现代雷达系统分析：线性调频信号与模糊函数探讨

"某西安电子厂的现代雷达系统分析与设计大作业，涉及雷达信号处理技术，适合大学生作为课程学习的参考资料。作业中探讨了弹载雷达系统的具体要求，包括探测距离、工作比、波长、天线尺寸、噪声系数、系统损耗、天线波束宽度以及目标的雷达散射截面积(RCS)。作业还涵盖了雷达信号的线性调频分析，模糊函数的计算及其图形表示，以及雷达性能参数如发现概率(Pd)、虚警概率(Pfa)、信噪比(SNR)和辐射峰值功率(Pt)的计算。" 在现代雷达系统分析与设计中，首先，弹载雷达系统的设计需满足特定的技术指标。例如，本例中的雷达要求不模糊探测距离达到80公里，工作比不超过20%，波长为3厘米，天线等效孔径为0.25米，噪声系数为3dB，系统损耗为4dB，天线波束宽度为6°，目标的RCS为1500平方米。这些参数是雷达系统设计的基础，直接影响雷达的探测能力。 其次，雷达信号处理方面，采用了线性调频信号。线性调频信号的复包络可以用公式表示，其中T表示脉冲宽度，B表示调频带宽，k是调频斜率。模糊函数是雷达系统中重要的概念，它描述了信号在距离和速度上的失真。通过计算距离模糊函数和多普勒模糊函数，可以分析雷达的分辨率。作业中给出了模糊函数的图形，以及-4dB等高线图，有助于理解信号的特性。 在实际应用中，为了提高雷达的检测性能，通常会进行脉冲积累，以提升信噪比(SNR)。题目中提到，若天线在45°范围内以60°/s的速度扫描，可以积累的脉冲数N与要求的发现概率Pd和虚警概率Pfa相关。计算SNR和辐射峰值功率Pt，可以利用雷达检测理论，结合Pd、Pfa和相干积累的脉冲数来确定。当采用64个脉冲相干积累时，辐射峰值功率Pt的计算以及SNR与距离的关系曲线有助于评估雷达的实际性能。 最后，考虑到信号处理损失，例如5dB的处理损失，这会影响SNR的计算和实际性能表现。在计算回波单个脉冲和64个脉冲相干积累后的SNR时，需要将这一因素考虑进去。 这个大作业深入探讨了雷达系统设计的关键要素，包括系统参数、信号类型、模糊函数分析以及检测性能指标的计算，为学习者提供了全面理解现代雷达系统设计的实践案例。