使用MATLAB的连续波与脉冲雷达系统分析

"本书是《Radar Systems Analysis and Design Using Matlab》的第三章，主要讨论连续波（Continuous Wave, CW）和脉冲雷达的工作原理及分析。本章详细介绍了连续波雷达的特点、功能方块图以及如何利用MATLAB进行雷达系统的设计和分析。" 在连续波雷达（Continuous Wave, CW）中，使用的信号是纯正弦波，其频率可表示为f0。当雷达发射的信号遇到静止或移动的目标后反射回来，回波的频谱将集中在f0处。对于移动目标，由于多普勒效应，回波的中心频率会有一个fD的偏移，这个偏移量即为多普pler频率，它能准确地反映出目标的径向速度。然而，由于连续发射的特性，CW雷达无法直接通过回波的时间差来测量距离，需要对雷达的操作方式和波形进行修改，这些将在后续内容中讨论。 3.1章节中提到了CW雷达的功能方块图。为了维持连续的雷达能量发射，系统通常采用两根天线，一根用于发射，另一根用于接收。图3.1展示了一个简化的CW雷达系统框图，图中标注了不同位置信号的频率值。在进行精确的多普勒测量时，每个窄带滤波器（Narrow Band Filters, NBF）的带宽应尽可能小，以便减少噪声功率的影响并提高测量精度。 理论上来讲，操作带宽的选取至关重要，因为它不仅影响着雷达的分辨率能力，还与系统的噪声系数和灵敏度直接相关。在实际设计中，必须平衡这些参数以优化雷达性能。MATLAB作为强大的数学工具，可以用来仿真和设计各种雷达波形，帮助工程师理解不同参数对雷达性能的影响，并进行优化。 CW雷达的一个关键优势是其能够提供高精度的径向速度测量，但同时也存在距离测量的挑战。为了解决这一问题，可以引入脉冲调制或者采用其他复杂波形，例如频率捷变或相参连续波等，这些技术会在后续章节中详细探讨。在MATLAB环境中，可以实现这些复杂的波形设计和雷达信号处理算法，从而进行深入的系统分析和性能评估。 本章是学习和理解连续波雷达及其与MATLAB结合进行分析设计的基础，通过学习，读者不仅可以掌握连续波雷达的基本原理，还能学会如何运用MATLAB进行实际的雷达系统设计和性能验证。