脉冲多普勒雷达测速仿真
脉冲多普勒雷达高重频测距技术设计与仿真
总第 307 期 2020 年第 1 期
舰船电子工程 Ship舰Ele船ctr电onic子En工gin程eering
测和确认，并且一定程度上提高杂波环境下目标的 检测能力［1］。
目前脉冲多普勒雷达高重频模式下进行测距 常用的方法有：一是选择多组脉冲重复频率在多个 相参处理周期上进行解距离模糊的方法；二是使用 相位编码或频率调制波形进行测距。利用多重 PRF 法解距离模糊，存在着要同时解决距离模糊和 距离遮挡的问题［2~6］。
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姚国国等：脉冲多普勒雷达高重频测距技术设计与仿真
总第 307 期
相 参 帧 周 期 ，即 实 现 对 多 目 标 的 速 度 和 距 离 的 测 量。该方法具有信息处理流程和算法简单、占用信 息处理资源少和不存在解距离模糊等优点。
2 测距原理与处理算法来自雷达在目标搜索状态下，使用高重频工作模式
时，会存在严重的测距模糊（测距单值性），为消除
YAO Guoguo1 ZHOU Yejun2 LIU Xiaokun2 （1. China Airborne Missle Academy，Luoyang 471009） （2. Institute of Telecommunication Satellite，China Academy of Space Technology，Beijing
高重频模式下的测距模糊，采用线性调频测距法，
在检测到目标和目标的速度节拍之后，采用频率调
制模式，在线性调频节拍，实现对目标的距离测量。
matlab仿真脉冲多卜勒雷达信号处理
matlab仿真脉冲多卜勒雷达的信号处理目录目录-------------------------------------------------------- 1 第一章绪论-------------------------------------------------- 31.1 雷达起源 ---------------------------------------------- 31.2 雷达的发展历程 --------------------------------------- 4 第二章原理分析----------------------------------------------- 62.1 匹配滤波器原理 --------------------------------------- 62.2 线性调频信号（LFM） ---------------------------------- 82.3 LFM信号的脉冲压缩----------------------------------- 10 第三章多目标线性调频信号的脉冲压缩------------------------- 14 第四章仿真结果分析------------------------------------------ 164.1 时域图分析 ------------------------------------------ 164.2 回波信号频域图分析 ---------------------------------- 174.3 压缩信号图分析 -------------------------------------- 194.4 多目标压缩信号图分析 -------------------------------- 21 第五章问题回答--------------------------------------------- 23 第六章致谢与总结------------------------------------------- 24 附录（Matlab程序）------------------------------------------ 25第一章绪论1.1 雷达起源雷达的出现，是由于二战期间当时英国和德国交战时，英国急需一种能探测空中金属物体的雷达（技术）能在反空袭战中帮助搜寻德国飞机。
脉冲雷达高精度测距方法研究与仿真
脉冲雷达高精度测距方法研究与仿真脉冲雷达是一种通过发射和接收电磁脉冲来实现测距的技术。
它在军事、安防、工业等领域具有重要的应用价值。
本文将对脉冲雷达的高精度测距方法进行研究与仿真。
脉冲雷达的测距原理是利用电磁波在空间传播的时间差来计算目标物体与雷达的距离。
通常，雷达首先发射一个短时脉冲信号，然后接收目标物体反射回来的信号。
通过测量发射信号和接收信号之间的时间差，可以得到目标物体与雷达之间的距离。
为了提高脉冲雷达的测距精度，研究人员提出了一些方法。
首先是超高精度脉冲雷达技术。
该技术利用超高精度的本振信号，以及精确的时钟同步技术，可以将测距精度提高到亚米级甚至毫米级。
这种技术通常用于精确测量静止的目标物体的距离。
其次是多普勒效应在脉冲雷达中的应用。
多普勒效应是由于目标物体与雷达之间的相对运动而导致的频率偏移。
通过测量多普勒频移，可以计算出目标物体的速度。
在脉冲雷达中，将多普勒频移转换为距离信息，可以实现目标物体的测距。
另外，脉冲压缩技术也是提高脉冲雷达测距精度的重要方法。
脉冲压缩技术利用信号处理算法，将发射信号的频带展宽，然后将接收信号与展宽后的发射信号进行相关处理，从而实现信号的压缩。
这种方法可以提高脉冲雷达的分辨率和测距精度。
为了验证上述方法的有效性，我们可以通过仿真来进行验证。
仿真可以复现雷达工作的环境和参数，通过控制变量的方法，研究不同方法对测距精度的影响。
例如，我们可以利用Matlab等工具进行脉冲雷达仿真。
通过设定不同的目标物体距离、速度等参数，分别采用不同的测距方法进行仿真实验。
通过比较仿真结果和真实值，评估不同方法的测距精度。
综上所述，脉冲雷达的高精度测距方法研究与仿真具有重要意义。
通过研究与仿真，我们可以深入理解脉冲雷达的测距原理和方法，进一步提高测距精度。
同时，仿真结果也可以为实际应用提供参考，指导雷达系统的优化和改进。
DSP多普勒雷达测速测距精
多晋勒滤波器J 频率响应i I-Fr0 Fr 九图3.3多普勒滤波器频响 此滤波器能够用来抑制噪声。
但同时把静态目标也给对消掉，也使得运动目标的 谱分量有部分的衰减，因此用 MTI —次相消器检测不出静止目标。
3.3 MTD （动目标检测）原理MTD 与MTI 同属雷达信号处理的频域处理范畴，但一般意义上来说， MTD 是 MTI 的改进或更有效的频域处理技术。
广义上地讲， MTD 处理又是多普勒处理的一种特殊形式与传统的 MTI 相比，MTD 改善了滤波器的频率特性，使之更接 近于最佳匹配线性滤波，以提高改善因子；能够检测强地物杂波的低速目标甚至 切向飞行的大目标。
MTD 的核心是线性MTI 加窄带 多普勒滤波器组。
根据最佳线性滤波理论，在杂波背景下检测运动目标回波，除 了杂波抑制滤波器外，还应串接有对脉冲串信号匹配的滤波器，实际工作中，多 普勒频移fd 不能预知，需要采用一组相邻且部分重叠的滤波器组覆盖整个多普勒 频率范围，这就是窄带多普勒滤波器组。
输入 N 个脉冲的横向滤波器组的实现是 由N 个输出的横向滤波器（N 个脉冲和N-1根迟延线）经过各脉冲不同的加权并 求和后形成的。
其实现方法下图所示：求和尿出輸入 -—► Tr >■・・■ Tr图3.4横向滤波器 图3.5 N=16时滤波器频响该滤波器的频率覆盖范围为0到fr , fr 为雷达工作重复频率。
气象杂波（如云雨等） 和箔条杂波受气流和风力的影响，会相对雷达而动，其频谱中心不是固定在0频 附近，而是在某个频率区间内变化的，抑制此类杂波用普通的MTI 滤波器是不行的，而MTD 滤波器则可以抑制此类杂波。
四实验步骤以下是该实验中设定的几个参数BandWidth=2.0e6 --------------------------------------------- 带宽TimeWidth=42.0e-6 ------------------------------------------- 脉宽Fs=2.0e6 ------------------------------------------------- 采样率PRT=240e-6 ------------------------------------------ 脉冲重复周期TargetDista nce=[3000 8025 8025 25600] ----------------- 目标距离TargetVelocity=[50 -100 0 283] -------------------------- 目标速度%其中X=0; Y=8; Z=3;对应学号1302121083的后三位假设接收到的回波数是16个，噪声为高斯随机噪声。
多普勒雷达系统仿真
摘要摘要现代通信系统要求通信距离远、通信容量大、传输质量好，作为其关键技术之一的调制解调技术一直是人们研究的一个重要方向。
本文以MATLAB为软件平台，充分利用其提供的通信工具箱和信号处理工具箱中的模块，对数字调制解调系统进行Simulink设计仿真，并且进行误差分析。
数字化正交数字化正交调制与解调是通信系统中十分重要的一个环节，针对不同的信道环境选择不同的数字化正交数字化正交调制与解调方式可以有效地提高通信系统中的频带利用率，改善接收信号的误码率。
本设计运用Simulink仿真软件对二进制调制解调系统进行模型构建、系统设计、仿真演示、结果显示、误差分析以及综合性能分析，重点对BASK，BFSK，BPSK进行性能比较和误差分析。
在实际应用中，视情况选择最佳的调制方式。
本文首先介绍了课题研究的背景，然后介绍系统设计所用的Simulink仿真软件，随后介绍了载波数字调制系统的原理，并根据原理构建仿真模型，进行数字调制系统仿真，最后对设计进行总结，并归纳了Simulink软件使用中需要注意的事项。
本文的主要目的是对Simulink的学习和对数字调制解调理论的掌握和深化，为今后在通信领域继续学习和研究打下坚实的基础。
关键字：排通信系统，Simulink仿真，数字化调制解调，BASK，BFSKABSTRACTABSTRACTTheThe Modern communication systems require communication distance, large communication capacity, good transmission quality, as one of its key technologies modem technology has been an important direction for researchers. In this paper, MATLAB software platform, providing full use of its communications toolbox and signal processing toolbox module, digital modulation and demodulation system Simulink design simulation and error analysis.Modulation and demodulation is a very important part of the communication system, for different channel environment to select different modulation and demodulation system can effectively improve the spectrum efficiency in a communication system, improve the bit error rate of the received signal. This design using Simulink simulation software binary modulation and demodulation system modeling, system design, simulation demo showed that the error analysis and comprehensive performance analysis, focusing on the BASK, BFSK, BPSK performance comparison and error analysis. In practice, as the case may select the best modulation.This paper describes the background of the research, then describes the system design using Simulink simulation software, then introduced the carrier digital modulation system of principles, and build a simulation model based on the principle of digital modulation system simulation, and finally the design summary and induction Simulink software matters that need attention. The main purpose of this paper is to study and Simulink digital modem theory of mastery and deepening for the future to continue learning and research in the field of communication and lay a solid foundation.Key Words: queuing theory, demand management, telecom offices目录第1章引言 (1)1.1 选题背景 (1)1.2 研究目标和意义 (1)第2章研究的理论基础 (8)2.1 仿真软件matlab简介 (8)2.2 仿真软件simulink简介 (9)2.3 仿真软件matlab简介 (10)第3章数字频带传输系统 (11)3.1 数字调制系统 (11)3.2 二进制振幅键控 (11)3.3 二进制移频键控 (14)3.4 二进制移相键控 (17)3.5 二进制分相位键控 (19)3.6 二进制数字信号的功率谱密度 (22)3.6.1 ASK信号的功率谱密度 (22)3.6.2 FSK信号的功率谱密度 (23)3.6.3 2PSK与DPSK信号的功率谱密度 (24)第4章系统的设计与仿真 (25)4.1 ASK信号的数字化正交数字化正交调制与解调 (25)4.1.1 2ASK信号调制仿真 (25)4.1.2 2ASK信号解调仿真 (28)4.2 FSK信号的数字化正交数字化正交调制与解调 (30)4.2.1 2FSK信号调制仿真 (30)4.2.2 2FSK信号解调仿真 (34)4.3 2PSK信号的数字化正交数字化正交调制与解调 (36)4.3.1 2PSK信号调制仿真 (36)4.3.2 2PSK信号解调仿真 (39)第5章结论 (42)参考文献 (46)致谢 (48)第1章引言第1章引言1.1 选题背景进入20世纪以来，随着晶体管、集成电路的出现与普及、无线通信迅速发展。
matlab仿真脉冲多卜勒雷达的信号处理分析
matlab仿真脉冲多卜勒雷达的信号处理目录目录-------------------------------------------------------- 1 第一章绪论-------------------------------------------------- 31.1 雷达起源 ---------------------------------------------- 31.2 雷达的发展历程 --------------------------------------- 4 第二章原理分析----------------------------------------------- 62.1 匹配滤波器原理 --------------------------------------- 62.2 线性调频信号（LFM） ---------------------------------- 82.3 LFM信号的脉冲压缩----------------------------------- 10 第三章多目标线性调频信号的脉冲压缩------------------------- 14 第四章仿真结果分析------------------------------------------ 164.1 时域图分析 ------------------------------------------ 164.2 回波信号频域图分析 ---------------------------------- 174.3 压缩信号图分析 -------------------------------------- 194.4 多目标压缩信号图分析 -------------------------------- 21 第五章问题回答--------------------------------------------- 23 第六章致谢与总结------------------------------------------- 24 附录（Matlab程序）------------------------------------------ 25第一章绪论1.1 雷达起源雷达的出现，是由于二战期间当时英国和德国交战时，英国急需一种能探测空中金属物体的雷达（技术）能在反空袭战中帮助搜寻德国飞机。
双通道连续波多普勒雷达测速模型仿真_刘邹
SimulationModelforDual-channelCW Doppler RadarSpeedMeasurement
LIUZou, ZHOUJie, ZHANGJian-ping
(SchoolofCommunicationsandControlEngineering, JiangnanUniversity, WuxiJiangsu214122, China)
理想状态下一 个目标的信号方程 ,
目标频率
f 1
=
1500Hz, 幅
— 271 —度 A1源自 通道相位 1(t) = 2(t)两通道正交 ;另一目标 为 I2 、
Q2 频率 f2 = 4500Hz, 幅度 A2, 相位情况相同 。
I1 =A1cos[ 2πf1 + 1 (t)] Q1 =A1sin[ 2πf1 + 2 (t)]
频目标来确立 目标的频率点位置 , 即 n的值 。
根据 n的 值计算目标的多普勒频 率为 fd, 并由式 (3)得
到目标的速度 。fd由目标 的频率 点位 置确定 , 如果 目标 所处
位置
n<512,
即 n在前
512范围内 , 则
fd
=1
n 02 4
×fs, 目标处
于来车区间 ;如果目标所处位置 n≥ 512, 即 n位于后 512区 间内 , fd =-1012042-4 n×fs, fd为负 , 确定 目标为去车 。确 定 fd 后由 (3)式计算得到目标速度 , 根 据 n所处 区间判断 出相应
在实际应用中采用dsp数字处理芯片来处理两路模数转换通道同步采通道信号并利用其独特的数字处理功能完成采集数据的frr变换及后续的运算可以快速计算得到运动目标的速度和运动方向同时由于实际环境中存在着大量的噪声干扰必须在本设计模型中添加相应的去噪处理在每帧数据之间也进行必要的数据相关判断去除虚假信号确立真实目标的速度和运动方向为后续的处理提供有效数据
脉冲多普勒雷达matlab
脉冲多普勒雷达matlab脉冲多普勒雷达是一种广泛应用于军事、天文、大气科学、气象等领域的电磁波测量技术。
它通过发送一定频率的脉冲信号，并对返回信号进行处理，可以获取目标的信息，如位置、速度、加速度等。
本文将介绍脉冲多普勒雷达的原理和在MATLAB中的实现。
一、脉冲多普勒雷达的原理脉冲多普勒雷达是一种主动雷达，它通过发送脉冲信号，利用目标回波信号的时间差和频率差来测量目标的距离、速度和加速度等信息。
其信号处理过程主要包括以下几个步骤：1. 发送脉冲信号脉冲多普勒雷达发送的脉冲信号通常是一段短时间内的高功率信号，一般情况下可以用正弦函数表示，即：s(t) = A·sin(2πfct)其中，A表示信号的幅度，fc为信号的载频，t为时间。
2. 接收回波信号经过一段时间后，脉冲信号会被目标反射，形成回波信号并被多普勒雷达接收。
多普勒雷达接收到的回波信号会包含有目标的信息，但由于信号在传输过程中会受到一些干扰和衰减，因此需要对信号进行处理，以得到目标信息。
首先，通过信号处理技术可以提取出回波信号中的目标信号，即目标的距离信息。
然后，可以利用多普勒效应来提取目标的速度信息。
多普勒效应是指当观察者和目标相对运动时，目标回波信号的频率会发生变化。
具体来说，当目标朝着多普勒雷达运动时，回波信号的频率高于原始信号的频率；而当目标远离多普勒雷达时，回波信号的频率低于原始信号的频率。
因此，在脉冲多普勒雷达中，可以通过测量回波信号的频率差来计算目标的速度。
对于进行速度测量，一般会采用FFT变换的方法进行频域处理，即把回波信号转换到频域，然后通过计算频率谱来得到目标的速度信息。
频率谱可以使用MATLAB中的fft函数快速计算得到。
4. 计算目标加速度除了可以得到目标的距离和速度信息外，通过对速度信号再次求导，可以得到目标的加速度信息。
因此，可以通过进一步处理速度信号来计算目标的加速度。
在MATLAB中，可以使用diff函数对速度信号进行差分计算，得到相邻速度值之间的差异，再次差分求得目标的加速度。
基于Simulink的脉冲多普勒雷达系统建模仿真
基于Simulink的脉冲多普勒雷达系统建模仿真胡海莽1，杨万海（西安电子科技大学电子工程学院，陕西 西安 710071）摘要：利用计算机仿真技术的可控制性，可重复性，无破坏性，安全性，经济性等特点与优势对雷达电子对抗装备及其技术与战术运用等进行仿真与效能评估，是当前和未来雷达与电子对抗领域研究中的一种重要手段。
本文的工作是建立一个基于Simulink的雷达系统仿真库，因为MATLAB的使用广泛性，因此基于其上的雷达系统仿真库较易推广。
该雷达系统仿真库不仅可以协助设计雷达系统而且可以帮助学生学习雷达系统。
关键词：雷达；建模；仿真Modeling and Simulation of PD Radar System Based on SimulinkHU Hai-Mang, YANG Wan-Hai(Xidian Univ, Xi’an 710071, China)Abstract: The modeling and simulation of radar systems with system simulation tools make it possible to complete scheme reasoning and performance evaluation efficiently. This paper constructs some radar function blocks and models and simulates a pulse Doppler radar system based on Simulink5.0.The software is perfectly applied in the study of algorithms in radar signal processing and displays the system’s performance.Keywords: radar; modeling; simulation; Simulink;1 引言在雷达信号处理系统中系统级仿真占有极其重要的地位，经过系统级仿真能够保证产品在最高层次上的设计正确性。
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。
MPRF脉冲多普勒雷达DBS模块仿真
矢量 和雷 达 视 线 的 总 圆锥 角 ） 主 波 束 方 位 角 为 ０ ，
（ 即 在 水平 面 的投影 ） 俯仰 角 为 ｅ 即 在垂 直面 ， （
２ ＤＢ Ｓ工 作 原 理 及 流 程
Ｄ Ｓ是基 于 多普勒 分辨 理论 ， Ｂ 利用 雷 达波束 内
１ 引 言
现 代 战争对 雷达 分辨 率 的要 求 越来 越 高 ， 冲 脉 多普 勒 （Ｄ） Ｐ 雷达 是应 用 多 普 勒效 应 以 频谱 分 离技
术 来抑 制 各 类 强 背 景 杂 波 的脉 冲 雷 达 ， 是 从 距 它 离、 角度 和 速 度 三 个 途 径 来 分 辨 目标 的＿ 。 目 １ ｊ
烟台 ２ ４ ０ ） ６ ０ １ （２ ４ 部 队 ９ 分 队” 葫芦岛 １ ５ Ｏ ）海军航空工程学 院院务部 ９９１ ３ ２ＯＯ（
（ 军 驻 沈 阳地 区航 空 军事 代 表 室。 沈 阳 １ ０ ０ ） 海 １０ ０
摘
要
文章 阐述 了 Ｄ Ｓ 多普 勒波 束锐 化 ） Ｂ（ 的基本 原理及 其 在 ＭＰ Ｆ（ Ｒ 中脉 冲重 频 ） 普勒 雷达 中 的作用 ， 明 了 多 说
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔｈ ｓ ｐ ｐ ｒｅ ｐ ｔ ｔ ｓ ｔ ｅ ｐ ｉｃ ｐ ｅ ｏ Ｓ ａ ｄ ｉ ｕ ｃ ｉ ｎ ｉ Ｐ ｕ ｓ ｐ ｌ ｒｒ ｄ ｒ ｉ ｅ ｈ ｒ ｃ ｓ ｓ ｒ ｃ ｉ ａ ｅ ｘ ａ ｉ ｅ ｈ ｒｎ ｉｌ ｆＤＢ ｎ ｔ ｆ ｎ ｔ ｎ Ｍ ＲＦ ｐ ｌｅ Ｄｏ ｐ ｅ ａ ａ ，ｇ ｖ ｓ ｔ ｅ ｐ ｏ ｅ ｓ ａ ｓ ｏ ｏ Ｓ ａ ｈ ｔ ｏ Ｏ ｓｍｕ ａ ｅ ｔ ｅ ＤＢ ｆＤＢ ｎ ｔ ｅ ｍｅ ｈ ｄ ｔ ｉ ｌｔ ｈ Ｓ，ｔ ｓ ｓ ｔ ｅＤＢＳ Ｍ ｏ ｕ ｅ ｉ ｈ ｅ ｈ ｄ ｏ ＡＴＬＡＢ ｒ ｐ ｎ ｉｅ ｈ ｅ ｕ ｔ ｄ ｅ ｔ ｈ ｄ ｌ ｎ ｔ ｅｍ ｔ ｏ ｆ Ｍ ｇ ａ ｈ ａ ｄ ｇ ｖ ｓ ｔ ｅ ｒ ｓ ｌ ． Ｋ ｙ Ｗ ｏｒ ｓ ＬＰ ｅ ｄ ＲＦ，ｐ ｌｅＤ ｐ ｌ ｒｒ ｄ ｒ ａ ａ ｐ ｏ ｅ ｓ ｒ ｉ ｌｔ ｎ ｕｓ ｏ ｐ ｅ ａ ａ ，ｄ ｔ ｒ ｃ ｓ ｏ ，ｓｍｕ ａ ｉ ，ＤＢ ｏ Ｓ Ｃｌ ｓ ｍ ｂ ｒ ＴＰ ９ ． ａ ｓ Ｎｕ ｅ ３１９
多普勒雷达仿真代码
多普勒雷达仿真代码下面是一个简单的多普勒雷达仿真代码的示例，使用 Python 编写。
这个示例代码模拟了多普勒雷达的基本工作原理，并生成了一些模拟的雷达回波数据。
```pythonimport numpy as npimport matplotlib.pyplot as plt# 定义多普勒雷达的参数c = 3e8 # 光速（m/s）f = 1e9 # 雷达频率（Hz）v = 300 # 目标速度（m/s）theta = np.radians(30) # 雷达波束与目标速度之间的夹角# 生成时间序列t = np.linspace(0, 2 * np.sqrt(v**2 * np.sin(theta)**2 / (2 * c * f)), 1000) # 计算多普勒频移fd = 2 * v * np.sin(theta) * np.cos(2 * np.pi * f * t / c)# 生成模拟的雷达回波数据echo = np.sin(2 * np.pi * f * t + fd)# 绘制结果plt.plot(t, echo)plt.xlabel('Time (s)')plt.ylabel('Amplitude')plt.title('Doppler Radar Simulation')plt.show()```在这个示例代码中，我们首先定义了一些多普勒雷达的参数，包括光速`c`、雷达频率`f`、目标速度`v`和雷达波束与目标速度之间的夹角`theta`。
然后，我们生成了一个时间序列`t`，表示雷达发射和接收信号的时间。
接下来，我们根据多普勒效应的公式计算了多普勒频移`fd`，并生成了模拟的雷达回波数据`echo`。
在这里，我们使用了一个简单的正弦函数来模拟回波信号的形状。
最后，我们使用`matplotlib`绘制了结果，显示了时间`t`和回波信号`echo`的关系图。
雷达信号的MATlab仿真
K
B ， 是调频斜率， 于是， 信号的瞬时频率为 f c Kt( T t T ) ， 如图 2.1 2 2 T
1.2 雷达的用途
雷达的用途广泛，种类繁多，分类的方法也非常复杂。通常可以按照雷达的 用途分类，如预警雷达、搜索警戒雷达、无线电测高雷达、气象雷达、航管雷达、 引导雷达、炮瞄雷达、雷达引信、战场监视雷达、机载截击雷达、导航雷达以及 防撞和敌我识别雷达等。除了按用途分，还可以从工作体制对雷达进行区分。 1.3 论文的基本内容
个 LTI（线性时不变）系统。
图 1.2：雷达等效于 LTI 系统 等效 LTI 系统的冲击响应可写成:
h(t ) i (t i )
i 1
M
(1.1)
M 表示目标的个数， 次的时间：
i 为目标散射特性， i 是光速在雷达与目标之间往返一
i
2 Ri c
(1.2)
式中， Ri 为第 i 个目标与雷达的相对距离。 雷达发射信号 s (t ) 经过该 LTI 系统，得输出信号(即雷达的回波信号) sr (t ) ：
关键词: MIMO ;模糊图；脉冲压缩
Matlab simulation of radar signals
Niu Hui , College of physics and electronic information
Abstract:The use of digital signal processing theory and Matlab software research
脉冲多普勒雷达探测的速度盲区仿真系统
ｉｔｒｃｉｅｆ ｎ ｔ ｎａ ｄａ ｕ ｄ ｎ ｉｕ ｌ ｅ ｆｅ ｔ ｎｅ ａｔｖ ｕ ｃｉ ｎ ｂ ｎ ａ ｔｖｓ ａｉ ｄ ｅｆｃ． ｏ ｚ Ｋｅｗｏｄ ：Ｄ ｐ ｌｒｒｄ ｒ ｌ ｄｚ ｎ ｆｖ ｌｃｔ ｙ ｒ ｓ ｏ ｐ ｅ ａ ａ ；ｂｉ ｏ ｅｏ ｅｏ ｉ ｎ ｙ；Ｍ ＡＴＬＡＢ；ｓｍ ｕａｉｎ ｉ ｌｔ ｏ
ｓｍ ｕａ ｉ ｎ ｓ ｓ ｅ ｉ ｌ ｔ ｙ ｔ ｍ． Ｔｈ ｅ ｅ ｔ ｎ ｏ ｉｂ ｒ ｅＤ ｐ ｌ ｒｒ ｄ ｒｃ ｎ ｂ ｒ ｖ ｅ ｄ ａ ｄ ｓｍｕ ａ ｅ ｙ ａ ｉａｌ ｔ ｎ ｉｈ ｏ ｅ ｄ ｔｃ ｉ ｆ ｒ ｏ ｎ ｏ ａ ｏ ｐ ｅ ａ ａ ａ ｅ ｐ ｅ ｉ ｗｅ ｎ ｉ ｌｔ ｄ ｄ ｎ ｍ ｃ ｌ ｗｉｈ ａ ｙ ｆ ｇ ｔ ｙ ｌ ｃ ｕ ｓ ｓ Ｔｈ ｙ ｔ ｍ ｖ ｒ ｏ ｓｔ ｅｉ ｔ ｒ ａ ｅ ｓ ｏ ｔ ｏ ｎ ｆｓ ｆ ｒ ｅ ｌ ｅ ｙ Ｍ ＡＴＬ ｏ ｒｅ． ｅ ｓ ｓ ｅ ｏ ｅ ｃ ｍｅ ｈ ｎ ｅ ｆ ｃ ｈ ｒｃ ｍｉ ｇ ｏ ｏ ｔ ｗａ ｅｒ ａ ｉ ｄ ｂ ｚ ＡＢ，ｈ ｓｆｉ ｎ ｌ ｎ ｍａ ｈ ｎ ａ ｒｅ ｄ ｙ ｍａ － ｃ ｉｅ
ｉ ｌｍｅ ｔ ｔ ｎ ｏ ｙ ａ ｉ ｓｍｕ ａ ｉｎ ｓ ｓ ｅ ｆ ｒｂ ｉ ｄ ｚ ｎ ｆ ｐ ｌｒ ｒ ｄ ｒｄ ｔ ｃ ｉｎ ｉ ｉ ｔｏ ｕ ｅ ｎ ｔ ｉ ｐ ｐ ｒ ｍｐ ｅ ｎ ａ ｉ ｆａｄ ｎ ｍ ｃ ｉ ｌ ｔ ｙ ｔｍ ｏ ｌ ｏ ｅｏ ｏ ｏ ｎ ｏ Ｄ ｐ ｅ ａ ａ ｅ ｅ ｔ ｎ ｒ ｄ ｃ ｄ ｉ ｈ ｓ ａ ｅ ．Ｂｙ ｏ ｓ
Ｊａ ａ ｇ ｕ ｉｏ Ｇｕ ｎ ｌｎ
（ ｈｎ ａｅ ｆ ｌｃｒｎｃ ｎ ｎｏｍａｉｎＴｅｈ ｏｏ ｙ ｅ ｉｇ１０ ４ ） Ｃ ｉａＡｃｄ ｍｙｏ ｅｔ ｉｓａｄＩｆｒ ｔ ｃｎ ｌｇ ，Ｂ ｉｎ ０ ０ １ Ｅ ｏ ｏ ｊ
matlab仿真脉冲多卜勒雷达信号处理
matlab仿真脉冲多卜勒雷达的信号处理目录目录-------------------------------------------------------- 1 第一章绪论-------------------------------------------------- 31.1 雷达起源 ---------------------------------------------- 31.2 雷达的发展历程 --------------------------------------- 4 第二章原理分析----------------------------------------------- 62.1 匹配滤波器原理 --------------------------------------- 62.2 线性调频信号（LFM） ---------------------------------- 82.3 LFM信号的脉冲压缩----------------------------------- 10 第三章多目标线性调频信号的脉冲压缩------------------------- 14 第四章仿真结果分析------------------------------------------ 164.1 时域图分析 ------------------------------------------ 164.2 回波信号频域图分析 ---------------------------------- 174.3 压缩信号图分析 -------------------------------------- 194.4 多目标压缩信号图分析 -------------------------------- 21 第五章问题回答--------------------------------------------- 23 第六章致谢与总结------------------------------------------- 24 附录（Matlab程序）------------------------------------------ 25第一章绪论1.1 雷达起源雷达的出现，是由于二战期间当时英国和德国交战时，英国急需一种能探测空中金属物体的雷达（技术）能在反空袭战中帮助搜寻德国飞机。
脉冲多普勒雷达导引头建模和仿真研究
参考内容
引言
引言
随着科技的发展，脉冲多普勒雷达在许多领域中的应用越来越广泛，例如航 空、航天、军事等。因此，对脉冲多普勒雷达信号处理技术的研究具有重要意义。 本次演示主要探讨脉冲多普勒雷达信号处理的基本原理、仿真模型和实现方法， 为相关领域的研究提供参考。
脉冲多普勒雷达信号处理基本原 理
脉冲多普勒雷达信号处理基本原理
其中，TIF为中频信号的采样周期。
步骤5：检测目标对频谱信号进行检测，找到目标的速度和距离信息。检测方 法有很多种，比如基于门限检测、基于滤波检测等。
结论
结论
本次演示通过MATLAB仿真的方法对脉冲多普勒雷达的信号处理过程进行了研 究。通过建立雷达信号模型、进行混频、滤波和量化处理、FFT处理以及目标检 测等步骤，可以模拟出雷达接收到的目标信号并提取出目标的速度和距离信息。 这为研究脉冲多普勒雷达的信号处理提供了便捷的实验验证方法。
研究现状
研究现状
目前，国内外对于脉冲多普勒雷达导引头的建模和仿真研究已经取得了一定 的成果。然而，仍然存在一些不足之处，如缺乏统一的建模方法，仿真精度不够 高，以及实验验证不够充分等。因此，亟需发展更为高效的建模和仿真方法，以 提高脉冲多普勒雷达导引头的性能。
建模方法
建模方法
脉冲多普勒雷达导引头的建模主要分为仿真模型建立和实验模型建立两个步 骤。首先，仿真模型建立包括系统级仿真和信号级仿真。系统级仿真主要对雷达 导引头的整体性能进行评估，信号级仿真则针对信号处理算法进行建模和分析。 建立仿真模型后，需要对模型进行验证，确保其准确性和可靠性。
仿真结果
仿真结果
通过仿真实验，可以得出脉冲多普勒雷达导引头的各项性能指标，如目标检 测概率、跟踪误差等。同时，仿真结果还可以用于优化雷达导引头的参数配置， 提高其整体性能。此外，通过可视化展示，可以直观地观察到脉冲多普勒雷达导 引头在不同场景下的表现，为进一步优化提供依据。
机载脉冲多普勒雷达单目标跟踪系统仿真_苟勇刚
整个跟踪系统建立了比较准确和完整的仿真模型 。仿真中距离门和速度门可以动态调整 , 角度跟 踪采用四波束的比幅和差单脉冲 , 数据处理用卡尔曼滤波器实现对目标四维的动态跟踪 。最后结 合具体实例进行了系统仿真, 结果表明可以获得比较高的稳态跟踪精度 。 关键词 : 单目标跟踪; 脉冲多普勒雷达 ; 地杂波 ; 和差波束 ; 跟踪滤波 中图分类号 : TN 951 文献标识码: A 文章编号 : 1673 5692( 2009) 01 081 05
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图 4 和差变换示意图
1. 2 接收机仿真模型
在接收机部分主要仿真数字正交相干检波器。 为了保持区分正负频率的能力, 采用正交双通道处 理的相干检波器, 如图 5 所示。
。
图 2 高斯白噪声产生模型
在仿真过程中, 先产生 ( 0 , 1) 均匀分布的随机 数 u1, u 2, 再通过上述变换产生 I/Q 两路高斯噪声。 地杂波的模型采用网格映像法 , 对地面散射单 元进行划分 , 地面散射单元的划分一般分为两种, 距 离 - 多普勒地面单元划分法和距离环地面散射单元 划分法。本文采用距离环地面散射单元划分法 , 在 雷达照射区域内 , 把地表分成多个 单元, 其中, R 为距离环宽度 , R 的栅格 为方位角间隔 , 仿
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真了载机处于任意姿态的相干杂波。杂波幅度模型 主要有瑞利分布、 对数 - 正态分布、 K 分布、 指数分 布等, 功率谱一般服从高斯分布 , 不同的情况适合不 同的分布模型。本文主要仿真幅度服从瑞利分布 , 功率谱服从高斯分布的杂波。瑞利杂波的统计模型 仿真采用无记忆非线 性变换法 ( ZMNL ) 产生 如图 3 所示。
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图 3 瑞利杂波产生模型
脉冲多普勒雷达电子对抗仿真
脉冲多普勒雷达电子对抗仿真
颜礼彬;邱杰
【期刊名称】《海军航空工程学院学报》
【年(卷),期】2003(018)004
【摘要】介绍了一个脉冲多普勒雷达电子对抗仿真系统的组成,对仿真系统中的一些模块的实现进行了重点说明,分析了在雷达仿真中应注意的一些情况,探讨了MATLAB在仿真应用中的一些关键问题.
【总页数】3页(P401-403)
【作者】颜礼彬;邱杰
【作者单位】海军航空工程学院学员旅;海军航空工程学院电子工程系,烟
台,264001
【正文语种】中文
【中图分类】TP391;TN97
【相关文献】
1.基于雷达电子对抗异构仿真系统集成技术研究 [J], 刘哲男
2.雷达电子对抗异构仿真系统集成技术 [J], 朱锦辉
3.防空雷达电子对抗仿真系统分析设计 [J], 尹晋
4.试析数据库在雷达电子对抗仿真系统中的应用 [J], 陈飞
5.雷达电子对抗异构仿真系统集成技术 [J], 朱锦辉
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任务书雷达进行PD测速主要是利用了目标回波中携带的多普勒信息，在频域实现目标和杂波的分离，它可以把位于特定距离上、具有特定多普勒频移的目标回波检测出来，而把其他的杂波和干扰滤除。
因此要求雷达必须具备很强的抑制杂波的能力，能在较强的杂波背景中分辨出运动目标的回波。
如今，不管是在军用还是民用上，雷达都在发挥着它很早重要的作用，与早期雷达采用距离微分方法测速相比，基于脉冲多普勒理论的雷达测速技术具有实时性好、精度高等优点。
特别是现代相控阵技术在雷达领域的应用，实现了波束的无惯性扫描和工作方式的快速切换，更便于应用脉冲多普勒技术进行雷达测速。
本篇课程设计目的在于介绍脉冲多普勒雷达测速的原理，并对这种技术进行介绍和仿真。
摘要脉冲多普勒(PD)雷达以其卓越的杂波抑制性能受到世人瞩目。
现代飞行器性能的改进和导航手段的加强，使其能在低空和超低空飞行，因此防御低空入侵己成重要问题，由此要求机载雷达，包括预警机雷达和机载火控雷达具有下视能力，即要求能在强的地杂波背景中发现微弱的目标信号，所以现代的预警机雷达和机载火控雷达皆采用PD体制。
脉冲多普勒雷达包含了连续波雷达和脉冲雷达两方面的优点，它具有较高的速度分辨能力，从而可以更有效地解决抑制极强的地杂波干扰问题;此外，脉冲多普勒雷达能够同时敏感地测定距离和速度信息;能够利用多普勒处理技术实现高分辨率的合成孔径图像;而且亦具有良好的抗消极干扰能力和抗积极干扰能力。
本文介绍了脉冲多普勒雷达测速的原理，信号处理。
并用matlab简单的仿真了雷达系统对信号的处理.关键词：脉冲多普勒雷达恒虚警脉冲压缩线性调频AbstactPulse Doppler (PD) radar is famous for it`s outsdanding clutter suppression.Modern aircraft`s function and GPS has been strengthen.now.it makes the aircraft can fly lower and lower.So.nowadays,Defensing.Low altitude invasion has been an important problem.so we require airborne radar. Early warning radar and airborne fire control radar have the ability to look down.That is to say.The radar is be required the ability to find Weak target signal in the strong Groung clutter.So .The modern airborne early warning radar and airborne fire control radar use the PD system.Pulse Doppler (PD) radar concludes two adervantages of Continuous wave radar and impulse radar.It has a higher velocity resolution.thus it can effectively.soveing the problem of strong ground clutter.what`s more.Pulse Dppler (PD) radar can Sensitive text the Distance and speed on the same time.Itcan use Doppler processing technology to realise Synthetic aperture images with high resolution.This article sinply introduced principle of pulse Doppler radar and signaling matlab to simulation The signal processing of radar system.Linear frequency modulation.Keywords:Pulse Doppler (PD) radar.Constant false alarm rate .pulse compression.目录一．脉冲多普雷达简介 (1)1,多普勒效应 (1)二、多普勒测速原理 (2)三、多普勒雷达简介 (4)四、多普勒雷达工作原理 (6)五、PD雷达信号处理仿真 (8)5.1、正交双通道处理 (9)5.2、脉冲压缩 (10)5.3、线性调频信号的脉冲压缩 (12)5.4、巴克码信号的脉冲压缩 (14)5.5、恒虚警处理 (14)5.5.1、单元平均恒虚警处理(CA-CFAR) (16)5.5.2、平均选大恒虚警处理(GO-CFAR) (16)5.6、动目标检测(MTD)模型 (19)六、总结与展望 (20)参考文献 (21)二、脉冲多普雷达简介1,多普勒效应多普勒效应是指当发射源和接收者之间有相对径向运动时，接收到的信号将发生变化。
这一物理现象首先由奥地利物理学家多普勒于1842年发现的。
多普勒雷达的工作原理是以多普勒效应为基础的，多普勒效应不仅仅适用于声波，它也适用于所有类型的波，包括光波、电磁波。
当无线电波在行进的过程中碰到物体时，该无线电波会反弹，而且反弹回来的波其频率以及振幅会随着碰撞物体的运动状态而变化。
若无线电波是固定不动的，那么反弹回来的电波频率是不会发生改变的，然而，若物体是朝着无线电发射的方向前进，此时所反弹回来的电波会被压缩，因此该电波的频率也会随之增加。
反之，若远离波源运动时，接收到的频率较波源的实际频率降低。
频率升高或者降低的数值为多普勒频率，多普勒效应的数学推理如下:设某一波源的频率为f ，波长为入，它们与波的传播速度的关系为:λvf = （1.1）若波源以速度W 向静止的接收物体运动时，在接收物体处所接收到的频率为:f w v v vf -==''λ (1.2)若波源以速度W 背向静止的接收物体运动时，在接收物体处所接收到的频率为:f wv v v f +==""λ (1.3) 同理，当波源不动时，若物体以速度W 向波源运动时，在接收物体处所接收到的频率为: f v w v vf +==''λ (1.4)当波源不动时，若物体以速度W 背向波源运动时，在接收物体处所接收到的频率为：f v w v v f -==""λ (1.5)由上述的数学分析可知，若波源与接收物体之间存在相对运动时，接收的频率就不同与发射的频率。
即两者之间的距离缩短(相向运动)时，接收频率高于发射频率;两者之间的距离增大时(反向运动)，接收频率低于发射频率。
这种由于相对运动引起的频率变化，称为“多普勒效应”。
二、多普勒测速原理假若有一个运动目标，利用多普勒效应，在天线场的有效范围内，如图2.1所示:图2.1多普勒运动信号模型天线1发射电磁波到运动物体上，发射频率为f0，速度为光速C ，运动物体的速度为V ，则运动物体实际接收到的频率为: 01f v v c f -= （2.1）同理，由多普勒效应知，电磁波从运动物体反射回来，天线2所接收到的频率为:12f v c v f += （2.2）所以，天线2接收到的频率与发射频率之间的关系如下:002f v c v c f v v c v c v f +-=-+= （2.3）式(2.3)说明:由发射天线1发射的频率为fo 的电磁波，相对天线以径向速度V 作离向动，由于多普勒效应，接收天线2接收到的电磁波的频率将是发生两次多普勒效应后的频率，即变为f 2。
将相对运动所引起的接收频率与发射频率之间的差频称为多普勒频率，用fa 表示，则:02022f c v vf f f d =≈-=λ （2.4）由式((2.4)分析得知，多普勒频率与相对天线的径向速度成正比，只要能测出fd 就可以求出V ，这就是多普勒测速雷达测速的基本原理。
根据前面的分析与推导，可以对多普勒频率作出这样的定义:02f cv f r d = （2.5） 式中:fd ：多普勒频率Vr ：运动目标的速度C ：光速f0：发射波频率由式(2.5)我们可以得到:02f c v v r r = （2.6）从式(2.6)可以看到其它变量都是己知的，只要我们测出fd 了，就可以计算出被测目标的速度。
下面来分析当雷达与目标有相对运动时，雷达接收信号的特征。
在这里我们设目标为理想“点”目标，即目标尺寸远小于雷达分辨单元。
三、多普勒雷达简介脉冲多普勒雷达的应用和发展是雷达理论与技术的发展，特别是新型电子器件和数字信号处理技术发展的结果。
目标环境变化，以及下视，下射，反低空突防任务的迫切需要，以及为了获得优良的抑制严重的杂波干扰的性能，对脉冲多普勒雷达信号源的稳定度，寄生调制提出了极高的要求，对其天线旁瓣电平提出甚严的限制，同时还要求具有高速运算能力和大存储空间的处理机。
一部实际的脉冲多普勒雷达几乎包含了现代雷达的主要波形、测角体制和先进的信号处理技术，采用了各种现代优化的设计思想。
因此，研制脉冲多普勒雷达是一个较为艰巨的工作。
那么为了更好且更经济地研究其技术、战术性能和抗干扰性能，采用计算机仿真方式进行研究是最为合理地，因此，对脉冲多普勒雷达的计算机仿真成为一项迫切的任务。
关于PD雷达的精确定义，1970年M.I.斯科尔尼克曾以三点特征进行描述：1)具有足够高的脉冲重复频率(PRF)，以致不论杂波或所观测的目标都没有速度模糊;2)能实现对脉冲串频谱单根谱线的多普勒滤波，即频域滤波;3)由于PRF很高，通常对所观测的目标产生距离模糊。
上述定义仅适用于高PRF的PD雷达，随着PD雷达技术的发展，对PD雷达的定义有所延伸。
一些PD雷达的设计允许工作在低、中高频上来满足不同的需要。
目前关于PD雷达的定义为:能实现对信号脉冲串频谱的单根谱线滤波，具有对目标进行速度分辨力的雷达称为PD雷达。
根据PD雷达的系统重复频率不同，可以对其进行分类，令雷达与目标的距离为RT，雷达与目标的相对速度为从，最大不模糊距离为R man，最大不模糊速度为Vmah，则可将PD雷达分为高、中、低PRF三类脉冲雷达:图3.1 脉冲多普勒雷达分类可以看到，低PRF雷达无距离模糊，有速度模糊;中PFR既有距离模糊，也有速度模糊，高PRF无速度模糊，但有距离模糊。