雷达系统仿真matlab,基于Matlab的雷达系统仿真

Vol.11No.9 Sep. 2009 第11卷 第9期 2009年9月 www.ecda.cn 2009.9 收稿日期：2009-01-04 0 引言 随着社会和科技的不断发展， 现代雷达系统更加复杂且精准， 故需要借助计算机来完成对系统各项功能和性质的仿真， 以完成对系统性能的评估。 Matlab提供了强大的仿真平台。 一个典型的雷达系统主要由天线、 发射机、 接收机、 信号处理机、 伺服系统和终端设备等部分构成。 本文主要讨论雷达信号处理部分， 并结合某脉冲雷达信号处理的实例来说明Matlab在雷达信号处理系统仿真中的应用。 1 雷达回波信号接收 本例主要采用的回波信号由目标回波、 地物杂波和系统噪声三部分构成。 其中目标回波的多普勒频率fd=250 Hz， 为线性调频信号， 动目标延迟约为133.3 μs (即20公里处)。 通过Matlab提供的modulate函数， 可以方便地产生线性调频信号。 modulate函数调用格式如下： y=modulate (x， fc， fs， ‘method’， opt) 其中参数x为调制信号序列， fc为30 MHz载波频率， fs为40 MHz采样频率， ‘method’ 参数用来决定进行何种调制， opt为调制灵敏度， 也就是线性调频信号的步进系数。 地物杂波为瑞利分布杂波。 瑞利分布是雷达 杂波中最常用、 也是用得最早的一种统计模型。Matlab提供的raylrnd函数可用来产生瑞利分布的随机数。 raylrnd(B， m) 中的参数B为瑞利分布参数， m是一个包含两个元素的一维向量， 这两个元素分别代表瑞利分布随机数矩阵的行数和列数。 系统噪声是 (0， 0.5) 上的均匀分布噪声。通过Matlab提供的rand函数可产生均匀分布的随机数。 图1所示是运用Matlab得到的仿真结果图。 2 信号处理系统仿真 雷达信号处理的目的是消除不需要的信号及干扰， 提取或加强由目标所产生的回波信号。 一个典型的脉冲雷达信号处理部分主要由A/D采样、 基于Matlab的雷达系统仿真 李媛媛， 薛媛， 陈凯 (西安电子科技大学， 陕西 西安 710071) 摘 要： 根据雷达信号处理的主要方式， 运用信号处理理论与MATLAB仿真软件相结合的思想， 提出了一个雷达系统的仿真模型。 该模型具有包含杂波的信号进入雷达信号处理机的动态处理过程。 文中用MATLAB对一脉冲雷达系统进行了仿真， 同时给出了具体过程的仿真图形。 关键词： 雷达信号处理； 脉冲压缩； 相干检波； 恒虚警处理 (a) 单个周期回波 (含噪声) 频谱 (b) 单个周期回波 (含噪声) 波形 图1 单个周期回波频谱和波形 (含噪声) doi:10.3969/j.issn.1563-4795.2009.09.018 设计参考 55 ElectronicComponent&DeviceApplications Vol.11 No.9 Sep. 2009 第11卷 第9期 2009年9月 2009.9 www.ecda.cn 相干检波、 脉冲压缩、 MTI、 求模、 累积、 恒虚警处理等组成。 图2所示是一个脉冲雷达信号处理的仿真模型。 2.1 相干检波 相干检波的目的是把中频信号转换成零中频的I、 Q两路正交信号。 若其中频信号为： fIF(t)=A(t)cos(2πf0t+φ(t)) =A(t)cosφ(t)cos2πf0t-A(t)sinφ(t)sin2πf0t (1) 其中f0为载波频率。 令： I (t) =A(t)cosφ(t) Q