多目标雷达测距与检测Matlab实现课程设计报告

课程设计(论文)任务书

信息工程学院物联网专业2012-1 班

一、课程设计(论文)题目多目标雷达检测与Matlab实现

二、课程设计(论文)工作自2014年12月22 日起至2015 年01 月04 日止。

三、课程设计(论文) 地点: 教4楼410

四、课程设计(论文)内容要求：

1．本课程设计的目的

（1）了解雷达系统基本原理，掌握雷达数字信号处理的基本原理

（2）掌握雷达测距信号处理的基本思路和方法；

（3）在Matlab环境下数字信号处理算法的编程与调试；

（4）培养分析、解决问题的能力；

（5）提高科技论文写作能力，科技文献的查阅能力。

2．课程设计的任务及要求

1）基本要求：

（1）分析线性调频（LFM）信号的时域特性与频域特性；

（2）对多目标回波信号进行仿真，并分析该信号的时域特性与频域特性；

（3）Matlab环境下，设计并编程实现多目标雷达测距与检测；

（4）对测距与检测结果进行分析。

2）创新要求：

在基本要求达到后，可进行创新设计，如改善算法效率；分析噪声和杂波对算法影响。3）课程设计论文编写要求

（1）要按照书稿的规格打印誊写论文

（2）论文包括目录、绪论、正文、小结、参考文献、谢辞、附录等

（3）毕业论文装订按学校的统一要求完成

4）评分标准：

（1）完成原理分析：25分；

（2）完成设计过程：30分；

（3）完成调试：25分；

（4）问题回答：20分；

问题：在雷达数字信号处理中，为什么采用LFM信号？与传统脉冲雷达信号相比，LFM信号的主要优势有哪些？请根据自己的理解回答。

5）参考文献：

（1）程佩青，《数字信号处理教程》，第四版，清华大学出版社

（2）Ian G. Cumming 等，著. 洪文等，译《合成孔径雷达成像--算法与实现》电子工业出版社

6）课程设计进度安排

内容天数地点

构思及收集资料2图书馆

设计与调试5图书馆、实验室

撰写论文3图书馆、实验室

学生签名：

班级：

学号：

年月日

课程设计(论文)评审意见

（1）完成原理分析（25分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；

（2）设计分析（30分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；

（3）完成调试（25分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；

（5）回答问题（20分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；

（6）格式规范性及考勤是否降等级：是（）、否（）

评阅人：职称：

年月日

目录

目录-------------------------------------------------------------- 1 第一章绪论-------------------------------------------------------- 2

1.1 雷达起源---------------------------------------------------- 2

1.2 雷达的发展历程--------------------------------------------- 2 第二章原理分析----------------------------------------------------- 4

2.1 匹配滤波器原理--------------------------------------------- 4

2.2 线性调频信号（LFM）---------------------------------------- 5

2.3 LFM信号的脉冲压缩------------------------------------------ 7 第三章多目标线性调频信号的脉冲压缩------------------------------- 11 第四章仿真结果分析------------------------------------------------ 13

4.1 时域图分析------------------------------------------------ 13

4.2 回波信号频域图分析---------------------------------------- 14

4.3 压缩信号图分析-------------------------------------------- 15

4.4 多目标压缩信号图分析-------------------------------------- 16 第五章问题回答--------------------------------------------------- 18 第六章致谢与总结------------------------------------------------- 19 附录（Matlab程序）------------------------------------------------ 20

第一章

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。二战期间，雷达就已经出现了地对空、空对地（搜索）轰炸、空对空（截击）火控、敌我识别功能的雷达技术。

二战以后，雷达发展了单脉冲角度跟踪、脉冲多普勒信号处理、合成孔径和脉冲压缩的高分辨率、结合敌我识别的组合系统、结合计算机的自动火控系统、地形回避和地形跟随、无源或有源的相位阵列、频率捷变、多目标探测与跟踪等新的雷达体制。

后来随着微电子等各个领域科学进步，雷达技术的不断发展，其内涵和研究内容都在不断地拓展。目前，雷达的探测手段已经由从前的只有雷达一种探测器发展到了雷达、红外光、紫外光、激光以及其他光学探测手段融合协作。

当代雷达的同时多功能的能力使得战场指挥员在各种不同的搜索/跟踪模式下对目标进行扫描，并对干扰误差进行自动修正，而且大多数的控制功能是在系统内部完成的。自动目标识别则可使武器系统最大限度地发挥作用，空中预警机和JSTARS这样的具有战场敌我识别能力的综合雷达系统实际上已经成为了未来战场上的信息指挥中心。

雷达(Radar)是英文“Radio Detection and Ranging”缩写的译音,意思是无线电检测和定位。近年来更广义的Radar的定义为:利用电磁波对目标检测/定位/跟踪/成像/识别。雷达是战争中关键的侦察系统之一,它提供的信息是决策的主要基础。雷达可用于战区侦察,也可用于战场侦察。装有雷达导引头的导弹、灵巧炸弹能精确地、有效地杀伤目标。在反洲际弹道导弹系统，反战术弹道导弹系统中，雷达是主要的探测器。雷达技术在导航、海洋、气象、环境、农业、森林、资源勘测、走私检查等方面都起到了重要作用。

1.2 雷达的发展历程

雷达技术首先在美国应用成功。美国在1922年利用连续波干涉雷达检测到木船，1933年6月利用连续波干涉雷达首次检测到飞机。该种雷达不能测距。