(完整版)雷达系统原理框图及编程思想

雷达系统原理框图及编程思想

图1 雷达系统原理图

1、回波信号

回波信号由目标回波（动目标），地物杂波（静目标），及系统高斯白噪声组成。

线性调频信号：x=rect(t/mk)exp(jπkt²) (k=B/mk)

目标回波：y＝rect(t/mk)*exp(j*2*pi*((f1+k*t/2).*t+fd*i*T))

地物杂波（静目标）：y＝rect(t/mk)*exp(j*2*pi*((f1+k*t/2).*t))

系统噪声（高斯白噪声）：z＝0.2*randn(1,N)。

参数：

载频f0＝30MHz，线性调频信号带宽B＝4MHz，脉宽mk＝5us，周期Tr＝30us；多普勒频移fd＝1000，选取回波数：n＝5

其波形如图：

图2 回波

2、高放

高放采用50阶FIR滤波器，中心频率为30MHz，通带为20MHz。

高放后的波形图：

图3 高放后时域频域图形

3、混频＋中放

混频的参考频率为20MHz

中放采用50阶FIR滤波器，中心频率为10MHz，通带为4MHz。

图4 混频＋中放后时域频域图形

4、相干检波

参考源的时钟频率f0=10MHz;

I 路：I=0.5*X*cos(Φ(t))；Q路：Q=0.5*X*sin(Φ(t))；

原理图：

中放之后

的信号

sin2πf0t

cos2πf0t LDF

LDF

I路

Q路

波形图：

图5 相位检波后I、Q两路时域图

5、A/D转换

采样频率为5MHz。

x0=(Vmax/2ª)*int{xi*2ª / Vmax };其中，a为AD位数

图6 AD采样后后I、Q两路时域图

6、脉冲压缩

采用发射信号作为匹配滤波。

匹配滤波的脉冲响应：

H(k)=X*(k)exp(-j2πkN), k=0,1,2…N

线性调频信号：

x(n)=rect(n/N)exp(jπkn²) (k=B/tao);

图7 脉冲压缩时域图8、MTI

MTI采用一次对消：

y(n)=x(n)-x(n-1); n=1,2,3…N

图8 MTI

9、取模＋积累

对20个回波信号取模并积累,此处是视频相参积累，y(n)= |∑x(n)| n=1,2, 3…N

图9 取模加积累10、CFAR（恒虚警检测）

恒虚警处理时利用的是前8后8的处理方法。

这里设p＝0.0001 则由⎰∞

=

η

dx x

p

p

f

)

(式得到检测电平η =4.29

对数运算

N/2N/2

X0

(N/2)∑Xi(N/2)∑Xi

选大

反对数运算

输出

输入

＋

—

图10 CFAR