基于Matlab仿真的MTI和MTD

主要内容

在MTIMTD技术中，本文使用了16个脉冲信号来实现脉压、动目标显示和动目标检测。通过将多个脉冲信号进行叠加和处理，可以获得更高的距离分辨率和更清晰的目标显示效果。同时，MTIMTD技术还可以通过分析和处理多个脉冲信号，实现对动态目标的自动检测和识别。

1 模拟目标回波数据和参数设定

本实验采用线性调频的脉冲信号作为发射波形，通过设定雷达的工作参数、波形参数以及目标特性，在 MATLAB 中模拟雷达的目标回波信号。具体参数设定如下：

1）雷达工作参数

射频(脉冲发射的载频)：1.57GHz；

中频信号采样频率：2MHz；

中频信号信噪比：-12dB。

2）雷达波形参数

发射信号带宽：2MHz；

发射信号时宽：42us；

发射脉冲重复周期：240us；

模拟的目标回波脉冲数：16 个脉冲。

3）目标特性参数

目标反射功率：[1，1, 1，0.25]；

目标距离：[3000 8025 15800 8025]，单位：米（m）；

目标径向速度：[50，0，204，100]，单位：m/s。分别对应低速、负高速、静止和高速目标。

2 线性调频信号

雷达分辨率是指在各种目标环境下区分两个及两个以上的临近目标的能力。根据雷达的目标分辨理论，包括距离分辨率和速度分辨率。理论距离分辨率的表达式为：

其中，c 为光速，B为频谱持续宽度，即信号带宽。

实际的距离分辨力则复杂的多，我们知道雷达通常会对信号进行调制来增加信号带宽，典型的有线性调频信号和相位编码信号，在接收时采用脉冲压缩技术将脉冲宽度压窄，从而达到在不降低雷达平均功率（不减少时宽）的情况下，提高距离分辨率。

雷达在对调制信号进行脉冲压缩时，通常会进行加窗（加权）处理，来降低旁瓣，但我们都知道加窗（加权）会导致主瓣展宽，因此脉压后的距离分辨率要乘以一个常数，具体是和加窗（加权）函数相关的[3]。

为了全面考虑距离自相关函数主峰、旁瓣对分辨能力的影响，Woodward定义了一个反映分辨特性的参数：时延分辨常数，它与信号的有效带宽成反比，注意是有效带宽，而不是发射信号的全部带宽。

​​​​​​​3 仿真结果与分析

在本实验中，发射信号采用具有大时宽和大带宽的线性调频信号。实验中，设定发射脉冲的时宽为42μs