"线性调频脉冲雷达信号处理仿真及性能分析"

913104210314 程智强1；913104210314 程智强1;线性调频脉冲雷达仿真院系：电子工程与光电技术学院专业：电子信息工程姓名：程智强学号：913104210314班级：9131042103课程：信号检测与估计 老师：顾红题目：仿真线性调频脉冲雷达的信号处理。设线性调频带宽为各学生学号末两位数，单位为 MHz，时宽为 200μs，占空比 10%，雷达载频为 10GHz，输入噪声为高斯白噪声。目标模拟分单目标和双目标两种情况，目标回波输入信噪比可变（-35dB～10dB），目标速度可变（0～1000m/s），目标幅度可变（1～100），目标距离可变（0～10000m），相干积累总时宽不大于 10ms。单目标时，给出回波视频表达式；脉压和 FFT 后的表达式；仿真 LFM 信号自相关函数，说明第一旁瓣高度，4dB 输出脉冲宽度；给出脉压和 FFT 后的输出图形；通过仿真说明各级处理的增益，与各级时宽和带宽的关系；仿真说明脉压时多卜勒敏感现象和多卜勒容限及其性能损失（脉压主旁比与多卜勒的曲线）。双目标时，仿真出大目标旁瓣盖掩盖小目标的情况；仿真出距离分辨和速度分辨的情况。一、线性调频脉冲雷达原理 雷达发射机的任务是产生符合要求的雷达波形（LFM脉冲波形）。 根据文档中所提到的要求，本次仿真的线性调频脉冲雷达的信号处理工作主要分为以下几个方面：首先，需要对线性调频脉冲雷达进行仿真，包括设定带宽、时宽、占空比等参数，并且模拟单目标和双目标两种情况、不同的信噪比、目标速度、幅度和距离，以及相干积累总时宽不大于10ms。在单目标的情况下，需要给出回波视频表达式、脉压和FFT后的表达式、仿真LFM信号自相关函数并说明第一旁瓣高度、4dB输出脉冲宽度，并给出脉压和FFT后的输出图形，通过仿真说明各级处理的增益，与各级时宽和带宽的关系，仿真脉压时多普勒敏感现象和多普勒容限及其性能损失（脉压主旁比与多普勒的曲线）；双目标时，仿真出大目标旁瓣盖掩盖小目标的情况，并仿真出距离分辨和速度分辨的情况。 线性调频脉冲雷达（Linear Frequency Modulated Pulse Radar，LFM雷达）的原理是：发射时，雷达会发射一系列的线性调频脉冲信号；接收时，根据目标回波信号与本地发射信号混频之后的信号进行信号处理，从而获得目标的距离、速度和幅度信息。这种雷达的特点是频率的快速变化，可以通过处理回波信号获得目标的速度和距离信息。 针对不同的目标参数，如信噪比、速度、幅度和距离等，可以通过仿真得到不同的输出结果，比如回波视频表达式、脉压和FFT后的表达式、LFM信号自相关函数、脉压和FFT输出图形等，通过对这些结果的分析可以得到各级处理的增益和与时宽、带宽的关系，以及多普勒敏感现象和多普勒容限的性能损失情况等。 另外，在双目标的情况下，通过仿真可以得到大目标旁瓣盖掩盖小目标的情况，以及距离分辨和速度分辨的情况。双目标情况下，雷达接收到的信号将同时包含两个目标的回波信号，这将对信号处理带来更高的复杂性，需要通过仿真来分析和研究。 综上，通过对线性调频脉冲雷达的信号处理进行仿真研究，可以得到在不同目标参数条件下的雷达信号处理结果，从而进一步了解和分析不同参数对雷达性能的影响，为雷达系统的设计和优化提供重要参考。