1、LFM脈沖壓縮雷達(dá)仿真1線性調(diào)頻（線性調(diào)頻（LFM）脈沖壓縮雷達(dá)仿真）脈沖壓縮雷達(dá)仿真一一雷達(dá)工作原理雷達(dá)工作原理雷達(dá)是Radar（RAdioDetectionRanging）的音譯詞，意為“無(wú)線電檢測(cè)和測(cè)距”，即利用無(wú)線電波來(lái)檢測(cè)目標(biāo)并測(cè)定目標(biāo)的位置，這也是雷達(dá)設(shè)備在最初階段的功能。典型的雷達(dá)系統(tǒng)如圖1.1，它主要由發(fā)射機(jī)，天線，接收機(jī)，數(shù)據(jù)處理，定時(shí)控制，顯示等設(shè)備組成。利用雷達(dá)可以獲知目標(biāo)的有無(wú)，目標(biāo)斜距，目標(biāo)角位置，目標(biāo)相對(duì)速度

2、等?，F(xiàn)代高分辨雷達(dá)擴(kuò)展了原始雷達(dá)概念，使它具有對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)(飛機(jī)，導(dǎo)彈等)和區(qū)域目標(biāo)(地面等)成像和識(shí)別的能力。雷達(dá)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。圖1.1：簡(jiǎn)單脈沖雷達(dá)系統(tǒng)框圖雷達(dá)發(fā)射機(jī)的任務(wù)是產(chǎn)生符合要求的雷達(dá)波形（RadarWavefm），然后經(jīng)饋線和收發(fā)開(kāi)關(guān)由發(fā)射天線輻射出去，遇到目標(biāo)后，電磁波一部分反射，經(jīng)接收天線和收發(fā)開(kāi)關(guān)由接收機(jī)接收，對(duì)雷達(dá)回波信號(hào)做適當(dāng)?shù)奶幚砭涂梢垣@知目標(biāo)的相關(guān)信息。假設(shè)理想點(diǎn)目標(biāo)與雷達(dá)的相對(duì)距離為R，為了探測(cè)這個(gè)目標(biāo)，

3、雷達(dá)發(fā)射信號(hào)電磁()st波以光速向四周傳播，經(jīng)過(guò)時(shí)間后電磁波到達(dá)目標(biāo)，照射到目標(biāo)上的電磁波可寫(xiě)成：CRC。電磁波與目標(biāo)相互作用，一部分電磁波被目標(biāo)散射，被反射的電磁波為()RstC?，其中為目標(biāo)的雷達(dá)散射截面（RadarCrossSection簡(jiǎn)稱(chēng)RCS），反映目標(biāo)()RstC????對(duì)電磁波的散射能力。再經(jīng)過(guò)時(shí)間后，被雷達(dá)接收天線接收的信號(hào)為。RC(2)RstC???如果將雷達(dá)天線和目標(biāo)看作一個(gè)系統(tǒng)，便得到如圖1.2的等效，而且這是一

4、個(gè)LTI（線性時(shí)不變）系統(tǒng)。圖1.2：雷達(dá)等效于LTI系統(tǒng)等效LTI系統(tǒng)的沖擊響應(yīng)可寫(xiě)成:(1.1)1()()Miiihtt???????LFM脈沖壓縮雷達(dá)仿真3這也是線性調(diào)頻（LFM）脈沖壓縮雷達(dá)的工作原理。二二線性調(diào)頻（線性調(diào)頻（LFM）信號(hào)）信號(hào)脈沖壓縮雷達(dá)能同時(shí)提高雷達(dá)的作用距離和距離分辨率。這種體制采用寬脈沖發(fā)射以提高發(fā)射的平均功率，保證足夠大的作用距離；而接受時(shí)采用相應(yīng)的脈沖壓縮算法獲得窄脈沖，以提高距離分辨率，較好的解決雷

5、達(dá)作用距離與距離分辨率之間的矛盾。脈沖壓縮雷達(dá)最常見(jiàn)的調(diào)制信號(hào)是線性調(diào)頻（LinearFrequencyModulation）信號(hào)接收時(shí)采用匹配濾波器（MatchedFilter）壓縮脈沖。LFM信號(hào)(也稱(chēng)Chirp信號(hào))的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：(2.1)22()2()()cKjftttstrectTe???式中為載波頻率，為矩形信號(hào)，cf()trectT11()0ttrectTTelsewise????????????????????????