线性调频脉冲雷达MATLAB仿真实验：单目标与双目标分析

本资源主要探讨的是线性调频脉冲雷达的工作原理及在Matlab中的仿真模拟，由张娜老师提供，针对9141160D0515班级的学生进行教学。学习内容涉及以下几个关键知识点： 1. 雷达工作原理： 雷达系统的基本工作原理包括雷达发射机产生符合要求的雷达波形，通过馈线和天线发射出去，遇到目标后反射回来，接收机接收到回波信号。在这个过程中，目标的距离、速度、幅度等信息可以通过信号处理得到。 2. 线性调频信号（LFM）： LFM是一种特殊类型的雷达信号，它通过改变信号的频率随时间线性变化来实现脉冲压缩。这种技术能够同时提升雷达的探测距离和距离分辨率，通过宽脉冲发射提高作用距离，而在接收端利用脉冲压缩算法获取窄脉冲，从而改善分辨率。 3. LFM脉冲雷达发射信号的构造： 发射信号的构建需要设定线性调频带宽，如本实验中，带宽根据学生学号的最后两位数设置（范围15MHz）。信号的时宽为200μs，占空比为10%，载频为10GHz。 4. 回波信号处理： 实验要求处理的目标回波包含单目标和双目标情况，目标参数如信噪比、速度、幅度和距离可以变化。对于单目标，需要计算和分析回波视频表达式、脉冲压力（脉压）和快速傅立叶变换（FFT）后的结果，以及自相关函数特性，如第一旁瓣高度和4dB输出脉冲宽度。 5. 脉冲压缩： 通过脉冲压缩技术，可以减少多普勒效应的影响，提高雷达的抗干扰能力。实验会探讨多普勒敏感现象、多普勒容限以及这些因素如何影响雷达性能。 6. 信号处理增益与参数的关系： 仿真过程将揭示处理增益如何随着时间和带宽的变化而变化，这有助于理解信号处理策略如何优化雷达性能。 7. 复杂目标模拟： 对于双目标，实验会模拟大目标旁瓣对小目标的抑制，以及距离分辨和速度分辨的能力。这展示了雷达在实际环境中的应用挑战和处理策略。 通过这个实验，学生们将深入理解线性调频脉冲雷达的工作机制，掌握Matlab在随机信号处理中的应用，并能够评估不同参数设置对雷达性能的影响。这是一个实践性和理论知识相结合的学习项目，旨在培养学生的信号处理技能和雷达系统设计能力。