線性調(diào)頻(lfm)脈沖壓縮雷達仿真

1、LFM脈沖壓縮雷達仿真1線性調(diào)頻（線性調(diào)頻（LFM）脈沖壓縮雷達仿真）脈沖壓縮雷達仿真一一雷達工作原理雷達工作原理雷達是Radar（RAdioDetectionRanging）的音譯詞，意為“無線電檢測和測距”，即利用無線電波來檢測目標(biāo)并測定目標(biāo)的位置，這也是雷達設(shè)備在最初階段的功能。典型的雷達系統(tǒng)如圖1.1，它主要由發(fā)射機，天線，接收機，數(shù)據(jù)處理，定時控制，顯示等設(shè)備組成。利用雷達可以獲知目標(biāo)的有無，目標(biāo)斜距，目標(biāo)角位置，目標(biāo)相對速度

2、等?，F(xiàn)代高分辨雷達擴展了原始雷達概念，使它具有對運動目標(biāo)(飛機，導(dǎo)彈等)和區(qū)域目標(biāo)(地面等)成像和識別的能力。雷達的應(yīng)用越來越廣泛。圖1.1：簡單脈沖雷達系統(tǒng)框圖雷達發(fā)射機的任務(wù)是產(chǎn)生符合要求的雷達波形（RadarWavefm），然后經(jīng)饋線和收發(fā)開關(guān)由發(fā)射天線輻射出去，遇到目標(biāo)后，電磁波一部分反射，經(jīng)接收天線和收發(fā)開關(guān)由接收機接收，對雷達回波信號做適當(dāng)?shù)奶幚砭涂梢垣@知目標(biāo)的相關(guān)信息。假設(shè)理想點目標(biāo)與雷達的相對距離為R，為了探測這個目標(biāo)，

3、雷達發(fā)射信號電磁()st波以光速向四周傳播，經(jīng)過時間后電磁波到達目標(biāo)，照射到目標(biāo)上的電磁波可寫CRC成：。電磁波與目標(biāo)相互作用，一部分電磁波被目標(biāo)散射，被反射的電磁波為()RstC?，其中為目標(biāo)的雷達散射截面（RadarCrossSection簡稱RCS），反映目標(biāo)()RstC????對電磁波的散射能力。再經(jīng)過時間后，被雷達接收天線接收的信號為。RC(2)RstC???如果將雷達天線和目標(biāo)看作一個系統(tǒng)，便得到如圖1.2的等效，而且這是一

4、個LTI（線性時不變）系統(tǒng)。圖1.2：雷達等效于LTI系統(tǒng)等效LTI系統(tǒng)的沖擊響應(yīng)可寫成:(1.1)1()()Miiihtt???????LFM脈沖壓縮雷達仿真3這也是線性調(diào)頻（LFM）脈沖壓縮雷達的工作原理。二二線性調(diào)頻（線性調(diào)頻（LFM）信號）信號脈沖壓縮雷達能同時提高雷達的作用距離和距離分辨率。這種體制采用寬脈沖發(fā)射以提高發(fā)射的平均功率，保證足夠大的作用距離；而接受時采用相應(yīng)的脈沖壓縮算法獲得窄脈沖，以提高距離分辨率，較好的解決雷

5、達作用距離與距離分辨率之間的矛盾。脈沖壓縮雷達最常見的調(diào)制信號是線性調(diào)頻（LinearFrequencyModulation）信號接收時采用匹配濾波器（MatchedFilter）壓縮脈沖。LFM信號(也稱Chirp信號)的數(shù)學(xué)表達式為：(2.1)22()2()()cKjftttstrectTe???式中為載波頻率，為矩形信號，cf()trectT11()0ttrectTTelsewise????????（2.2），是調(diào)頻斜率，于是，信