第2讲：雷达数据处理仿真、实现与实验
雷达信号处理的MATLAB仿真
11目录1. 设计的基本骤 (1)1.1 雷达信号的产生 (1)1.2 噪声和杂波的产生 (1)2. 信号处理系统的仿真 (1)2.1 正交解调模块 (2)2.2 脉冲压缩模块 ...............................................2.3 回波积累模块 ...............................................2.4 恒虚警处理（CFAR）模块 (4)结论 (11)1 设计的基本骤雷达是通过发射电磁信号，再从接收信号中检测目标回波来探测目标的。
再接收信号中，不但有目标回波，也会有噪声（天地噪声，接收机噪声）；地面、海面和气象环境(如云雨)等散射产生的杂波信号；以及各种干扰信号（如工业干扰，广播电磁干扰和人为干扰）等。
所以，雷达探测目标是在十分复杂的信号背景下进行的，雷达需要通过信号处理来检测目标，并提取目标的各种信息，如距离、角度、运动速度、目标形状和性质等。
图3-6 设计原理图2 信号处理系统的仿真雷达信号处理的目的是消除不需要的信号（如杂波）及干扰，提取或加强由目标所产生的回波信号。
雷达信号处理的功能有很多，不同的雷达采用的功能也有所不同，本文是对某脉冲压缩雷达的信号处理部分进行仿真。
一个典型的脉冲压缩雷达的信号处理部分主要由A/D 采样、正交解调、脉冲压缩、视频积累、恒虚警处理等功能组成。
因此，脉冲压缩雷达信号处理的仿真模型.2.1 正交解调模块雷达中频信号在进行脉冲压缩之前，需要先转换成零中频的I 、Q 两路正交信号。
中频信号可表示为:0()()cos(2())IF f t A t f t t πϕ=+ (3.2)式(3.2)中， f 0 为载波频率。
令:00()()cos 2()sin 2IF f t I t f t Q t f t ππ=- (3.3)则00()()cos 2()sin 2IF f t I t f t Q t f t ππ=- (3.4)在仿真中，所有信号都是用离散时间序列表示的，设采样周期为T ,则中频信号为 f IF (rT ) ，同样，复本振信号采样后的信号为f local =exp(?j ω 0rT ) (3.5)则数字化后的中频信号和复本振信号相乘解调后，通过低通滤波器后得到的基带信号f BB (r ) 为:11000{()cos()}(){()sin()}()N N BB IF IF n n f f r n r n T h n j f r n r n T h n ωω--==-----∑∑ (3.6)式(3.6)中， h (n ) 是积累长度为N 的低通滤波器的脉冲响应。
雷达仿真平台数据处理和监控子系统的设计与实现
雷达仿真平台数据处理和监控子系统的设计与实现雷达仿真平台数据处理和监控子系统的设计与实现一、引言雷达技术作为现代军事和民用领域中不可或缺的重要组成部分，具有广泛的应用价值。
然而，基于实际雷达的开发和测试会面临高昂的成本和风险。
因此，通过仿真平台对雷达系统进行仿真测试，可以有效地降低开发和测试成本，并提高系统的可靠性和性能。
本文将介绍雷达仿真平台数据处理和监控子系统的设计与实现。
二、系统概述雷达仿真平台数据处理和监控子系统主要负责对仿真平台产生的雷达信号进行处理和分析，同时通过监控系统对仿真平台进行实时监控，确保平台的运行状态和性能。
三、数据处理模块设计与实现数据处理模块主要包括信号采集、预处理、目标检测和参数估计等环节。
1. 信号采集仿真平台通过发射天线模拟真实雷达系统发出的射频信号，该信号经过目标与干扰物的回波后，通过接收天线接收回到仿真平台。
信号采集模块负责对回波信号进行采集并传输给后续处理模块。
2. 信号预处理由于接收到的回波信号中可能含有噪声和杂波等干扰，需要对信号进行预处理，以便更好地分析和处理后续的信号。
预处理模块可以通过滤波和增益调整等技术，提高信号质量。
3. 目标检测对预处理后的信号进行目标检测是雷达系统的核心功能之一。
目标检测模块通过比较信号的特征和阈值，判断信号中是否存在目标。
常见的目标检测算法包括常规算法、CFAR算法等。
4. 参数估计参数估计模块负责根据检测到的目标信号，估计目标的位置、速度、距离和散射截面等参数。
常用的参数估计算法包括最小二乘法、卡尔曼滤波等。
四、监控子系统设计与实现监控子系统主要负责对仿真平台的工作状态和性能进行实时监控。
1. 状态监控状态监控模块通过监测各个子系统的工作状态和传感器的输出，及时发现和报警系统出现的异常情况。
比如，当信号采集模块采集到的信号强度异常时，监控系统会发送警报，以避免对仿真平台和系统设备的损坏。
2. 性能监测性能监测模块通过对仿真平台的性能指标进行实时监测、采集和分析，帮助用户了解仿真平台的性能指标是否符合要求。
雷达仿真曲线实验报告
一、实验目的1. 熟悉雷达系统仿真软件的使用方法；2. 了解雷达系统的工作原理；3. 分析雷达系统性能指标；4. 通过仿真实验，验证雷达系统的实际性能。
二、实验原理雷达系统是一种利用电磁波探测目标的系统，其基本原理是发射电磁波，经目标反射后，接收反射回来的电磁波，通过处理这些信号，实现对目标的探测、跟踪和识别。
雷达系统主要由发射机、天线、接收机、信号处理单元等部分组成。
三、实验仪器与软件1. 仪器：计算机、雷达系统仿真软件；2. 软件：MATLAB、雷达系统仿真软件（如：Simulink）。
四、实验步骤1. 打开雷达系统仿真软件，创建一个新的仿真项目；2. 根据雷达系统的工作原理，搭建雷达系统的仿真模型，包括发射机、天线、接收机、信号处理单元等部分；3. 设置雷达系统的参数，如频率、脉冲宽度、脉冲重复频率等；4. 仿真实验，观察雷达系统在不同参数下的性能表现；5. 分析仿真结果，绘制雷达系统的仿真曲线；6. 比较仿真结果与实际雷达系统性能，分析雷达系统的优缺点。
五、实验数据与结果1. 仿真实验参数设置：（1）频率：24GHz；（2）脉冲宽度：1μs；（3）脉冲重复频率：100Hz；（4）天线增益：30dB；（5）接收机灵敏度：-100dBm。
2. 仿真曲线：（1）距离分辨率曲线：如图1所示，雷达系统的距离分辨率为3m，满足实际应用需求。
图1 雷达系统距离分辨率曲线（2）测速精度曲线：如图2所示，雷达系统的测速精度为±0.5m/s，满足实际应用需求。
图2 雷达系统测速精度曲线（3）角度分辨率曲线：如图3所示，雷达系统的角度分辨率为0.5°，满足实际应用需求。
图3 雷达系统角度分辨率曲线六、实验分析与讨论1. 通过仿真实验，验证了雷达系统在不同参数下的性能表现，为雷达系统的优化设计提供了理论依据；2. 分析仿真结果，雷达系统的距离分辨率、测速精度和角度分辨率均满足实际应用需求；3. 比较仿真结果与实际雷达系统性能，雷达系统在实际应用中具有较高的可靠性和稳定性；4. 雷达系统仿真曲线实验有助于提高学生对雷达系统原理和性能指标的认识，为后续相关实验和研究奠定基础。
雷达侦察设备数字仿真试验系统设计与实现
关 键 词 ： 字注入式 仿真试验系统 ； 数 电磁环境 ； 实时相关输 出
中图 分类 号 ： Ｎ ５．１ Ｔ ９７５
文献标 识码 ： Ａ
文章编 号 ：Ｎ ２１１（０１０—０５ ３ Ｃ ３— ３２ １）４ ８— ４ ０ ０
Ｄｅ ｉ ｎ ａ ａ ｉ ａ ｉ ｎ ｏ ｇ ｔ ｌＳ ｍ ｕ ａ ｉ ｎ Ｔｅ ｔＳ ｓ ｅ ｆ ｒ ｓｇ ｎｄ Ｒｅ ｌｚ ｔｏ ｆＤｉ ｉａ ｉ ｌ ｔｏ ｓ ｙ ｔ ｍ ｏ
ｓ ｇ ｌｉ ｏｍ ｐｌｔ ｄ ｉ ｎａ ｎ ｅ ｔ ｎ ｓｍｕ ａｉｎ ｔ ｓ ｙ ｔｍ ； ｌｃ ｒ ｍａ ｎ ｔ ｎ ｉｏ ｍｅ ｔ ｒ ａ—ｉ ｙ ｗｏ ｄ ： ｉｉａ ｉｎ ｌｉｊｃｉ ｉ ｌｔ ｅ ｔ ｓ ｓ ｅ ｅｅ ｔｏ ｇ ｅ ｉ ｅ ｖｒ ｎ ｎ ； ｅ ｌ ｍｅ ｏ ｏ ｃ ｔ
庄 展 ， 陈 丽
（ 舶 重 工 集 团公 司 ７ ３ ， 州 ２ ５ ０ ） 船 ２ 所 扬 ２０ １
摘要 ： 论述 了一种雷达侦察设备数字 注人式仿 真试验 系统的设计 及实现 ， 该系统采 用软硬件 相结合 的方 法 ， 算雷 解
达 侦察 设 备 电磁 环 境 中每 个 雷 达 脉 冲的 到 达 时 间 、 率 、 宽 、 度 等 信 息 ， 后 将 数 据 发 送 到 硬 件 电 路 中 ， 硬 件 频 脉 幅 然 由
Ａｂ ｔａ ｔＴｈ ｓｐ ｐ ｒｄｓ ｕ ｓ ｓｔ ｅｄ ｓｇ ｎ ｅ ｌ ａ ｉｎｏ ｉｄ ｏ ｉｉａ ｊ ｃｉｎ ｓｍｕ ａｉｎ ｔ ｓ ｓｒ ｃ ： ｉ ａ ｅ ｉｃ ｓｅ ｈ ｅ ｉ ｎａ ｄｒ ａｉ ｔ ｆ ｋ ｎ ｆ ｇｔ ｌｎ ｅ ｔ ｉ ｌｔ ｅ ｔ ｚ ｏ ａ ｄ ｉ ｏ ｏ
简单雷达实信号仿真实验报告
《雷达原理》实验报告学院：专业：姓名：学号：成绩：评阅教员：时间：一、实验内容简介：利用Mathlab实现对几种常见的雷达信号的仿真。
画出这几种信号形式的时域和频域的波形图。
二、实验目的：通过仿真熟悉常用的雷达信号的时域和频谱形式，掌握MatLab中信号的产生和表示方法及信号频谱的计算和图形绘制。
进一步锻炼学员的编程能力，提高利用算法实现解决实际问题的能力。
三、实验原理：不同体制的雷达由于不同的任务采用了不同的信号形式，雷达常用的信号形式有连续波和脉冲波两种；连续波中又有按三角形或按正弦规律变化的调频连续波，脉冲波中有简单脉冲波、脉内调频脉冲波和脉间调频脉冲波；其中测高雷达和车载测距雷达多采用连续波的形式，常规雷达采用简单调频脉冲信号；动目标显示或测速多普勒雷达多采用高工作比的矩形调幅脉冲信号；一些新体制的高分辨率雷达多采用线性调频或相位编码等脉冲压缩信号。
对以上信号形式经傅立叶变换可以得到其频谱。
四、实验环境：实验地点：自习室硬件环境：acer aspirs4738GIntel(R) Core(TM) i5 CPU M480 @RAM软件环境：Windos 7 旗舰版32位操作系统MATLABa) 32-bit(win32)五、实验内容：画出连续波、单个矩形脉冲波、相参脉冲波、线性调频脉冲波、相位编码脉冲波的时域波形，计算并绘制以上信号的频谱。
信号采用的参数如下：1、连续波连续波是最基本的波形，其表达式为：参数为：载波频率f0为20MHz，采样频率为4倍f0，采样长度为1000.Mathlab代码：仿真效果如下图所示：2、单个矩形脉冲单个矩形脉冲的表达式为：参数为：载波频率f0为20MHz，采样频率为4倍f0，脉宽为1us ，脉冲周期为20us Mathlab代码为：仿真结果如图（a）单个矩形脉冲信号的合成过程说明（b）单个矩形脉冲信号的时域频域波形图3、相参脉冲参数为：载波频率f0为20MHz，采样频率为4倍f0，脉宽为1us，脉冲周期为20us。
雷达系统仿真设计报告二
雷达系统建模与仿真设计报告雷达系统仿真设计报告设计报告二一、设计题仿真产生两到三种相关雷达杂波，并检验其概率分布和功率谱。
二、设计过程1．选择运用MATLAB 软件实现设计要求。
2．选择以下三种相关雷达杂波。
（1）相关高斯杂波；（2）非相干相关韦布尔杂波；（3）非相干相关对数正态杂波。
3．仿真产生相关高斯杂波（1）实现方法采用时域褶积法，这种方法是从给定杂波的功率谱密度着手，在时域产生相关序列的。
首先，由功率谱)(f S 求出它的采样值)(^f S n ，可以证明，离散随机过程的频谱采样间是相互独立的，于是，便可从线性滤波理论出发，将产生相关高斯随机序列看作是一种离散滤波过程，可得到滤波器的幅频响应的离散值)()(^^f S f H n n =显然，它是个实序列。
如果以)(^f X n 表示输入高斯白噪声的频谱采样值，则滤波器的输出谱可表示为)()()(^^^f H f X f y n n ∙=这样就可用傅里叶反变换表示滤波器的输出))((^f y ifft y n k =。
本设计中给出相关高斯杂波的功率谱密度函数为2exp()(22f ff S σ-=，f σ在编程中指定第3页共26页（2）相关高斯杂波仿真结果（1）参数f σ=100（3）相关高斯杂波仿真结果（2）参数f σ=20第4页共26页从图中可看出独立高斯杂波和相关杂波的区别。
3．仿真产生非相干相关韦布尔杂波（1）实现方法在对非高斯杂波的模拟中，Weibull 分布模型在很宽的条件范围内良好的与实验数据相匹配。
它能很好的描述多种杂波，包括地物杂波、海杂波和云雨杂波等。
而且瑞利分布式Weibull 分布的一个特例。
因此Weibull 分布杂波，特别是具有一定相关性的Weibull 分布杂波的模拟具有重要的意义。
Weibull 分布的概率密度函数为])(exp[)()(1p p q x q x q p x p -=-0≥x 式中，q 是尺度参数，表示分布的的中位数，p 是形状参数，表明分布的偏斜度。
雷达数据处理算法的仿真研究
ｄ ｉ ０３ ６ （ ｉ ｎ１ ６ ～ ７ ５２ １ 。 。１ ｏ： ．９ ９ｉｓ ． ３ ４ ９ 。０ ２Ｏ ０ ９ １ 。ｓ １ ５ ９
雷达数据 处理算 法 的仿真研究
杨 帆 （ 西安 电子 科技 大学 电子 工程 学 院 ，陕西 西安 摘 ７０ ７） １０ １
要 ：文 中介 绍 了一种 雷达数 据 处理 的 算 法。 首 先 简要 介 绍 了雷达 数据 处理 系统 的 工作 原
目标 位 置 的预 测 波 门 。如 果存 在没 有 与 任 何 航 迹
匮匿匪豳ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
仅 不 用
关 联 上 的点 迹 ，则 用 这 些点 迹 生 成 新 的航 迹 ；如 果 已有 的 目标 航 迹 多 次 没 有 任 何 点 迹 与 之 关 联 ，
则此航 迹终 止Ｉ １ １ 。 ＠ 】 中 （）表 示 目标 的径 向速度 。检测 点迹 为 ），其 雷 达 观 测 矢 量 为ｚ （）＝ ｒ（） （） （）
收 稿 日期 ： ０ １ １ — ５ ２ １ － １ １
由于 可 能 面 临 多 个 目标 ，所 以新 发 现 的点 迹 必 须 与 已经 跟 踪 上 的航 迹 进行 关 联 配 对 ， 当配 对
实现后 ，利用跟踪滤波更新航迹信息 ，以产生精 确 的 目标 位 置 和 速 度 估计 值 ，同 时形 成 下 一 时 刻
ｒ ｓ ｌｓｗｅ ｅ ａ ａｙ ｅ ｅ ｕ ｔ ｒ ｎ ｌｚ ｄ． Ｋｅ ｙｗｏｒ ：ｒ ｄ ｒ ｄ ｔ ｒ ｃ ｓ ｉｇ；ｒｃ ｎｇ ｆ ｔｒ；ｉ ｌ ｔｏ ｄｓ ａ ａ ； ａ ａ ｐ ｏ ｅ ｓｎ ｔａ ｋｉ ｉ ｅ ｓｍｕ ａｉ ｎ ｌ
雷 达 数 据 处 理包 括 了 很 广 泛 的 内容 ，本 文 指 雷 达 目标 的 数据 处 理 ，主要 是 对 用 雷 达 方 法 取 得
雷达仿真分析报告范文
雷达仿真分析报告范文一、引言雷达技术作为现代军事和民用领域中重要的探测和识别工具，在近年来得到了广泛的研究和应用。
雷达仿真作为一种重要的分析和评估工具，可以模拟和预测雷达系统的性能、探测能力等关键参数，对于雷达的设计、优化以及决策支持具有重要意义。
本文将对雷达仿真分析进行详细讨论和分析，通过一系列仿真实验和数据分析，深入探索和评估雷达的性能与效果。
二、雷达仿真流程与方法本文采用Matlab软件进行雷达仿真分析，主要流程包括：场景建模、波束形成、信号发射与接收、目标回波模拟、信号处理与数据分析等。
具体方法如下：1. 场景建模：根据实际的雷达任务需求，将仿真场景划分为不同的区域，并设置场景的尺寸、形状、地形等参数。
2. 波束形成：根据雷达参数设置波束宽度、扫描方式等参数，生成合适的波束图。
3. 信号发射与接收：仿真模拟雷达信号的发射过程，考虑发射功率、频率等参数，并接收目标返回的回波信号。
4. 目标回波模拟：根据目标的散射特性和雷达波束图，模拟目标的回波信号，考虑目标的距离、速度、方位角等参数。
5. 信号处理与数据分析：对接收到的回波信号进行信号处理，包括滤波、抗干扰处理、目标检测与定位等，并分析处理后的数据，评估雷达性能。
三、仿真实验与结果分析在本次仿真实验中，我们以舰船雷达为例，通过仿真建模和参数设置，模拟了雷达的探测能力和性能评估。
以下是实验数据及结果分析：1. 参数设置：仿真中，我们设置了雷达的工作频率为X 波段，波束宽度为20°，最大可探测距离为200km等参数。
2. 目标模拟与回波仿真：我们设置了多个目标，包括小型舰船、飞机等，根据雷达工作参数，计算了各目标的回波信号，并模拟了不同距离、速度下的回波特性。
3. 信号处理与数据分析：我们采用信号处理算法对接收到的回波信号进行滤波和抗干扰处理，得到了目标的距离、速度和方位角等参数，并绘制了目标探测图、距离-速度图以及方位角特性图。
4. 性能评估：通过分析得到的数据和图形，我们评估了雷达的探测能力、目标识别能力以及抗干扰能力，并对仿真结果进行了验证和优化。
雷达信号处理的MATLAB仿真
11目录1. 设计的基本骤 (1)1.1 雷达信号的产生 (1)1.2 噪声和杂波的产生 (1)2. 信号处理系统的仿真 (1)2.1 正交解调模块 (2)2.2 脉冲压缩模块 (3)2.3 回波积累模块 (3)2.4 恒虚警处理（CFAR）模块 (4)结论 (11)1 设计的基本骤雷达是通过发射电磁信号，再从接收信号中检测目标回波来探测目标的。
再接收信号中，不但有目标回波，也会有噪声（天地噪声，接收机噪声）；地面、海面和气象环境(如云雨)等散射产生的杂波信号；以及各种干扰信号（如工业干扰，广播电磁干扰和人为干扰）等。
所以，雷达探测目标是在十分复杂的信号背景下进行的，雷达需要通过信号处理来检测目标，并提取目标的各种信息，如距离、角度、运动速度、目标形状和性质等。
图3-6 设计原理图2 信号处理系统的仿真雷达信号处理的目的是消除不需要的信号（如杂波）及干扰，提取或加强由目标所产生的回波信号。
雷达信号处理的功能有很多，不同的雷达采用的功能也有所不同，本文是对某脉冲压缩雷达的信号处理部分进行仿真。
一个典型的脉冲压缩雷达的信号处理部分主要由A/D 采样、正交解调、脉冲压缩、视频积累、恒虚警处理等功能组成。
因此，脉冲压缩雷达信号处理的仿真模型.2.1 正交解调模块雷达中频信号在进行脉冲压缩之前，需要先转换成零中频的I 、Q 两路正交信号。
中频信号可表示为:0()()cos(2())IF f t A t f t t πϕ=+ (3.2)式(3.2)中， f 0 为载波频率。
令:00()()cos 2()sin 2IF f t I t f t Q t f t ππ=- (3.3)则00()()cos 2()sin 2IF f t I t f t Q t f t ππ=- (3.4)在仿真中，所有信号都是用离散时间序列表示的，设采样周期为T ,则中频信号为 f IF (rT ) ，同样，复本振信号采样后的信号为f local =e xp(−j ω 0rT ) (3.5)则数字化后的中频信号和复本振信号相乘解调后，通过低通滤波器后得到的基带信号f BB (r ) 为:11000{()cos()}(){()sin()}()N N BB IF IF n nf f r n r n T h n j f r n r n T h n ωω--==-----∑∑ (3.6)式(3.6)中， h (n ) 是积累长度为N 的低通滤波器的脉冲响应。
哈工大雷达系统仿真实验报告
雷达系统仿真实验报告姓名：黄晓明学号：班级：1305203指导教师：谢俊好院系：电信学院实验一杂波和色噪声的产生—高斯谱相关对数正态随机序列的产生1、实验目的给定功率谱（相关函数）和概率分布，通过计算机产生该随机过程，并估计该过程的实际功率谱和概率分布以验证产生方法的有效性。
2、实验原理1）高斯白噪声的产生222(x)f(x)μσ--=、222(z)xF(x)dzμσ--=⎰均值：μ为位置参数、方差：2σ、均方差：σ为比例参数。
若给定01X~N(,)'，则2X X~N(,)μσμσ'=+。
MATLAB中对应函数normrnd(mu,sigma,m,n)，调用基本函数01randn(m,n)~N(,)产生标准正态分布。
标准正态分布的产生方法有舍选抽样法、推广的舍选抽样法、变换法、极法、查表法等，其中变换法的优点是精度高，极法运算速度较变换法快10~30％，查表法速度快。
(1)反变换法、反函数有理逼近法令0.5,t r x=-=()2012231230,11a a x a xX signt x Nb x b x b x++⎛⎫=-⎪+++⎝⎭式中2.515517a=，10.802833a=，20.010328a=，11.432788b=，20.189269b=，30.001308b=。
用这一方法进行抽样，误差小于10-4。
(2)叠加法根据中心极限定理有：先产生I组相互独立的01[,]上均匀分布随机数，令1IiiY r==∑，则当N较大时212Y~N(I,I)。
一般可取12I=，则601Y~N(,)-(3)变换对法(Box-Muller method)设相互独立1201r ,r ~U [,]，取1211212122222y (ln r )cos r y (ln r )sin r ππ--⎧=-⎨=-⎩，则1201y ,y ~N [,]且相互独立。
(4) 舍选法产生相互独立12,~[0,1]r r U ，令2211221221,21,V u V u W V V =-=-=+，若满足1W >，则舍弃；否则令()()()12112ln 0,1x V W W N =-()()()12222ln 0,1x V W W N =-2）高斯色噪声的产生(1)时域线性滤波法采用线性滤波法由高斯白噪声产生高斯色噪声的基本思想是：确定初始值确定迭代公式模型h(n ),r(m )S (z )H(z )B(z )A(z ),ARMA ⎧'→→→⎨⎩滤波器的暂态效应可以通过取若干特定的输出序列初始值来解决。
雷达信号处理技术与系统设计(第1,2讲)
[6] 吴顺君 . “ 雷达信号处理和数据处理技术” . 电子工业出版社， 2008
XDU：LM
第一，二讲
雷达系统概述
XDU：LM
内容安排
1.1
什么是雷达?
1.2
1.3 1.4 1.5 1.6
雷达的发展和应用
雷达基本原理和组成 雷达的基本任务 雷达的主要战术性能参数 雷达的主要技术参数
1.7
雷达战术、技术性能与技术参数的关系
（6）高频超视距雷达技术(OTHR) ；
（7）双/多基地雷达技术； （8）综合脉冲与孔径雷达技术； （9） MIMO雷达系统；外辐射源雷达;网络雷达系统;等等……
XDU：LM
雷达系统概述
目 前 雷 达 系 统 各 部 分 主 要 采 用 的 新 技 术 如 右 图
XDU：LM
雷达系统概述
1.2.2 雷达的分类
雷达信号处理技术与系统设计
第一篇: 雷达系统概述
1.常规雷达系统组成; 2.不同体制雷达介绍; 3.基本概念讲解;
(4学时)
4.雷达信号处理机组成及功能分析.
雷达信号处理技术与系统设计
第二篇: 雷达信号处理基本功能分析(28学时)
1. 常规雷达波形分析与设计 (2学时)
(调频信号、相位编码信号)
XDU：LM
雷达系统概述
• 新技术新体制的应用： 二十世纪六十年代以来 , 由于航空和航天技术的飞速发 展，利用雷达探测飞机 ﹑ 导弹 ﹑ 卫星等需要，对雷达的作用 距离﹑测量精度﹑分辨率等性能有了更高要求，同时由于发展 反弹道导弹﹑空间卫星探测和监视﹑军用对地侦察﹑民用遥感
等使得以下关键技术在雷达中得到应用。
XDU：LM
雷达系统概述
雷达系统仿真的理论、方法与应用研究
雷达系统仿真的理论、方法与应用研究雷达系统仿真的理论、方法与应用研究摘要：雷达系统是一种重要的探测和监测工具，广泛应用于军事、航空、气象等领域。
为了提高雷达系统的性能和可靠性，在实际应用前需要进行仿真研究。
本文综述了雷达系统仿真的理论、方法和应用，并对其中的一些重要问题进行探讨。
1. 引言雷达系统是现代科技的重要成果之一，其探测原理和信号处理方式经过多年的发展和进化，已经成为现代航空、军事以及气象预报等领域的关键技术。
为了提高雷达系统的性能、验证系统设计和算法，并且能够预测系统在不同环境条件下的工作效果，雷达系统仿真显得尤为重要。
本文将从雷达系统仿真的理论基础、仿真方法和典型应用等方面进行综述和讨论。
2. 雷达系统仿真的理论基础2.1 雷达系统模型雷达系统一般由发射机、接收机、天线和信号处理系统等组成，其中包含了大量的物理过程和数学模型。
通过建立雷达系统模型，可以对雷达系统的性能和效果进行分析预测。
2.2 信号处理算法雷达系统的信号处理算法直接影响到系统的探测性能和目标跟踪能力。
常用的信号处理算法包括脉冲压缩、自适应波束形成、目标特征提取等。
通过仿真可以验证和优化这些算法，进一步提高雷达系统的性能。
3. 雷达系统仿真的方法3.1 数值仿真方法数值仿真方法是使用计算机进行仿真的一种常用方法。
通过建立仿真模型，利用数值计算方法解决雷达系统的物理过程和数学模型，获得系统在不同环境下的性能数据。
3.2 物理仿真方法物理仿真方法是通过建立实物模型和实验平台，模拟雷达系统的工作过程。
该方法能够真实地反映出系统的物理特性和行为，但成本较高且实施难度较大。
3.3 混合仿真方法混合仿真方法是数值仿真和物理仿真相结合的一种方法。
在系统设计初期可以使用数值仿真方法进行系统性能评估和算法验证，而在系统设计后期可以使用物理仿真方法对系统进行实际测试验证。
4. 雷达系统仿真的应用4.1 性能评估和优化通过仿真可以对雷达系统的性能进行评估和优化。
雷达数据处理及应用课程设计
雷达数据处理及应用课程设计1. 课程设计背景雷达是一种主要用于探测目标位置、速度和识别目标特性的电波探测设备，应用广泛。
雷达技术在军事、航空航天、气象、测绘等领域都有着重要的应用，其中数据处理是雷达系统中最核心的环节。
本课程设计的目的是使学生了解雷达数据处理的基本原理和方法，同时培养学生的数据处理能力。
通过本课程的学习，学生能够掌握雷达信号的特点、雷达信号处理的流程和方法，并能够进行雷达数据的解析、处理和应用，为未来从事相关领域的工作做好准备。
2. 课程设计内容2.1 理论知识•雷达基础知识：雷达系统的组成结构、雷达信号的特点等•雷达信号处理基础：雷达信号处理流程、雷达信号分析方法等•雷达目标识别：基于数据处理的雷达目标特性提取和识别方法等2.2 实验环节•雷达信号记录与分析：通过实际搭建雷达信号记录系统，记录并分析不同类型雷达信号（如pulsed radar signal、continuous wave radarsignal）的特点。
•雷达信号处理：基于Matlab等软件，完成雷达信号处理功能的模块化编写。
•雷达数据应用：基于实验数据，研究如何进行目标特性提取，并将其应用到目标识别中。
2.3 课程设计成果•每个学生实现了组成系统的某个部分的编写，如雷达信号生成、模拟、解调、目标识别等。
•全班同学共同完成一个功能完整的雷达处理系统或应用程序，并进行实际应用测试。
•每个学生撰写研究报告，介绍自己完成的模块以及整个系统的工作流程和实验结果。
3. 课程设计意义•培养学生实际动手能力，提高实验能力。
•培养学生的数据分析与处理能力，适应未来相关领域的工作需求。
•增强学生的科学研究能力，提高研究水平。
4. 结束语本课程设计旨在使学生掌握雷达信号处理的基础知识和实践技能，同时培养学生的数据分析与处理能力。
通过实验操作，学生将真正理解和掌握雷达信号的特点、雷达信号处理的流程和方法。
希望本课程设计能够为学生未来的学习和工作提供坚实的基础。
雷达算法导论实验报告
一、实验目的本次实验旨在使学生掌握雷达系统基本原理，了解雷达算法的基本概念和分类，熟悉常用雷达算法的原理和实现方法，并通过实际操作加深对雷达算法的理解和应用。
二、实验内容1. 雷达系统基本原理（1）雷达系统组成：雷达系统主要由发射机、接收机、天线、信号处理器等部分组成。
（2）雷达工作原理：雷达通过发射电磁波，遇到目标物体后反射回来，接收机接收反射信号，经过信号处理得到目标信息。
2. 雷达算法基本概念（1）雷达算法分类：雷达算法主要分为距离估计、速度估计、目标识别、跟踪等。
（2）距离估计算法：主要包括脉冲多普勒（PD）算法、连续波（CW）算法、脉冲压缩（PC）算法等。
（3）速度估计算法：主要包括多普勒效应、脉冲多普勒算法等。
（4）目标识别算法：主要包括特征提取、分类、识别等。
（5）跟踪算法：主要包括滤波、数据关联、目标状态估计等。
3. 常用雷达算法原理及实现（1）脉冲多普勒（PD）算法：原理：利用多普勒效应，根据目标反射信号频移的大小来估计目标速度。
实现步骤：1）发射连续脉冲信号；2）接收反射信号；3）计算接收信号与发射信号的相位差；4）根据相位差计算目标速度。
（2）脉冲压缩（PC）算法：原理：通过匹配滤波器压缩脉冲信号，提高距离分辨率。
实现步骤：1）发射脉冲信号；2）对接收信号进行匹配滤波；3）计算匹配滤波后的输出信号；4）根据输出信号计算目标距离。
（3）卡尔曼滤波算法：原理：利用卡尔曼滤波器对目标状态进行估计，提高目标跟踪精度。
实现步骤：1）建立目标状态模型；2）计算预测状态；3）计算观测值；4）计算卡尔曼增益；5）更新目标状态。
三、实验步骤1. 准备实验环境：安装雷达仿真软件，配置实验参数。
2. 设计实验方案：根据实验目的，选择合适的雷达算法进行实验。
3. 模拟实验过程：（1）发射脉冲信号；（2）接收反射信号；（3）对反射信号进行距离估计、速度估计、目标识别等处理；（4）根据处理结果，分析雷达算法的性能。
激光雷达虚拟仿真实验报告
激光雷达虚拟仿真实验报告激光雷达虚拟仿真实验是一种通过计算机模拟实现的激光雷达技术实验，它主要通过虚拟仿真模型来模拟各种实际激光雷达应用场景，达到有效的阐明和实践激光雷达技术的目的。
下面是一份激光雷达虚拟仿真实验报告，供参考。
1. 实验目的本实验主要是为了加深对激光雷达技术的理解，通过搭建虚拟环境来进行仿真实验，了解激光雷达的原理、应用和优缺点等相关知识。
2. 实验设备本次实验需要用到的设备包括：- 一台电脑- 激光雷达虚拟仿真软件3. 实验步骤3.1 安装仿真软件首先需要下载并安装激光雷达虚拟仿真软件，根据软件的安装引导将其安装到合适的目录下，并完成相应的设置。
3.2 打开仿真软件启动已经安装好的激光雷达虚拟仿真软件，并进入主界面。
3.3 设置实验参数在仿真软件的主界面中，可以通过参数设置来设置实验的相关参数，包括激光雷达的光束角度、扫描速度、扫描范围等。
3.4 进行实验完成参数设置后，即可开始进行激光雷达虚拟仿真实验，观察模拟出来的激光雷达数据图像，并对其进行分析和处理，完成实验目标。
4. 实验结果本次激光雷达虚拟仿真实验，我们成功地模拟了不同参数条件下激光雷达的探测情况，并获得了相应的实验结果。
通过分析实验结果，我们深入了解了激光雷达技术的优点和限制，对于今后的相关技术研究和应用也提供了参考和依据。
5. 实验结论通过本次激光雷达虚拟仿真实验，我们对于激光雷达技术的性质、特点和应用情况有了更加深刻的认识，并对于今后的相关技术研究和应用也有了一定的指导和支撑。
同时，本次实验也有效地帮助我们提高了计算机仿真和数据分析处理的能力，是一次非常有价值和富有意义的科学实验。
雷达操作演示实验报告
一、实验目的1. 熟悉雷达的基本原理和组成；2. 掌握雷达的操作方法和步骤；3. 学习雷达信号处理的基本知识；4. 了解雷达在实际应用中的重要作用。
二、实验原理雷达（Radio Detection and Ranging）是一种利用电磁波探测目标的技术。
其基本原理是发射电磁波，当电磁波遇到目标时，部分能量被反射回来，接收器接收到反射波后，通过处理和分析反射波的信息，实现对目标的探测、定位和跟踪。
雷达主要由以下几部分组成：1. 发射器：产生和发射电磁波；2. 发射天线：将电磁波发射出去；3. 接收器：接收反射回来的电磁波；4. 接收天线：将接收到的电磁波转化为电信号；5. 信号处理器：对电信号进行处理和分析；6. 显示器：显示处理后的信息。
三、实验仪器与设备1. 雷达实验系统一台；2. 发射天线一台；3. 接收天线一台；4. 信号处理器一台；5. 显示器一台；6. 电源一台。
四、实验步骤1. 连接实验仪器：将发射天线、接收天线、信号处理器、显示器和电源按照实验系统要求进行连接。
2. 打开电源：开启雷达实验系统电源，确保所有设备正常工作。
3. 设置参数：根据实验要求，设置雷达的频率、脉冲宽度、发射功率等参数。
4. 发射电磁波：按下发射按钮，雷达开始发射电磁波。
5. 接收反射波：雷达接收器接收反射回来的电磁波。
6. 信号处理：信号处理器对接收到的电磁波进行处理和分析，提取目标信息。
7. 显示信息：显示器显示处理后的信息，包括目标距离、速度、方位角等。
8. 修改参数：根据实验要求，修改雷达参数，重复实验步骤。
9. 关闭实验系统：完成实验后，关闭雷达实验系统电源。
五、实验结果与分析1. 实验过程中，雷达成功发射电磁波，并接收反射波。
2. 信号处理器成功处理反射波，提取目标信息。
3. 显示器成功显示目标信息，包括距离、速度、方位角等。
4. 通过修改雷达参数，可以观察到不同参数对目标信息的影响。
六、实验结论1. 雷达实验系统能够成功发射和接收电磁波，实现目标的探测、定位和跟踪。
雷达信号杂波的仿真与实现
收稿 日期 ：２ １． １１ 。 ０ ２０ —５
第 ４期
吕俊 颖：雷达信号杂波 的仿真与实现
・８ ２ ７・
２ 杂 波功 率谱 计 算 原 理
雷达采用传统的 等多 普勒线 一距离线网 格划
分 方法 ［１。 １１ １ ２
） 斯 布 机 列 （ ＝ ￣ ｎ。。— 高 分 随 序 Ｈｆ ［。ｆＡ ） ｓ。。 ｆ ‘ 。。— 。Ａ ） （ 。 。。
ｔ ｅｓｍｕ ａ ｉｎ ｒ ｓ ｔ ｈ ｗｓ ｈ ｔ ｈ ｈ ｒ ｃ ｅ ｆ ａ ａ ｌ ｔ ｒ ｏ ｌ ｅｅ ａ ｔ ｅ ｌｃｅ ｒ ｕ ｈｔ ｅｅ ａ ｌ ． ｈ ｉ ｌｔ ｕｌ ｓ ｏ ａ ｅｃ ａ ａ ｔ ｒ ｄ ｒ ｕ ｔ ｕ ｄｂ ｘ ｃｌ ｒ ｆ ｔｄ ｔ ｏ ｇ ｘ ｍｐ ｅ ｏ ｅ ｔ ｔ ｏ ｒ ｃ ｅｃ ｙ ｅ ｈ ｈ
ｘｎ ｆ ，其 中 △ 是 时域取 样 间隔 ，△ （Ａ ） ｆ 厂是频域 取样
当且仅 当 ｛ ） 各分量 是 正态分 布 时 ，ｘｎ ｔ的各分 （Ａ）
量也 是 高斯分 布 。此实 现过程 如 图 １ 示 。 所
间隔 。 由于离 散 随机过 程采样 是独 立 的， 模 拟 的 杂 波 频 谱 作 为 杂
的夹 角 为 ，其 与速 度矢量 的夹 角 为 。确 定攻 击
换 后统 计特 性保 持不 变 ，因此 可 以产 生 具有指 定功 率 谱 、幅度 服 从瑞 利分 布 、相位 符 合 『， － 间均 ０ｎ区 ２］
匀 分布 的杂 波序 列 。
Ｋ ｅ ｏ ｄｓ ｙｗ ｒ ：Ｒａ ａ； ｕｔｒ Ｓｍｕａｉｎ ｄ ｒ Ｃｌｔ ； ｉ ｌｔ ｅ ｏ
随着 雷 达 研 究 的 深 入 ，对 特 定 雷 达信 号 的仿
真 ，必须 涉及 到许 多随 机 因素的 影响 ，这 样才 能得 出更加 贴近 实际情 况 的定量 性能 指标 。因此 ，研究
雷达系统仿真实验二
2011 年春季学期研究生课程考核考核科目：雷达系统仿真（实验二）学生所在院（系）：电子与信息工程学院学生所在学科：信息与通信工程学生姓名：吴上上学号：10S005123学生类别：强军计划考核结果阅卷人非相干积累改善因子及积累损耗的研究一、实验目的1. 了解脉冲积累的基本思想；2. 掌握非相干积累改善因子和积累损耗的计算；3. 掌握仿真实验分析方法。
二、实验原理1、非相干积累当一个目标在单次扫描中位于雷达波束时，它会反射若干脉冲。
通过将某个给定的目标在单次扫描中返回的所有脉冲的回波积累起来，可以提高雷达的灵敏度SNR 。
返回脉冲的个数与天线扫描效率和雷达PRF 有关。
更精确的有，从给定目标返回的脉冲个数由下式给出：2a sc rP T f n θπ=(1) 式中,a θ是方位天线波束宽度，sc T 是扫描时间，r f 是雷达PRF 。
非相干积累通常在包络检波器，也称为平方律检波器后实现。
非相干积累的效率比相干积累要低。
事实上，非相干积累的增益总是小于非相干积累脉冲的个数。
这个积累损耗称为和P n 之间，近似值为：10l )5.5N C I L d B=- (2) 当P n。
利用平方律检波器和非相干积累的雷达接收机的框图见图1。
实践中，平方律检波器通常用做最佳接收机的近似。
()r t 为信号的概率密度函数，定义一个新的无量纲变量y ：/n n y r ψ= (3)并且还定义22/2P A SNR ψℜ== (4)于是得到新变量的概率密度函数为20()()()(2n p nn n n n y dr f y f r y I y dy ⎛⎫-+ℜ== ⎪ ⎪⎝⎭(5)来自天线和图1 平方律检波器和非相干积累的简化框图对第n 个脉冲的平方律检波器的输出正比于其输入的平方，在对(3)中的变量进行变换后，它正比于n y 。
因此，定义一个新的变量是更方便的：212n n x y =(6)在平方律检波器输出端的变量的概率密度函数为0()()exp 2p nn n n n dy f x f y x I dx ⎛ℜ⎫⎛⎫==-+⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(7)P n 个脉冲的非相干积累实现为1Pn n n z x ==∑ (8)由于各个随机变量n x 是相互独立的，变量z 的概率密度函数为12()()()()P n f z f x f x f x = (9)算子“”表示卷积。
第2讲：雷达数据处理仿真、实现与实验
地波超视距跟踪特殊性
真实航迹的形成和维持能力不足，特别是在信噪 比较低干扰较严重的远距离范围，很难及时可靠 地发现和稳定跟踪目标； 航迹参数的估计精度较低，在点迹精度较差、常 有野值观测干扰的情况下，传统滤波估计算法很 难获得满意的估计精度； 虚假航迹出现的概率较高，受密集杂波的干扰， 虚假航迹时有出现，严重影响使用者对监测态势 的判断。
与正确跟踪定义相反，所有那些既不是与正确目标观测关联又不满足上 面条件的确认航迹则被称为虚假航迹。
单位时间虚假航迹数
目标正确跟踪百分比越高，单位时间虚假航迹数越少，表明跟踪器性 能越好。
目标观测数据模拟
输入是什么？ 仿真什么样的模型 输出是什么？ 最终形成什么数据
目标观测数据模拟
常速运动模型(CV)
滤波精度 关联正确与错误表征
跟踪评价指标滤波精度
均方根误差(RMSE)/标准偏差
“误差” 的 “平方” 的 “平均” 的 “ i 1 ˆ
N
真值
N
有限观测次数、真值未知
( X i X )2 i1 ˆ
N
RMSE
N 1
X
ˆ Xi i 1
N
N
跟踪评价指标关联概率
目标正确跟踪百分比
如果一个目标某个周期的真实位臵与估计位臵之间的距离不超过目标一 个周期 之内最大可能运动距离 ，我们则认为目标被正确跟踪。 定义一个二进制序列表征目标的跟踪状态。如果某个周期存在一条目标 真实航 迹，序列对应位臵则为1；如果没有真实航迹，对应位臵则为0。 每个周期目标。 正确跟踪百分比通过对各次蒙特卡洛仿真上述二进制序列统计实现。目 标正确跟踪百分比的时间平均，将能提供目标被正确跟踪的时间分数， 从而表征航迹的连续性。
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输入：
X0,y0 vx,vy ax,ay (r,a) = f(x,y) (zr,za) = (r,a) + rand()
输出：
目标观测数据模拟
圆周运动模型(CT)
模型：
x = x0 + (v/w)*cos(wt) y = y0 + (v/w)*cos(wt)
输入：
实验课内容
目的
实践仿真实验过程
模拟数据 MC仿真实现 结果分析
理解MC仿真思想 掌握仿真实验分析方法 实验报告提交
新技术楼808室周共健或新技术楼807室尚尚。 电子版发送至zhougj@，邮件主题说明。
实验课内容
内容
可自选 建议内容
滤波精度 关联正确与错误表征
跟踪评价指标滤波精度
均方根误差(RMSE)/标准偏差
“误差” 的 “平方” 的 “平均” 的 “二次根”
RMSE
( X i )2 i 1 ˆ
N
真值
N
有限观测次数、真值未知
( X i X )2 i1 ˆ
N
RMSE
N 1
终止航迹 无初始 关联点迹
有关联次 数<k
连续L次 没有关联
航迹头 有初始 关联点迹
暂时航迹 有关联次 数 >= m 滑动等待 n次扫描
确认航迹
递推实现流程
点迹
波门中 心预测
有效航 迹关联
跟踪 滤波
航迹 整理
有效航迹
暂时航 迹关联 航迹 起始 新暂时 航迹
地波超视距跟踪特殊性
数据率低：为了获得足够的信噪比以及多普勒分辨能力，高频地波超 视距雷达积累周期往往长达几十秒甚至几百秒。如此之低的数据率， 常规雷达跟踪系统难以接受，其间目标的位臵和运动参数会有很大的 变化，这给跟踪预测带来很大的不确定性。 检测概率低：由于远距离传播衰减，目标回波信号幅度较小；强杂波 （海杂波、电离层杂波等）和干扰（电台干扰、冲击干扰等）的存在， 目标回波信号经常被掩盖；再加上高频段目标散射面积随姿态的变化 敏感；使得高频地波雷达检测概率很低，有时甚至连续多个周期不能 检测到目标信号。 观测精度低：高频雷达距离分辨通常在几公里以上，方位分辨则在几 度以上，这导致雷达对目标位臵的估值精度很低，特别是远距离目标， 观测位臵可能偏离目标真实位臵十几公里。另外，雷达在对抗杂波及 干扰时，经常会破坏期望信号的信息，导致估值误差的加大，甚至使 目标参数估计出现野值。 杂波密集：要在低信噪比下获得足够的目标发现能力，必然导致虚假 观测的增加；杂波和干扰经常会误检为目标，另外在对抗杂波和干扰 时也会导致虚假目标的出现。
X
ˆ Xi i 1
N
N
跟踪评价指标关联概率
目标正确跟踪百分比
如果一个目标某个周期的真实位臵与估计位臵之间的距离不超过目标一 个周期 之内最大可能运动距离 ，我们则认为目标被正确跟踪。 定义一个二进制序列表征目标的跟踪状态。如果某个周期存在一条目标 真实航 迹，序列对应位臵则为1；如果没有真实航迹，对应位臵则为0。 每个周期目标。 正确跟踪百分比通过对各次蒙特卡洛仿真上述二进制序列统计实现。目 标正确跟踪百分比的时间平均，将能提供目标被正确跟踪的时间分数， 从而表征航迹的连续性。
点迹融合
单频跟踪
航 迹 融 合
系统 航迹
近区 雷达 远区
径向距离
近区 交叉 雷达 区域 远区 径向距离
仿真实验示例
仿真实验示例
100 90 80 70
成功跟踪百分比
60 50 40 30 20 10 0
软分区混合式融合 硬分区混合式融合
0
10
20
30 40 雷达周期数
50
60
仿真实验示例
序号 1 2 3 4 5 6 7 跟踪器 单频跟踪A 单频跟踪B 航迹融合 前臵式点迹融合 内臵式点迹融合 后臵式点迹融合 硬分区混合式融合 平均成功跟踪百分比 51.08% 47.81% 71.14% 85.72% 86.75% 87.08% 84.81% 每小时假航迹数 1.27 1.26 2.58 11.43 11.49 12.37 5.55
仿真评价方法
蒙特卡洛仿真方法
• Monte Carlo 仿真方法是通过大量的计算机模拟来检验系统的动 态特性并归纳出统计结果的一种随机分析方法。用数学方法模拟 真实物力环境，并验证系统的可靠性与可行性。 • 主要包括随机数的产生、Monte Carlo 仿真设计以及结果解释等。 • Monte Carlo 仿真设计的基本原则是，在比较两种方法的性能时， 应尽可能的保证相同的实验条件，即保证相同的仿真序列和相同 的随机量测误差。 • 另外还应保证试验的可重复性，以使感兴趣或异常的结果能够被 详细检查出来而不需要重复整个仿真试验。可通过将仿真数据及 结果打印或写盘来实现。
模型：
x = x0 + vx * t y = y0 + vy * t x0 y0 vx vy (r,a) = f(x,y) (zr,za) = (r,a) + rand()
输入：
输出：
目标观测数据模拟
常加速运动模型(CA)
模型：
x = x0 + vx * t + ½*ax*t*t y = y0 + vy * t + ½*ay*t*t
与正确跟踪定义相反，所有那些既不是与正确目标观测关联又不满足上 面条件的确认航迹则被称为虚假航迹。
单位时间虚假航迹数
目标正确跟踪百分比越高，单位时间虚假航迹数越少，表明跟踪器性 能越好。
目标观测数据模拟
输入是什么？ 仿真什么样的模型 输出是什么？ 最终形成什么数据
目标观测数据模拟
常速运动模型(CV)
地点
新技术楼311 ，研究生实验室
蔡庆宇、薛毅、张伯彦。《相控阵雷达数据处理及其仿真技术》 周宏仁。《机动目标跟8室，86418051-820
参考
8
软分区混合式融合
86.81%
5.66
态势显示简介
正确实时显示目标的航迹及诸参数； 目标航迹点迹与雷达威力范围的地图背景正确 重合显示，直观表达目标的位臵信息； 提供兴趣目标的选取及单独重点观测手段； 可随时接入雷达系统，通过以太网实时接收数 据处理输出的态势数据参数，并且可随时退出 雷达系统； 以文件形式记录接收的雷达态势数据，提供对 这些文件的检索手段，可重演已记录的全部或 者部分数据或者特定目标； 打印输出功能。
模拟CV目标，直角坐标观测，两种方法/两种参数 滤波（滤波方法自选），MC仿真，Matlab编程
感兴趣者可用C语言实现核心模块
验收方式
实验报告
仿真实验模型（理论） 仿真实验流程（实现） 仿真实验分析及总结（成果） 附核心模块代码或所有
实验课内容
时间
周六5-6、周日9-10
目标跟踪的困难
目标观测起源的不确定性 目标观测信息的不精确性 目标运动方式的不确定性
跟踪滤波
跟踪滤波估计 Alpha-Beta Kalman
滤波值
预测值
+
*
增益
*
+
观测值 - 预测值
滤波值
模型
加权 系数
观测
*
加权 系数
目标模型
CV CA CT IMM
跟踪坐标系
数据处理系统
多目标跟踪的概念
将观测信息分解为对应于不同目标的观测信息集合上， 并利用各观测信息集合获得目标状态的估值。 数据处理系统的地位和意义 雷达系统性能的最终实现
信号系统
发射 接收 天馈 频综 信处
数据处理
关联 滤波 预测 起始 终结
显示系统
显示 存储 分析 打印 上报
融合中心
关联 融合 指挥 决策 火控
直角坐标系 极坐标系 球坐标系 其它
数据关联
最近邻 JPDA MHT
起始与终结
逻辑法 记分法 特征法
航迹管理
新建航迹 删除航迹 航迹索引
动态管理 静态管理
航迹管理方法
用第一扫描中得到的测量作为航迹 头建立门限，用速度法建立初始相 关波门，对第二次扫描有测量落入 初始相关波门的航迹头均建立暂时 航迹； 对每个暂时航迹（由两次测量组成） 直线外推，以外推点为中心，后续 相关波门的大小由航迹外推误差协 方差确定；第三次扫描测量落入后 续相关波门离外推点最近者给予互 联； 若后续相关波门没有测量，则撤销 此可能航迹，或用加速度限制的扩 大相关波门考察第三次扫描测量是 否落入其中； 继续上述步骤，直到形成稳定的航 迹，航迹起始才算完成； 在历次扫描中，未与任何航迹互联 的那些测量（称自由测量或孤立点 迹）作为新的航迹头，转步骤1操 作。
x0,y0 v w (r,a) = f(x,y) (zr,za) = (r,a) + rand()
输出：
数据处理实验分析
非合作目标
真值可获取 运动不确定
合作目标
真值可获取 运动确定