雷达波形 leida boxing 雷达波形 radar waveform 雷达发射信号的波形。广义的雷达波形包括发射波形和接收波形。接收波形是指与雷达接收机滤波器相匹配的波形。在雷达对接收信号进行失配处理时，接收波形不同于发射波形。 雷达波形种类繁多，按其模糊函数形式大体可划分为三类：①具有刀刃型模糊函数的信号，包括具有正刀刃型模糊函数的恒载频脉冲信号和具有倾斜刀刃型模糊函数的线性调频脉冲信号；②具有图钉型模糊函数的伪随机编码信号；③具有钉床型模糊函数的相参脉冲列信号(见雷达模糊)。除恒载频脉冲信号外，其他各类信号的时宽-带宽积均大于1,统称为大时宽-带宽积信号。其中，具有倾斜刀刃型和图钉型模糊函数的信号为宽脉冲编码信号。由于引入脉内非线性相位调制，宽脉冲具有窄脉冲的带宽,通过匹配滤波或相关积分处理后,可压缩成窄脉冲输出，称之为脉冲压缩信号。这种信号既具有宽脉冲波形的优良检测性能和测速性能，又具有窄脉冲波形的高距离分辨力和测距性能。脉冲压缩波形按照脉内非线性相位调制规律可分为调频脉冲压缩信号和相位编码脉冲压缩信号两类。前者又有线性调频和非线性调频之分；后者则有二相编码、多相编码和互补编码之分。 线性调频矩形脉冲信号这种信号的包络是宽度为的矩形脉冲,其瞬时载频随时间线性变化。信号的数学表达式可写为 [520-011]式中[520-02]为频率变化斜率;为频率变化范围,也是信号的带宽；信号的时宽-带宽积==(脉冲压缩比)。当1时(通常[kg1]≈10～10)信号具有近似矩形的振幅频谱和平方律相位特性。信号的模糊函数呈倾斜刀刃型，与同样宽度的恒载频脉冲信号相比，模糊函数沿(多普勒频移)轴向切割的主瓣宽度相同，而沿(时延)轴向切割的主瓣宽度缩小分之一,亦即两
电子科技大学 雷达信号产生与处理实验课程设计 课程名称:雷达信号产生与处理的设计与验证 指导老师：姒强 小组成员： 学院：信息与通信工程学院 一、实验项目名称：雷达信号产生与处理的设计与验证课程设计 二、实验目的： 1.熟悉QuartusII的开发、调试、测试 2.LFM中频信号产生与接收的实现 3.LFM脉冲压缩处理的实现
三、实验内容： 1.输出一路中频LFM信号：T=24us，B=5MHz，f0=30MHz 2.构造中频数字接收机（DDC）对上述信号接收 3.输出接收机的基带LFM信号，采样率7.5MHz 4.输出脉冲压缩结果 四、实验要求： 1.波形产生DAC时钟自行确定 2.接收机ADC采样时钟自行确定 3.波形产生方案及相应参数自行确定 4.接收机方案及相应参数自行确定 五、实验环境、工具： MATLAB软件、QuartusII软件、软件仿真、计算机 六、实验原理： 方案总框图：
（1）matlab产生LFM信号 LFM信号要求为T=24us，B=5MHz，f0 =30MHz。选择采样率为45MHz。 产生LFM的matlab代码如下： MHz=1e+6; us=1e-6; %-------------------------波形参数----------------------------- fs=45*MHz; f0=30*MHz; B=5*MHz; T=24*us; Tb=72*us; SupN=fs/7.5/MHz; %-------------------------波形计算----------------------------- K=B/T; Ts=1/fs; tsam=0:Ts:T; LFM=sin((2*pi*(f0-B/2)*tsam+pi*K*tsam .^2)); LFM=[zeros(1,Tb/Ts) LFM zeros(1,Tb/Ts)]; N=length(LFM); Fig=figure; x_axis=(1:N)*Ts/us; plot(x_axis,real(LFM),'r'); title('LFM原始波形');xlabel('时间(us)'); ylabel('归一化幅度'); zoom xon; grid on; axis([min(x_axis) max(x_axis) -1.1 1.1]); 编写matlab程序将中频LFM信号画出来
雷达信号分析Radar Signal Analysis 张劲东 南京航空航天大学电子信息工程学院 信息与通信工程系雷达探测与信号处理实验室Email: zhangjd@https://www.doczj.com/doc/4b16515367.html,
第1章引言 ?什么是雷达信号，雷达信号的特点，与通信信号的区别 ?雷达信号理论的地位和作用 ?课程的目标和内容 ?课程的要求 ?进一步学习的途径
9雷达信号： 雷达发射机所发出的信号，它不包含任何信息。当雷达发射的信号碰到目标后，目标就对这个信号进行调制，并反射（这个反射信号通常称为回波），此时目标的全部信息就蕴藏在这个回波中，对它进行处理就可以提取目标的信息。可提取的信息和信息的质量除与处理系统有关外就与雷达发射信号的形式有直接关系。因此，研究和分析雷达信号是很重要的。
9雷达信号的特点： ?电磁频段：L、S、C、X和Ku ?功能：目的、天线、提取目标信息、二次散射信号、检测前信噪比 ?功率：辐射功率变化范围大 ?信号波形：脉冲、连续波、准连续波?信号带宽：范围很大
9通信信号的特点 ?电磁频段：HF、VHF和UHF ?功能：目的、全向天线、不失真传输、一次散射信号、所携带信息 ?功率：功率较小 ?信号波形：连续波、间断连续波 ?信号带宽：较窄
Information from Radar Signal： ?分辨力（Resolution） ?精度（Accuracy/error@ SNR/SIR/SCR）?抗杂波/干扰能力（Anti-clutter/jamming）?信号（信息）处理方法（SP Method） 雷达性能的理论分析（Performance Analysis）
雷达主要由天线、发射机、接收机、信号处理机和终端设备等组成。雷达发射机产生辐射所需强度的脉冲功率，其波形是脉冲宽度为K而重复周期为T的高频脉冲串。发射机现有两种类型：一种是直接震荡式（如磁控管振荡器），它在脉冲调制器控制下产 生的高频脉冲 功率被直接馈 送到天线；另一 种是功率放大 式（主振放大 式），它是由高 稳定度的频率 源（频率综合 器）作为频率基 准；在低功率电 平上形成所需波形的高频脉冲串作为激励信号，在发射机中予以放大并驱动末级功放而获得大的脉冲功率来馈给天线的。功率放大式发射机的优点是频率稳定度高且每次辐射式相参的，这便于对回波信号进行相参处理，同时也可以产生各种所需的复杂脉压波形。 发射机输出的功率馈送到天线，而后经天线辐射到空间。 脉冲雷达天线一般具有很强的方向性，以便集中辐射能量来获得较大的观测距离。同时，天线的方向性越强，天线波瓣宽度越窄，雷达测向得精度和分辨力就越高。常用的微波雷达天线是抛物面反射体，馈源放置在焦点上，天线反射体将高频能量聚成窄波束。天线波束在空间的扫描常采用机械转动天线来得到，由天线控制系统来控制天线在空间的扫描，控制系统同时将天线的转动数据送到终端设备，以便取得天线指向的角度数据。根据雷达用途的不同，波束形状可以是扇形波束，也可以是针状波束。天线波束的空间扫描也可以采用电子控制的办法，它比机械扫描的速度快，灵活性好，这就是20世纪末开始日益广泛使用的平面相控阵天线和电子扫描的阵列天线。前者在方位和仰角两个角度上均实行电扫描；后者是一位电扫描，另一维为机械扫描。 脉冲雷达的天线是收发共用的，这需要高速开关装置，在发射时，天线与发射机接通，并与接收机断开，以免强大的发射功率进入接收机把接收机高放混频部分烧毁；接收时，天线与接收机接通，并与发射机断开，以免微弱的接收功率因发射机旁路而减弱。这种装置称为天线收发开关。天线收发开关属于高频馈线中的一部分，通常由高频传输线和放电管组成，或由环行器及隔离器等来实现。 接收机多位超外差式，由高频放大（有些雷达接收机不用高频放大）、混频、中频放大、检波、视频放大等电路组成。接收机的首要任务是把微弱的回波信号放大到足以进行信号处理的电平，同时接收机内部的噪声应尽量小，以保证接收机的高灵敏度，因此接收机的第一级常采用低噪声高频放大器。一般在接收机中也进行一部分信号处理。例如，中频放大器的频率特性应设计为发射信号的匹配滤波器，这样就能在中放输出端获得最大的峰值信号噪声功率比。对于需要进行较复杂信号处理的雷达，如需分辨固定杂波和运动目标回波而将杂波滤去的雷达，则可以由典型接收机后接的信号处理机完成。 接收机中的检波器通常是包络检波器，它取出调制包络并送到视频放大器，如果后面要进行多普勒处理，则可用相位检波器替代包络检波器。
一、绪论 雷达：无线电探测与测距。利用电磁波对目标检测、定位、跟踪、成像和识别。 雷达利用目标对电磁波的反射或散射现象来发现目标并测定其位置的。定时器发射机收发开关天线 显示器接收机天控系统 组成框图 雷达测量原理 雷达发射信号： 雷达接收信号： 雷达利用收发信号之间的相关性获取目标信息 雷达组成： 天线：向确定的方向发射和接收特定频段的电磁波 收发开关： 发射状态将发射机输出功率接到天线，保护接收机输入端 接收状态将天线接收信号接到接收机，防止发射机旁路信号
发射机：在特定的时间、以特定的频率和相位产生大功率电磁波 接收机：放大微弱的回波信号，解调目标信息 雷达的工作频率： 工作频率范围：22mhz--35ghz 扩展范围： 2mhz--94ghz 绝大部分雷达工作在：200mhz--10000ghz 雷达的威力范围：最大作用距离、最小作用距离、最大仰角、最小仰角、方位角范围 分辨力：区分点目标在位置上靠近的能力 距离分辨力：同一方向上两个目标之间最小可区别的距离 角度分辨力：在同一距离上的两个不同方向的点目标之间最小能区别的角度 数据率：雷达对整个威力范围内完成一次搜索所需要的时间倒数，也就是单位时间内雷达所能提供对一 个目标数据的次数。 跟踪速度：自动跟踪雷达连续跟踪运动目标的最大可能速度 发射功率的和调制波形： 发射功率的大小直接影响雷达的作用距离 发射信号的调制波形： 早期简单脉冲波形，近代采用复杂波形 脉冲宽度：脉冲雷达发射信号所占的时间。影响探测能力和距离分辨力 重复频率：发射机每秒发射的脉冲个数，其倒数是重复周期。决定单值测距的范围，影响不模糊速区域大小 天线波束形状天线：一般用水平面和垂直面内的波束宽度来表示 天线的扫描方式：搜索和跟踪目标时，天线的主瓣按照一定规律在空间所作的反复运动。机械性扫描和电扫描 接收机的灵敏度：通常规定在保证 50%、90%的发现概率条件下，接收机输入端回波信号的功率作为接收 机的最小可检测信号功率。这个功率越小接收机的灵敏度越高，雷达的作用距离越远。 显示器的形式和数量：雷达显示器是向操纵人员提供雷达信息的一种终端设备，是人际联系的一个环节。