高频雷达测距仿真

摘要

测量目标是雷达的基本任务之一。当雷达探测到目标后，就要对目标回波信号进行处理以便提取有关信息。本文基于高频地波超视距雷达，主要进行相位编码及复合相位编码雷达信号处理方面的研究。

雷达信号处理的主要内容包括最佳检测原理、匹配滤波及模糊函数。其中匹配滤波技术是雷达信号处理中的核心技术，它的应用几乎覆盖整个雷达领域，经常在雷达信号的处理中被频繁的应用。

基于相位编码信号具有易于工程实现和处理、不存在距离-多普勒耦合、可获得高的信号处理增益以及良好的抗干扰性能等优点，本文主要采用基于P4码的相位编码信号作为发射信号，并由此生成了模拟回波信号。之后对发射信号和回波信号进行相关运算即匹配滤波处理，仿真得出信号的距离信息。但相位编码信号不能很好的兼顾距离、速度分辨率、多普勒敏感等特性，所以本文在研究P4码信号的基础上结合基本相位编码信号的特点研究了脉内相位编码脉间准随机跳频信号与多载频相位编码信号等复合相位编码信号，主要进行发射信号和回波信号的设计，并通过匹配滤波处理仿真得出信号的距离信息。

关键词：相位编码信号；P4码；跳频信号；匹配滤波；多载频相位编码

Abstract

To detect target is one of the basic tasks of radar.When the target is detected,it is time to process the echo signal in order to get correlative information.This thesismainly studies the processes ofphase-coded signal and hybrid phase-coded signal that base on aHigh Frequency Surface Wave Radar.

Radarsignal processing includes prime detectiontheory,matched filtering and ambiguity function.Matchedfiltering is the key technic in radar signal processing,which covers almost every field of radar and applies in signal processing frequently.

Phasecodedsignal has drawn attention due to a lot of advantages, such as easy to creat and process,nocoupling of distanc-doppler,high processing gain andanti-interference characteristic.In this paper, the waveform of radar signal with P4 code is designedaccording to the system parametersand the echo waveform of phase coded signalis given. Thencorrelation process in range of these two signals is made and the simulation result is given.Due to P4 code can not equipe all the advantages at the same time, the frequency hopping signal andthe multicarrier phase coded(MCPC)radar signal are studyed further more.Theparametersof signal aredesigned and the distance simulation result is given.

Keywords phase coded signal;P4code;frequency hopping signal;matched filtering;multicarrier phase coded

目录

第1章绪论 (1)

1.1 课题研究背景 (1)

1.1.1 高频地波超视距雷达简介 (1)

1.1.2 雷达波形设计的意义 (2)

1.2 国内外研究状况综述 (3)

1.2.1 超视距雷达的发展与应用 (3)

1.2.2 雷达信号处理的发展 (3)

1.3 本课题主要研究内容 (4)

1.4 本文章节安排 (5)

第2章相位编码信号理论 (6)

2.1 相位编码信号简介 (6)

2.1.1 P4码特性分析 (6)

2.1.2 互补P4码 (7)

2.2 相位编码信号波形参数设计 (10)

2.2.1 设计原则 (11)

2.2.2 设计过程及步骤 (11)

2.2.3 设计结果 (13)

2.3 本章小结 (13)

第3章相位编码信号的距离处理 (15)

3.1 相位编码信号的测距原理 (15)

3.2 脉内相位编码脉间跳频信号的处理 (16)

3.2.1 脉内相位编码脉间跳频信号介绍 (16)

3.2.2 相关函数 (19)

3.2.3 匹配滤波处理 (19)

3.3 本章小结 (22)

第4章多载频相位编码信号 (23)

4.1 多载波调制技术 (23)

4.2 MCPC的信号形式及其编码方式 (24)

4.2.1 MCPC信号的结构 (24)

4.2.2 MCPC信号的相位编码方式 (25)

4.3 MCPC信号特性分析 (26)

4.4 信号参数设计和仿真结果 (27)

4.4.1 信号参数设计 (27)

4.4.2 MCPC脉冲串的处理 (29)

4.5 本章小结 (30)

结论 (31)

参考文献 (32)

附录 (34)

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