雷达信号处理：MATLAB仿真与分析

"该资源是一份关于雷达信号MATLAB仿真的技术文档，作者为陈雪娣，主要讨论了雷达系统的几个关键概念，包括最大不模糊距离、距离分辨率、天线有效面积、半功率波束宽度、模糊函数以及雷达方程在实际应用中的计算和仿真。此外，还涉及到了窗函数对信号主副瓣的影响、脉冲积累对信噪比提升的计算，以及目标跟踪中的几何关系。" 1. **最大不模糊距离**：这是雷达系统能够区分两个相同回波信号的最大距离。在给定的例子中，最大不模糊距离计算公式为 `Rmax = C/(2B)`，其中C是光速，B是雷达的射频带宽。这里的值为 `Rmax = 125 km`。 2. **距离分辨率**：雷达系统能够分辨两个邻近目标的最小距离。计算公式通常为 `ΔR = c/(2B)`，其中c是光速。这里给出的距离分辨率是 `ΔR = 150 m`。 3. **天线有效面积**：这是衡量天线接收或发射电磁能量的能力的参数。文档中提到的有效面积为 `Ae = 0.0716 m^2`，并且提到了半功率波束宽度为 `36.4°`。 4. **模糊函数**：模糊函数描述了雷达接收机中由于距离和速度引起的信号失真。对于线性调频信号，模糊函数表达式复杂，文中给出了相应的数学表示，并在后续部分进行了仿真。 5. **窗函数的应用**：窗函数可以改善频谱的旁瓣特性，降低副瓣电平，但在主瓣上会增加一些损耗。文中的仿真结果显示，加窗后主瓣宽度增加了约1.5倍，副瓣降低到40dB以下。 6. **雷达方程**：用于计算雷达探测目标的信噪比(SNR)。公式为 `SNR = (P_t G / (4πR^4)) * (λ^2 / (4πA_e)) * (E_s / N_0) * L * F_R`，其中各项分别代表发射功率、天线增益、距离的四次方、波长、天线有效面积、发射信号能量、噪声功率密度和雷达因子。通过编程计算得出在R=70km时所需的SNR。 7. **脉冲积累**：多个脉冲的相参积累可以提高信噪比，公式为 `SNR_D = SNR_1 * M`，其中M为脉冲数。文中计算出需要至少10个脉冲积累以达到所需检测性能。 8. **目标跟踪**：文档提到了目标偏离弹轴方向的角度，以及随着时间变化的几何关系。这在实际的雷达跟踪系统中非常重要，因为它们影响着雷达信号如何反射和被接收。 这份文档深入探讨了雷达信号处理的关键概念，提供了理论解释和MATLAB仿真的实际应用，对于理解和设计雷达系统非常有帮助。通过这些仿真实验，读者可以更直观地理解雷达系统性能的各个方面。