雷达信号matlab仿真

雷达系统分析大作

作 者： 雪娣 学号：0410420727

1. 最大不模糊距离：

,max

1252u r

C R km f == 距离分辨率：

1502m

c

R m B ∆=

= 2. 天线有效面积：

22

0.07164e G A m λπ

==

半功率波束宽度：

3 6.4o db

θ==

3. 模糊函数的一般表示式为

()

()()2

2*

2

;⎰

∞

∞

-+=

dt e t s t s f d f j d πττχ 对于线性调频信号 (

)21

Re j t p t s t ct e T πμ⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭

则有：

()()2

21

;Re Re p j t T j t d p

p

p t t f ct ct e e dt T T T πμπμτ

χτ∞+-∞⎛⎫⎛⎫+=

⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭

⎰ ()

()()sin 1;11d p p d p d p p f T T f T f T T τπμττχττπμτ⎛⎫⎛⎫+- ⎪

⎪ ⎪ ⎪⎛⎫⎝⎭⎝⎭=- ⎪ ⎪⎛⎫⎝⎭+-

⎪ ⎪

⎝

⎭

分别令0,0==d f τ可得()()2

2

0;,;0τχχd f

()()

sin 0;d p d d p

f T f f T πχπ=

()sin 1

;011

p p p p p T T T T T τπμττχττπμτ⎛⎫

⎛⎫-

⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎛⎫⎝⎭⎝⎭=- ⎪ ⎪⎛⎫⎝⎭- ⎪ ⎪⎝

⎭

程序代码见附录1的T_3.m, 仿真结果如下:

4. 程序代码见附录1的T_4.m, 仿真结果如下:

通过比较得知，加窗后的主副瓣比变大，副瓣降低到40db 以下，但主瓣的宽度却增加了，约为未加窗时的1.5倍，主瓣也有一定的损失。 5.由雷达方程

221

34

0(4)t

PG Te SNR KT LFR λσπ=

计算可得

1196.5540log SNR R =- db

作图输出结果如下，程序代码见附录1的T_5.m

在R=70km 时,计算得单个脉冲的SNR 1=2.7497 db,要达到要求的检测性能则需要12.5dB 的最小检测输入信噪比，而M 个相参脉冲积累可以将信噪比提高M 倍， 故 1

0)

1(SNR D M =

=9.4413 因此要达到要求就需要10个以上的相参脉冲进行积累。可求得可积累脉冲数为： 3256db

r a

N f θ=

=Ω

其中,a Ω为天线的搜索速度等于30o /s.r f 是重复频率为1200hz.故满足要求.

6. 设t 时刻弹舰径向与目标航向的夹角为a （t）,目标偏离弹轴方向的夹角为t β（）

,在t=0时,31o o α

α==（）, 1o ββ==（0）.

由几何关系知, sin cos o o OM R MP R αα

==

经t 秒后,

''cos '''sin '

s a a M P MP V t V t O M OM V t αα=--=-

''()''O M t arctan M P α⎛⎫

=

⎪⎝⎭

()()'t t βαα=-

sin '

''()sin ()sin ()

a OM V t O M R t t t ααα-=

=

cos ()cos ()d a s V V t V t βα=+

又因为

cos ()cos(()')t t βαα=-

cos ()cos 'sin ()sin '1cos ()sin ()22

t t t t αααααα=+=+

故

1

cos ()sin ()cos ()22d a s V V t t V t ααα⎛⎫=++

⎪⎝⎭

()d f t 31

cos ()sin

()

22d a s V V V t t αα⎛⎫=++ ⎪⎝⎭

2231

cos ()sin ()22d

d a s V f V V t t ααλλ⎛⎫⎛⎫==++ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭

利用以上的关系式即可计算出第i 个重复周期弹目间的距离()i R t 和回波信号的多普勒频率

()d f t .仿真程序代码见附录1的T_6.m.实验结果如下:

由仿真结果可知,

()d f t 的变化不大,这表明相对速度的变化不大，同时可求得

688/Vd m s ≈.

7. (1)相干积累:

由于相对速度的变化不大，所以在仿真时取定值688/Vd m s =。

仿真程序代码见附录1的T_7_1.m.实验结果如下:

相干积累前后的信噪比情况如下图所示：

由仿真结果知，积累前匹配滤波器输出的信噪比为约12dB 。已知M 个脉冲相参积累可以将信噪比提高M 倍，所以，64个脉冲相参积累后的信噪比将提高64倍（18db ）。相干积累后输出的信噪比约30db ，与预期效果相符。 (2)非相干积累：

双极点滤波器的时域框图如下：

由此可的它的频域响应：

(22exp 2/1d k ξωτξ=--

其中

(212exp /1cos()d d k ξωτξωτ=-- (22exp 2/1d k ξωτξ=--

式中： 0.63ξ

=， 2.2d N ωτ=，N 是半功率波束宽度。

仿真程序代码见附录1的T_7_2.m.实验结果如下: