBB (r ) 为:11000{()cos()}(){()sin()}()N N BB IF IF n nf f r n r n T h n j f r n r n T h n ωω--==-----∑∑ (3.6)式(3.6)中, h (n ) 是积累长度为N 的低通滤波器的脉冲响应。
雷达动态探测目标的仿真建模
Rada t c i n f t r t dy m i smul to m o lng r de e to o a ge s na c i ai n dei
Xi e eW i
( ET .Oh R sac ntue hn d ,Scu n 6 0 3 ,C ia C C No1t eerh Isi t t ,C eg u i pee td o te t dl (uh a ag tidct n b aa,vr be n mbr o agt t cig a a eet agt i rsne ,sme mahmai moes sc stre n iai y rd s c o r ai l u e ftre r kn , a s a rsuc ng metb sd o ceuig ag rh eo re ma ae n ae n S h dl loi m)ae razd An ata ep r n h tte s lt n dt rvdd b aa n t r el e . cu l x ei tta h i ao aapo ie y rd r i me mu i
文 以雷达为例 , 分析其数据处理 流程 , 并进行仿真建模 。
雷达的视线和响应范 围之 内 , 并获得 目标相对 于雷达的位置及 角度信息 。为了描述雷达 与 目标的交会几何关 系 , 需考虑 四维 选通模 型 : 利用距离 波门 、 俯仰和 方位波束及 速度波 门信息 来 判断 目标是否被 雷达捕获 。
0 引言
雷达探 测功能仿真 是通过仿 真 目标 回波 、 接收机 噪声 、 干 杂波等信号的幅度信息来复现雷达的检 测过 程。 现代 战场 上各种 目标的 出现 , 要求利用多种传感器组 网来 扰 、 从图 1 以看 出 , 可 雷达探 测的功能 仿真 , 主要是根据 目 与 标 采集 信息并 加 以融合 , 分利用 目 的各个方 向 、 充 标 不同频段 的 雷达的交会几何关系计算信号 及干扰的功率 。因此 , 需要对 目 反射特性 , 大限度地提 取信 息 , 最 满足 战场需要 。对于数据融 目标与环境 、 雷达检测过程 、 雷达测 合 来说 , 真实 的战场 目标 和传感器探 测数据 , 是检 验其有效性 标与雷达交会 的几何关 系、
