雷达信号matlab仿真1.docx

雷达系统分析大作

作者：陈雪娣学号：0410420727

1.

C

125km 最大不模糊距离：R u ,max

2 f r

距离分辨率：R

c m

2B m150

2.天线有效面积：A 2G2

0.0716m

e4

半功率波束宽度：3db G 6.4o

4

3.模糊函数的一般表示式为

2

; f d 2

e j 2

f d dt

s t s* t

对于线性调频信号s t1Rect t

e j t2

T p T p

则有：

1t t e j t22

; f d Rect Rect e jt T p dt T p T p T p

sin f d T p1

T p

; f d1

T p

f d T p 1

T p

分别令0, f d 0 可得

22 0; f d ,;0

sin f d T p

0; f d f

d T p

sin T p1

;01T p

T p

T p1

T p 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

PG2 2 Te

SNR1t

(4 )3K T LFR 4

计算可得SNR196.55 40logR

db 1

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 SNR1 =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

M D0 (1)

=9.4413

1

SNR

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：

N 3 db f r256

a

其中 , a 为天线的搜索速度等于30 o /s. f r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（at）,目标偏离弹轴方向的夹角为（t）,在t=0 时, （o）31o,（ 0）1o.

由几何关系知 ,

OM R o sin

MP R o cos

经t 秒后 ,

,.

M ' P ' MP V s t V a t cos '

O ' M ' OM

V a t sin '

(t ) arctan

O 'M '

M ' P ' (t ) (t)

'

R(t)

O ' M ' OM

V a t sin ' sin

(t )

sin (t )

V d V a cos (t) V s cos (t)

又因为

cos (t)

cos( (t) ')

cos (t )cos

' sin (t )sin

'

3

cos

(t ) 1

sin (t )

2

2

故 V d V a

3 (t)

1 (t )

V s cos (t)

2 cos sin

2

f d (t)

V d

3

2

V a

V s

cos

(t)

1 sin

2

(t )

2V d 2

3

V a V s cos (t)

1

sin (t )

f d

2 2

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 R i (t) 和回波信号的多普勒频率 f d (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,f d (t ) 的变化不大,这表明相对速度的变化不大，同时可求得Vd 688m / 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Vd688m / 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：

k2exp 2 d /12

其中k12exp d/12 cos( d )

k2exp2/12

d

式中：0.63，N d 2.2，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 :