基于Matlab的军用雷达界面设计与实现

０ 引言
军 用雷达 ，顾 名思义 ，主要是 指在军事 范围 内使用的 雷达 ，它 的 主要 工作 原理是通 过 电磁波来 完成对 军事 目 标 或 设备的探测 ，工 作过 程是 先将 电磁波 发射 出去，在 感应到 目标之后 ，目标 物将对 雷达所 发 射 的电磁波 进行反 射 ，雷达接 收到 ห้องสมุดไป่ตู้ 目标物反 射 回的信号之 后，将 通 过相 关设备进 行计算 ，从而 由计算结 果得到 与 目标有关 的信息 Ｂ － ２ Ｉ 。 本 文通 过使 用 基于 ＭＡ Ｔ Ｌ Ａ Ｂ Ｇ ＵＩ 仿真 平 台设计 ，结合 分析 现代 数 字 信 号 处理 技 术 及 其应 用， 为 雷达 工 作 人 员熟 悉和 掌 握 雷达 原 理 和 信 号 处 理流 程 提 供 了真 实有 效的 技 术 手段 ， 为开 发 和 研 制 新型 雷 达提 供 良好 的 实验 平 台， 具有很 好 的可 操作 性和 可实 现性 。Ｉ ｊ
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２ 界 面 设 计 与 实 现
２ ． １ 界 面功 能 介绍 本 文模 拟 了一 个早 期 预警 雷达 ，仿真 产生 随 机 目标 （ 坐 标 、速 度 、加 速度 以及Ｒ Ｃ Ｓ 等 ） 。具体 地 说 。先 用雷 达方 程 来计 算得 到 相 关参 数 ，包 括 设计 的雷 达 发射 功率 、 天线增 益 、 目标距 离 和 目标 的 Ｒ Ｃ Ｓ 。然后 通 过 仿真 计 算得 出 回波 的幅 度和 相 位信 息 。本 文 中还 引 入 了动 目标 检测 的 部分 ，所 有 被检 测到 的 目标 在 雷达主 显 示器 上放 置 ，固 定 目标 被 显示 为 山峰 。 依据上 述方法 ，本文 在对军用 雷达 界面进行 设计时 ，将 主要 实现 以下几 个功能 ：一是对 各种 参数 的设定和修 改 ，主要包括 各项雷达 参 数 、模拟 环境 影响参 数、 目标 运动 参数等 ，二是 结合实 际雷达 的工作 过 程，在 界面 中全面 显示表示 雷达运 行状态 的信 息，完 成对 目标 的探 测 ，并将探 测结 果显示 在 界面 中 ，三 是展 示雷达在 作用 范围 内具体 的 扫 描过 程 。为 了达 到这 些 目标 要求 ，需要 在仿 真界面 设置Ｐ 型显示 器 和Ａ型显 示器用 于具 体信 息的 显示 ，包 括具 体的 各项数 据信 息和雷达 图像 。除此 之外 ，还 需要设置 用于修 改各类 参数指标 的数据 控制 区， 根据 需要 完成数据 的设 定 。仿 真界面 之外 的系统后 台部分主 要用来 完 成生成 数据 、计 算数据 、传输 数据等 活动 ，具体方法 是在用 户输入 相 应 的参数信 息之 后 ，后 台 系统 将 根据 计 算生 成 雷达 的工 作数 据 ，然 后将 生 成 的数据 进 行进 一 步 的处 理 ， 以此 得 到 需要在 显 示 界面 显示 的 各项 数据 ，之 后 再将 这些 数据 通 过显 示器 显示 出来 。 ２． ２ 界 面设 计 遵 照 之 前 得 到 的结 论 ，在 仿 真 界面 主 要 通 过Ｐ 型 显 示 器 和Ａ型 显 示器 完 成 对 所 需数 据和 雷 达 界 面 的显 示 。考 虑 到Ｐ 型显 示 器可 以 为操 作 人 员对相 关 信 息 的分析 和 判读 提供 主 要依 据 ，本 系统 在设 计 时 决定 将Ｐ 型 显示 器 置 于 显示 窗 口的 中间 位置 ，并将 显 示 尺 寸尽 量
１ Ｍａ ｔ ｌ ａ ｂ ＧＵＩ
ＭＡ Ｔ Ｌ Ａ Ｂ 提供 了具有 强大功 能的Ｇ Ｕ Ｉ Ｄ Ｅ （ Ｇ ｒ ａ ｐ ｈ ｉ ｃ ａ ｌ Ｕ ｓ ｅ ｒ Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｆ ａ ｅ ｅ Ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍ ｅ ｎ ｔ Ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ ） 模板 ，用于创 建各种用户 图形对象 （ Ｇ Ｕ Ｉ ）． 而且 用户可 以根据 需求直 接在对 象选择 区中 中进 行选择 ，从而 自动 生 成相应 的Ｍ文件框 架 。这 样让编写 界面程序 的工 作变得简单很 多。【 ４ Ｍａ ｔ ｌ ａ ｂ ＧＵ Ｉ 界面 由前 台界 面和 后 台回 调函 数两 部分 组 成，其 对 应． ｆ ｉ ｇ 文 件与 ．ｍ文件 。其 中前 台 界面 主要 包括 Ｇ Ｕ Ｉ 布局 区及 相应 控 件、菜 单的设计 。后台主要提 供用来实 现前 台界面 功能的 回调 函数。
作 性 和可 实现 性 。
【 关键词 】雷达 系统；图形界面设计；Ｇ Ｕ１
扩 大 ，满 足用 户 的 需求 ｌ 。Ａ型显 示 器可 设 置 与于 整 个界 面 的 左下 角 。参数 设置 区主 要 用来 完成 用户 对 各项 参数 的设 定功 能 ，包 括 雷 达 参数 设 置 和 环 境 参 数 设置 。其 中雷 达 可 调参 数 包 括脉 冲 重 复 周 期 、 占空 比、天线 角速度 、检测 门限、更新速度等 ：环境可 调参数包 括 目标个数 设置 、Ｒ Ｃ Ｓ 、噪声电平 、山峰 设置等可 。界 面如图１ 所示 ， 其 中标 注 “ ｌ ”处为主控 界面 ，控 制仿真 的开 始和停 止 ，重置按 钮有 实现 重新设置 仿真参数 的功能 。标 注 “ ２ ”处 为Ａ显界面 ，显示仿真 目 标 参考 位置 的小 窗 口，同时 也可 以显示 回波信 号的波 形 。标 注 “ ３ ” 处 为雷达 可调 参数 。标注 … ４’ 处为环 境可 调参 数。标 注 “ ５ ”处为 Ｐ 显 界面，显示 雷达检测 目标的过程 ［ ６ 】 。另外，在对 雷达显示 界面 进行 设计 时 ，模 仿 了实 际雷达完 成扫描过 程的余迹 效果 ，具体做法 是在天 线 完成扫描 的过程 中，上一 个波束 点的消 失过 程是渐 变式的 。需要指 出的是，Ａ 型显 示器 输 出的 一维距 离 向 目标波 形显 示结 果与 Ｐ 型显 示 器 扫描 过程 成映 射状 态 ，同步 进 行。
Ｅ Ｌ Ｅ Ｃ Ｔ Ｒ ＯＮＩ Ｃ Ｓ Ｗ ＯＲ Ｌ Ｄ・ 攘 霉 与 ｌ 察
基 于 Ｍａ ｔ ｌ ａ ｂ 的军 用雷达 界 面 设计 与 实现
武警 工程 大学 耿新 元 李庆鹏 李 芳
【 摘要 】本文在分析 雷达 系统的工作原理和信号参数的基础上， 准确再现 了雷达 目标的信息处理过程， 实现了一部对通用雷达的软件化仿真
仿 真 平 台基 于ｈ ￣Ｔ Ｌ Ａ Ｂ Ｇ ＵＩ ｉ ￣ 计 结合 分析 现代 数 字信 号 处理技 术 及 其应 用， 可为 雷达操 作 人 员训 练 、分析 设 备性 能等 方 面提 供 依据 ，对 于雷 达 工 作人 员熟 悉和 掌握 雷达 原理 和信 号处 理流 程提 供 了真 实有 效的技 术手段 ， 为开 发和 研 制新 型 雷达提 供 良好 的 实验 平 台 ．具 有很好 的 可操