雷达信号
摘要
雷达通过对回波信号进行接收检测处理来识别复杂回波中的有用信息．其中，雷达信号波形的选择与设计有着相当重要的作用，它直接影响到雷达发射机形式的选择、信号处理方式、雷达的作用距离及抗于扰、抗截获等很多重要问题。所以，为了选择或者设计出适合特定用途的雷达信号形式，在对雷达系统设计之前有必要研究各种雷达信号的性能。雷达信号模糊函数全面地反映了雷达所发射的信号在距离和速度二维上的测量精度和分辨率，因此，雷达信号模糊函数理论对于雷达最优波形设计具有非常重要的意义。
现代信息技术的发展对现代雷达系统在有效作用距离、分辨率、测量精度以及电子对抗诸多方面提出了越来越高的要求。针对现代雷达的特殊用途，模糊函数理论为系统研究最优波形提供了基本的研究平台。模糊函数把雷达接收机输出信号的复包络描述为雷达目标距离和径向速度的函数，它可以提供分辨力、测量精度和杂波抑制等重要信息。模糊函数可以作为单一目标距离和速度的精度与分辨率评估尺度参数，根据这些参数还可以可靠区分多个目标．采用仿真的方法对雷达信号及其性能进行研究具有许多优越性。首先，通过仿真可以在不更改主要的硬件和软件的情况下，灵活地选择和改变参数值。第二，仿真可使雷达信号的设计人员通过改变参数，评价不同作战环境下各种参数对雷达系统性能的影响。第三，对关键技术及参数在仿真中加以研究，可节省大量的人力、物力和财力，并且具有很高的灵活性和可重复性，从而达到节省研制费用、缩短研制周期的目的。
本文基于雷达信号波形设计，从几类雷达发射信号出发，推导出不同雷达信号的模糊函数的数学模型，并绘制出模糊函数图，根据模糊函数图分析各类信号特点。在此基础上，根据雷达系统的要求（如分辨力、精度、抗干扰等），对线性调频信号雷达进行了仿真实验，评估所设计雷达信号的实用的价值。本文在波形设计过程中主要采用Ｍａｔｌａｂ对各模块进行功能建模和仿真，取得了较好的仿真效果。仿真研究表明，模糊函数全面反映了雷达所发射的信号在距离和速度上的测量精度和分辨能力。在给定目标环境的条件下，模糊函数可以作为设计和选择合适的雷达信号的重要方法。
关键词：雷达信号，波形设计，模糊函数。模糊函数图
第１章引言
随着我国科学事业的迅速发展，雷达研制已进入一个崭新的阶段。人造地球卫星、飞船、火箭、导弹的发射成功，都离不开高精度的雷达设备，目标分辨已成为雷达设计中突出的实际问题。模糊函数是对雷达信号进行分析研究和波形设计的有效工具，是雷达信号理论中极为重要的一个概念。模糊函数最初是在研究雷达目标分辨力问题时提出的，并从衡量两个不同距离和不同径向速度目标的分辨度出发提出了模糊函数的定义。但模糊函数不仅可以说明分辨力，还可以说明测量精度，测量模糊度以及抗干扰状况等问题。
１．１雷达信号模糊函数研究的重要意义
电子技术的发展对现代雷达系统在有效作用距离、分辨率、测量精度以及电子对抗诸多方面提出了越来越高的要求。针对现代雷达的特殊用途，模糊函数为其系统地研究最优波形提供了基本的研究平台。模糊函数可以作为单一目标距离和速度的精度与分辨率评估尺度，并且根据这些参数解决如何可靠地区分多个目标。因此模糊函数在雷达理论中引起广泛地关注ＩｌＩ．
首先，模糊函数是研究雷达信号波形的重要工具。耳标检测与估计是雷达系统设计者最为关心的课题之一，特别是当目标回波信号微弱并处于杂波环境时，检测与估计就成为实际的难题。然而，从理论来看，当所处理的目标是单个目标时，检测与估计的任务仍然是简单的。如果必须对多个目标同时完成检测与估计任务时就将发生对雷达能力的实际考验，这就是雷达的分辨力问题。检测、估计与分辨各自反应了雷达观测目标这一过程的不同的侧面，检测是指从噪声、杂波和干扰的环境中识别出雷达回波的任务，指的是雷达对目标的可见性。估计是指在保证一定精度的前提下有效地提供目标位置、形状、姿态等状态参量，指的是可测性。而分辨则指的是从干扰（包括其它目标干扰）、杂波和噪声环境中分辨出特定目标的能力，指的是可分性。虽然分辨力可以一般地定义为从所有其它目标干扰中认出一个特定的目标的能力，但是确切地理解分辨力的含义仍然是一个复杂的问题。模糊与分辨是对立的概念，如果说分辨指的是可分性的话，那么模糊指的就是不可分性．对于模糊认识同样是一个复杂的问题。要理解检测、估计、模糊与分辨的意义，就必须依赖数学工具对雷达
信号进行定量的分析。而研究模糊函数及其性质，是进行雷达信号分析的主要工剐１ｌ【２ｌ。
第二、模糊函数是雷达信号波形设计的有效工具。在研究波形选择问题时，一般假设目标运动只引起雷达信号的时延和载频的偏移。目标回波信号可以采用。点目标”回波的数学模型，而且信号处理是通过最优滤波器。基于以上这两种假设，雷达信号模糊函数可以作为设计的有效工具。它描述了系统采用什么样的发射波形，将具有什么样的分辨力、模糊度、测量精度和杂波抑制能力等潜在性能。模糊函数仅由雷达发射波形和滤波器特性决定，因此，它回答了发射什么样的波形、采用什么样的处理滤波器、系统将具有什么样的分辨力、模糊度、测量精度和杂波抑制能力【３１。
第三、模糊函数是分析、比较信号处理系统“优化”程度的重要尺度。从实践上讲，所选定的雷达发射信号要较容易形成，收到的回波信号中的有用信息要较易提取，干扰（即有害信息）要较易排除，这种提取和排除是通过接收系统的信息处理设备来实现的（接收系统实质上是回波信号的放大和处理系统，重点在于处理）。从这些可以看出，发射信号的形式是非常重要的，特别是许多现代雷达，其任务的主要矛盾是多维、高精度和高分辨率的测量要求。这样，发射信号形式的研究和选择就成了解决矛盾的关键问题，而模糊函数为其系统地研究最优波形提供了基本的研究平台１４１．可见，模糊函数在雷达信号理论研究中具有重要研究价值。
１．２雷达信号模糊函数理论的研究现状
模糊函数最早是维莱（Ｊ．Ｖｉｌｌｅ）于１９４８年所引出的，由于伍德沃尔德进行了先驱的开拓工作，故又称伍德沃尔德模糊函数。此后有不少文献资料研究模糊函数，但对模糊函数的定义及其对物理概念的解释却各不相同。到１９７４年辛斯基（Ａ．Ｉ．Ｓｉｎｓｋｙ）和王（Ｃ．Ｐ．Ｗａｎｇ）以美国电气与工程师协会（ＩＥＥＥ）的名义进行了统一的工作，我国的张直中也提出了统一的建谢３１．在２０世纪５０年代以后，模糊函数得到了全面深入的研究，成为雷达信号理论中一个重要的概念，是进行雷达波形设计的有效工具Ｉ研。由于雷达波形设计不仅决定了信号处理方法，而且直接影响系统的分辨率、
２
测量精度以及抑制杂波能力等潜在性能。于是，波形设计就成了雷达系统最佳综合的重要内容，逐渐形成现代雷达理论的重要分支。开始人们希望找到一种“理想”的波形，以适应各种不同的目标环境和工作要求，很快就发现这种努力是徒劳的。雷达波形设计一直沿着不同的途径进行研究，～种是萨斯曼等人所走的波形综合道路，通过模糊函数最优综合的方法，得到所需的最优波形。但这方面不仅遇到了数学上的困难，而且综合得到的复杂调制波形，也往往是技术上难以实现的信号。里海涅克提出另外一种“简要的波形设计途径”，即根据目标环境图和信号模糊匹配的原则，选择合适的信号类型ｔ６１。进而兼顾技术实现的难易程度，选择合适的信号形式和波形参数。现代先进的数字化多功能雷达大多采用多发射信号，以适应不同的战术用途［３１．随着电子战的发展，现代雷达面临的目标环境不仅复杂多端，而且是瞬息万变，所以波形自适应是个值得重视的发展方向ｌ＿７】。综上所述，可以看到，模糊函数理论的发展，促进了雷达信号理论的形成与发展。概括的说，模糊函数理论研究的课题包括从理论探讨信号最优处理方法和最优波形的选择等方面。这里涉及如何建立系统数学模型嘲：确定最优准则以及寻求最优系统结构（数学运算结构）等方面的问题【９】。
１．３本文研究的主要内容
本文基于波形设计的考虑入手，从已知几种雷达发射信号出发，推导出不同雷达信号的模糊函数的数学模型，并绘出模糊函数图，通过分析信号特点，对不同的雷达信号以及其的精度、分辨率、抗干扰性能等问题作系统深入的研究，并探讨如何选择雷达信号的～些相关的参数可以进一步提高该雷达信号的各种性能，同时文中也涉及了一些作者自己的设计思路和建模过程。本文采用ＭＡＴＬＡＢ软件进行仿真，仿真时，对信号处理系统进行了部分简化处理。考虑到数据量及仿真速度的原因，本文所取有些参数不是太大，但是作者认为这并不影响结果的正确性。
本文的内容组织如下：
第１章引言：本章主要介绍了研究雷达信号模糊函数的重要意义，雷达信号模糊函数理论的研究现状和本文的主要内容。
第２章波形设计方法：本章主要介绍了雷达波形的设计要求，设计原则及
方法步骤；并对雷达信号的表示方法和特点进行了阐述。
第３章雷达信号理论本章介绍雷达信号模糊函数的理论模型，模糊函数的定义、模糊函数的物理意义和模糊函数的性质。
第４章模糊函数类型与仿真分析：根据模糊函数类型，推导不同雷达信号的数学模型，进行分类。
提出仿真方法。建立可供分析的模糊函数图形。
第５章仿真分析：本章主要对雷达简要工作原理进行阐述并仿真，以线性调频信号雷达为例，对雷达信号模糊函数理论设计的波形进行了检验。
第６章结论：对全文进行总结，阐述了本文的主要工作，总结意义与不足。
第２章雷达信号波形设计
２．１雷达信号波形设计的考虑
雷达发射信号不仅决定了信号处理的方法，而且直接影响系统的威力、精度、分辨力和抗干扰性能等主要战术指标。因此雷达信号设计成为雷达系统综合考虑的因素，是雷达设计中较为重要的环节。雷达信号设计是根据战术要求给定的目标环境条件选择合适信号，设定雷达信号类型及相关参数，以满足雷达各项战术性能，实现雷达各项功能。一般情况，雷达信号波形应当能够同时满足以下要求１４Ｊ
（１）具有足够能量，以保证发现目标和准确测量目标参数；
（２）具有一定时宽和带宽，以满足测距、测速精度；
（３）具有足够的目标分辨力；
（４）对于不需要的杂波，有良好的抑制能力；
（５）具有低截获特性，提高反侦察能力，从而提高反电子对抗能力。雷达中通常使用的接收机滤波器称作匹配滤波器。这种滤波器在噪声是相加的白高斯噪声（例如接收机噪声）时信噪比最大，因而提供最大的目标检测能力．胡德瓦特把脉冲压缩和匹配滤波器的概念归并成一个有用的函数，这个函数就是模糊函数。这个函数描述雷达信号的分辨特性、测量精度等特性。即使从理论上讲，也不存在对所有用途都理想的雷达波形。因此，某些雷达能发射几种不同的波形，每一个波形适应不同的用途。对一种给定的情况来讲，波形设计要求知道雷达要获得的信息和要排除的信息．要获得的信息可能包括以下参数的任意几个或全部：距离、径向速度、雷达截面积、目标回波频谱、幅
度和相位，以及极化特性１６１。设计还要求知道所需的数据率和测量精度。确定要排除的信息就要知道影响分辨力的有关知识。
２．１．１雷达信号波形设计原则
（１）雷达信号最优检测原则
信号能量对于雷达来说极其重要，是雷达性能的根本保证。加大信号能量
武汉理工大学硕士学位论文
实际是加大信杂比、信噪比，从而改善雷达的探测距离、速度的测量精度及速
度、距离分辨力等性能。
在白噪声干扰下，匹配滤波器是最优线性处理滤波器，其输出信噪比能获
得最大值，其值决定于信号能量与输入噪声功率密度的比值，即巨／虬，仅与
信号能量有关，与信号波形无关。对于有色噪声干扰，即功率谱密度不均匀的噪
声干扰，最优线性滤波器不在是匹配滤波器，其输出信噪比不仅与信号能量有
关，还与信号幅谱形状有关。设有色噪声的功率谱密度为Ⅳ（厂），则可设计适
当的信号幅谱【，（，），以获得最大信噪比。其最大信噪比与匹配输出最大信噪比
相比已有一定损失，因此为提高雷达的检测能力，不仅需要增大信号能量，且
应尽量减少信号与有色噪声在频谱上的重叠。由于发射、天馈设备有一定的峰
值功率限制，就需进行适当的信号设计，从而降低发射机脉冲能量的要求。为
充分利用发射管的平均功率，希望信号具有矩形包络和长的持续期，以增大信
号能量１７１～【ｌＯｌ。
目标速度的测量精度和分辨力取决于信号的时域结构特点。目标距离的测
量精度及分辨力取决于信号的频域结构特点。若要求有高的测距精度和好的距
离分辨力，则信号在频域内要有大带宽；若要求有高的测速精度和好的速度分辨力，信号在时域内要有大时宽【１１ｌ。测量精度及分辨力虽为两种不同的雷达性能，但有完全一致的共性。另外从提高测速、测距精度来看，不仅要求信号的
等效时宽和等效带宽充分大，而且要求消除联合估计距离速度时的耦合误差（信
号模糊函数关于ｔ轴、，轴呈轴对称时，才能消除耦合误差）。
（２）信号模糊图匹配原则
不同的信号，其时间频率二维模糊函数（即复合自相关函数，表示距离速
度均不相同的两个目标分辨的难易）Ｒ也，厶）在…一兀平面上的分布将不相同，
各自适合某些特殊的环境和使用要求。雷达信号设计的任务，也就是在０一厶
平面上改变ｌＲ（ｆ』，厶）ｒ的分布，设计出合适的信号形式，以满足实际工作需要。
从模糊图匹配要求看，设计出的雷达信号形式，其信号模糊函数应与雷达
工作的目标环境和信息要求达到最优匹配．在所需分辨目标区域，使模糊图体
积分布小些，而在不需要分辨的区域，模糊图的体积分布大些，以达到提高分
辨力的目的。在严重模糊区内无干扰目标（非观测目标及干扰带等），应具有抑
制杂波能力。如果检测目标无法避开干扰带，而落在其中，则必须选定合适的参数，尽可能缩小干扰带与模糊图相交的区域，以减小干扰强度，获得足够的
信噪比，保证目标的检测满足精度要求Ｉ“。最大不模糊区域应满足最大不模糊
测速及测距范围。另外使原点主峰尽可能尖，以获得高的测速及测距精度。正
型模糊函数与目标环境图相匹配，可直接重叠到目标图上进行观察，以判断该
信号对于此特定目标环境是否适用。目标环境图是以雷达为原点，在相应的时
间频率平面上标出目标及干扰的相应位置图形，具体如图２．１所示（以线性调
频信号为例）．
雷达信号处理基本流程
基本雷达信号处理流程 一、脉冲压缩 窄带（或某些中等带宽）的匹配滤波： 相关处理，用FFT 数字化执行，即快速卷积处理，可以在基带实现（脉冲压缩） 快速卷积，频域的匹配滤波 脉宽越小，带宽越宽，距离分辨率越高 ； 脉宽越大，带宽越窄，雷达能量越小，探测距离越近； D=BT （时宽带宽积）； 脉压流程： 频域：回波谱和参考函数共轭相乘 时域：相关 即输入信号的FFT 乘上参考信号FFT 的共轭再逆FFT ； Sc=ifft(fft(Sb).*conj(fft(S))); FFT 输入信号 共轭相乘逆FFT 参考信号的FFT 匹配滤波器 输出 Task1 f0=10e9;%载频tp=10e-6;%脉冲宽度B=10e6;%信号带宽fs=100e6;%采样率 R0=3000;%目标初始距离N=4096;c=3e8;tau=2*R0/c;beita=B/tp;t=(0:N-1)/fs; Sb=rectpuls(t-tp/2-tau,tp).*exp(j*pi*beita*(t-tp/2-tau).^2).*exp(-2j*pi*f0*tau);%回波信号 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 -1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 -1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81 012345678910 x 10 7 20 40 60 80 100 120
S=rectpuls(t-tp/2,tp).*exp(i*pi*beita*(t-tp/2).^2);%发射信号（参考信号） 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5x 10 -5 -1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5x 10 -5 -1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81 012345678910x 10 7 20 40 60 80 100 120 So=ifft(fft(Sb).*conj(fft(S)));%脉压 figure(7); plot(t*c/2,db(abs(So)/max(So)))%归一化dB grid on 01000200030004000500060007000 -400 -350-300-250-200-150-100-500
雷达波形
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
雷达信号检测
科研报告 课程名称：信号检测与估值 题目：匹配滤波器在雷达信号中的应用院（系）：信息与控制工程学院 专业方向：信号与信息处理 姓名：许娟 学号：1508210675 任课教师：毛力 2015 年1月14日
匹配滤波器在雷达信号中的应用 摘要 本文介绍了雷达系统及有关匹配滤波器的主要内容，着重介绍与分析了雷达系统信号处理的脉冲压缩(匹配滤波)现代雷达技术，雷达系统通过脉冲压缩解决解决雷达作用距离和距离分辨力之间的矛盾，最后实现对雷达目标的检测。关键词:雷达系统脉冲压缩
Abstract This paper introduces the radar system and the main content of the matched filter, this paper introduces and analyses emphatically the signal processing of the pulse compression radar system (matched filtering) of modern radar technology, by pulse compression radar system to solve the contradiction between the radar range and distance resolution,finally the realization of the radar target detection. Keywords:pulse compression radar system
雷达信号处理
雷达信号处理技术与系统设计 第一章绪论 1.1 论文的背景及其意义 近年来，随着电子器件技术与计算机技术的迅速发展，各种雷达信号处理技术的理论与应用研究成为一大热门领域。 雷达信号的动目标检测(MAD)是利用动目标、地杂波、箔条和气象干扰在频谱上的差别，抑制来自建筑物、山、树、海和雨之类的固定或低速杂波信号。区分运动目标和杂波的基础是它们在运动速度上的差别，运动速度不同会引起回波信号频率产生的多普勒频移不相等，这就可以从频率上区分不同速度目标的回波。固定杂波的中心频率位于零频，很容易设计滤波器将其消除。但对于运动杂波，由于其多普勒频移未知，不能像消除固定杂波那样很容易地设计滤波器，其抑制就变得困难了从本质上来讲，雷达信号的检测问题就是对某一坐标位置上目标信号“有”或“无”的判断问题。最初，这一任务由雷达操作员根据雷达屏幕上的目标回波信号进行人工判断来完成。后来，出现了自动检测技术，一开始为固定或半固定门限检测，这种体制下当干扰和杂波功率水平增加几分贝，虚警概率将急剧增加，以至于显示器画面饱和或数据处理过载，这时即使信噪比很大，也不能作出正确的判断。为克服这些问题进而发展了自适应恒虚警(Constant FalseAlarm Rate，CFAR)检测。CFAR 检测使得雷达在多变的背景信号中能够维持虚警概率的相对稳定，这种虚警概率的稳定性对于大多数的雷达，如搜索警戒雷达、跟踪雷达、火控雷达等。
第二章 雷达信号数字脉冲压缩技术 2.1 引言 雷达脉冲压缩器的设计实际上就是匹配滤波器的设计。根据脉冲压缩系统实 现时的器件不同，通常脉冲压缩的实现方法分为两类，一类是用模拟器件实现的 模拟方式，另一类是数字方式实现的，主要采用数字器件实现。 脉冲压缩处理时必须解决降低距离旁瓣的问题，否则强信号脉冲压缩的旁瓣 会掩盖或干扰附近的弱信号的反射回波。这种情况在实际工作中是不允许的。采 用加权的方法可以降低旁瓣，理论设计旁瓣可以达到小于-40dB 的量级。但用模拟技术实现时实际结果与理论值相差很大，而用数字技术实现时实际输出的距离旁瓣与理论值非常接近。数字脉压以其许多独特的优点正在或已经替代模拟器件进行脉冲压缩处理。 2.2 数字脉压实现方法 用数字技术实现脉冲压缩可采用时域方法或频域方法。至于采用哪种方法。 要根据具体情况而定，一般而言，对于大时宽带宽积信号，用频域脉压较好；对 于小时宽带宽积信号，用时域脉压较好。 2.2.1 时域卷积法实现数字脉压 时域脉冲压缩的过程是通过对接收信号)(t s 与匹配滤波器脉冲响应)(t h 求卷积的方法实现的。根据匹配滤波理论，)()(0*t t s t h -=，即匹配滤波器是输入信号的共轭镜像，并有响应的时移0t 。 用数字方法实现时，输入信号为)(n s ，起匹配滤波器为)(n h ，即匹配滤波器的输出为输入离散信号)(n s 与其匹配滤波器)(n h 的卷积
通用雷达目标模拟源
通用雷达目标模拟源 1.引言 1.1用途 通用雷达目标模拟源用于舰载搜索雷达和跟踪雷达的接收通道检查及雷达性能测试。 1.2使用方式 通用雷达目标模拟源采用在被测雷达平台内，通过中频注入方式工作。 1.3设计依据 ·国际单位制及其应用 GB100-86 ·军用电子测试设备通用规范 GJB3947-2000 ·《通用雷达目标模拟源技术协议》 1.4设计原则 坚持“实用、可靠、先进、经济”的原则，尽量采用成熟技术； 贯彻通用化、系列化、模块（组合）化的设计原则； 以形成雷达接收通道检查及雷达性能测试能力为目标，具有一定的扩展能力； 2.系统功能和战技指标 通用雷达目标模拟源采用对雷达中频脉冲调制信号储频调制转发的技术方案，模拟的回波信号指标特别是相参性能能得到较好的实现。
2.1主要功能: 模拟各种运动速度的目标回波信号，供雷达接收系统和作战通道检查；提供雷达接收系统检查所需模射频模回波信号，用于雷达设备进行服役后接收系统性能检查。具有以下主要功能： z可模拟包括脉冲压缩、脉冲多普勒雷达所接收到的各种相参/非相参目标回波信号； z模拟目标回波时延及多普勒频率； z最大可模拟产生300批不同航迹的固定目标、飞机、导弹、舰艇等目标回波信号；其中机动航迹2条，径向航迹16条，其余为固定点航迹； z模拟目标雷达截面积和幅度起伏特性变化带来的回波信号的变化；目标起伏：Swerling0，I，II，III，IV模型 z具有通道自检功能，并通过网线可以回报给上位机。 2.2战术指标 z可通过软件设置被试雷达的脉冲信号参数； z目标初始位置：1～300km（可更远），步长为被试雷达距离单元； z模拟目标类型：固定目标、舰船、飞机或导弹 z目标起伏：Swerling0，I，II，III，IV模型； 2.3 技术指标： z工作频率：f0=7.5MHz，30MHz，60MHz，70MHz，90MHz，120MHz； z设备采用模块化设计，通过更换输入输出变频模块，具有适应
雷达原理复习总结
雷达原理复习要点第一章（重点） 1、雷达的基本概念 雷达概念(Radar)： radar的音译，Radio Detection and Ranging 的缩写。无线电探测和测距，无线电定位。 雷达的任务： 利用目标对电磁波的反射来发现目标并对目标进行定位，是一种电磁波的传感器、探测工具，能主动、实时、远距离、全天候、全天时获取目标信息。 从雷达回波中可以提取目标的哪些有用信息,通过什么方式获取这些信息？ 斜距R : 雷达到目标的直线距离OP 方位α: 目标斜距R在水平面上的投影OB与某一起始方向(正北、正南或其它参考方向)在水平面上的夹角。 仰角β：斜距R与它在水平面上的投影OB在铅垂面上的夹角，有时也称为倾角或高低角。 2、目标距离的测量 测量原理 式中，R为目标到雷达的单程距离，为电磁波往返于目标与雷达之间的时间间隔，c为电磁波的传播速率(=3×108米/秒) 距离测量分辨率 两个目标在距离方向上的最小可区分距离 最大不模糊距离 3、目标角度的测量 方位分辨率取决于哪些因素 4、雷达的基本组成 雷达由哪几个主要部分，各部分的功能是什么 同步设备：雷达整机工作的频率和时间标准。 发射机：产生大功率射频脉冲。 收发转换开关: 收发共用一副天线必需，完成天线与发射机和接收机连通之间的切换。 天线：将发射信号向空间定向辐射，并接收目标回波。接收机：把回波信号放大，检波后用于目标检测、显示或其它雷达信号处理。 显示器：显示目标回波，指示目标位置。 天线控制(伺服)装置：控制天线波束在空间扫描。 电源第二章 1、雷达发射机的任务 为雷达提供一个载波受到调制的大功率射频信号，经馈线和收发开关由天线辐射出去 2、雷达发射机的主要质量指标 工作频率或波段、输出功率、总效率、信号形式、信号稳定度 3、雷达发射机的分类 单级振荡式、主振放大式 4、单级振荡式和主振放大式发射机产生信号的原理，以及各自的优缺点 单级振荡式： 脉冲调制器：在触发脉冲信号激励下产生脉宽为τ的脉冲信号。 优点：简单、廉价、高效； 缺点：难以产生复杂调制，频率稳定性差，脉冲间不相干；主振放大式： 固体微波源：是高稳定度的连续波振荡器。 优点：复杂波形，稳定度高，相干处理 缺点：系统复杂、昂贵 第三章（重点） 1、接收机的基本概念 接收机的任务 通过适当的滤波将天线接收到的微弱高频信号从伴随的噪声和干扰中选择出来，并经过放大和检波后，送至显示器、信号处理器或由计算机控制的雷达终端设备中。 超外差接收机概念 将接收信号与本机振荡电路的振荡频率，经混频后得到一个中频信号，这称为外差式接收。得到的中频信号再经中频放大器放大的，称为超外差式。中频信号经检波后得到视频信号。 接收机主要组成部分 接收机主要质量指标 灵敏度S i min、接收机的工作频带宽度、动态范围、中频的选择和滤波特性、工作稳定度和频率稳定度、抗干扰能力、微电子化和模块化结构 2、接收机的噪声系数（重点） 噪声系数、噪声温度的定义 噪声系数：接收机输入端信号噪声比和输出端信号噪声比的比值。实际接收机输出的额定噪声功率与“理想接收机”输出的额定噪声功率之比。 噪声温度：温度Te称为“等效噪声温度”或简称“噪声温度”, 此时接收机就变成没有内部噪声的“理想接收机”级联电路的噪声系数
现代雷达信号检测及处理
现代雷达信号检测报告
现代雷达信号匹配滤波器报告 一 报告的目的 1.学习匹配滤波器原理并加深理解 2.初步掌握匹配滤波器的实现方法 3.不同信噪比情况下实现匹配滤波器检测 二 报告的原理 匹配滤波器是白噪声下对已知信号的最优线性处理器，下面从实信号的角度 来说明匹配滤波器的形式。一个观测信号)(t r 是信号与干扰之和，或是单纯的干扰)(t n ，即 ? ??+=)()()()(0t n t n t u a t r (1) 匹配滤波器是白噪声下对已知信号的最优线性处理器，对线性处理采用最大信噪比准则。以)(t h 代表线性系统的脉冲响应，当输入为(1)所示时，根据线性系统理论，滤波器的输出为 ?∞ +=-=0)()()()()(t t x d h t r t y ?τττ (2) 其中 ?∞ -=00)()()(τττd h t u a t x ， ?∞ -=0 )()()(τττ?d h t n t (3) 在任意时刻，输出噪声成分的平均功率正比于
[ ] ??∞∞=?? ? ???-=0 20202 |)(|2)()(|)(|τττττ?d h N d h t n E t E (4) 另一方面，假定滤波器输出的信号成分在0t t =时刻形成了一个峰值，输出信 号成分的峰值功率正比于 2 02 2 0)()()(? ∞ -=τττd h t u a t x (5) 滤波器的输出信噪比用ρ表示，则 [] ?? ∞∞ -= = 202 02 2 20|)(|2)()(| )(|) (τ ττ ττ?ρd h N d h t u a t E t x (6) 寻求)(τh 使得ρ达到最大，可以用Schwartz 不等式的方法来求解.根据Schwartz 不等式，有 ??? ∞ ∞ ∞ -≤-0 202 02 0|)(||)(|)()(τττττ ττd h d t u d h t u (7) 且等号只在 )()()(0* τττ-==t cu h h m (8) 时成立。由式(1)可知匹配滤波器的脉冲响应由待匹配的信号唯一确定，并且是该信号的共轭镜像。在0=t t 时刻，输出信噪比SNR 达到最大。 在频域方面，设信号的频谱为 ，根据傅里叶变换性质可知，匹配滤 波器的频率特性为 (9) 由式(9)可知除去复常数c 和线性相位因子 之外，匹配滤波器的频率 特性恰好是输入信号频谱的复共轭。式(2)可以写出如下形式： (10) (11)
激光雷达回波信号仿真模拟
激光雷达回波信号仿真模拟研究 摘要 关键字 第一章绪论 第一节引言 激光雷达（Lidar：Li ght D etection A nd R anging），是一种用激光器作为辐射源的雷达，是激光技术与雷达技术完美结合的产物。激光雷达的最基本的工作原理与我们常见的普通雷达基本一致，即由发射系统发射一个信号，信号到达作用目标后会产生一个回波信号，我们将回波信号经过收集处理后，就可以获得所需要的信息。与普通雷达不同的是，激光雷达的发射信号是激光而普通雷达发射的信号是无线电波，两者在波长上相比，激光信号要短的多。由于激光的高频单色光的特性，激光雷达具有了许多普通雷达无法比拟的特点，比如分辨率高，测量、追踪精度高，抗电子干扰能力强，能够获得目标的多种图像，等等。因此，利用激光雷达对大气进行监测，收集、分析数据，建立一个大气环境预测理论模型，这将会成为研究气候变化和寻求解决对策的一项重要武器。 第二节本文的选题意义 由于投入巨大，在研制激光雷达实物之前，我们需要进行模拟与仿真研究，预测即将研制的激光雷达的各性能指标，评价总体方案的可行性。激光雷达回拨信号仿真模拟就是利用现代仿真技术，逼真的复现雷达回波信号的动态过程，它是现代计算机技术、数字模拟技术和激光雷达技术相结合的产物。仿真模拟的对象是激光雷达的探测没标以及它所处的环境，模拟的手段是利用计算机和相关设备以及相关程序，模拟的方式是复现包含着激光雷达目标和目标环境信息的雷达信号。通过激光雷达回波信号的仿真模拟，进而产生回波信号，我们可以在实际雷达系统前端不具备条件的情况下，对激光雷达系统的后级设备进行调试。 第三节本文的研究思路和结构安排 本文主要研究面向气象服务应用的大气激光雷达。笔者在熟悉激光雷达的基本工作原理的前提下，学习和熟悉各种参数对大气回波能量的影响，进而学习和掌握matlab编程语言，并且根据给定的激光雷达系统参数、大气参数和光学参数，以激光雷达方程为基础，通过仿真模拟得到理想状态下的大气回波信号。但是，在实际测量工作中，由于大气中的各种干扰，我们获得的回波信号并不和理想状态下的大气回波信号一致，因此，在本文的后期工作中，笔者根据已有的大量激光雷达实测信号与模拟信号对比，既能验证仿真模拟结果的准确性，又能应用于激光雷达的性能指标等方面的分析上，具有比较高的实际应用价值。 第二章激光雷达的原理 第一节激光雷达系统 一个标准的激光雷达系统应该包含以下部件：激光器、发射系统、接收系统、光学系统、信号处理系统以及显示系统。它的工作原理图我们可以用下图表示：
目标识别技术
目标识别技术 摘要： 针对雷达自动目标识别技术进行了简要回顾。讨论了目前理论研究和应用比较成功的几类目标识别方法：基于目标运动的回波起伏和调制谱特性的目标识别方法、基于极点分布的目标识别方法、基于高分辨雷达成像的目标识别方法和基于极化特征的目标识别方法，同时讨论了应用于雷达目标识别中的几种模式识别技术：统计模式识别方法、模糊模式识别方法、基于模型和基于知识的模式识别方法以及神经网络模式识别方法。最后分析了问题的可能解决思路。 引言： 雷达目标识别技术回顾及发展现状 雷达目标识别的研究始于"20世纪50年代，早期雷达目标特征信号的研究工作主要是研究达目标的有效散射截面积。但是，对形状不同、性质各异的各类目标，笼统用一个有效散射面积来描述，就显得过于粗糙，也难以实现有效识别。几十年来，随着电磁散射理论的不断发展以及雷达技术的不断提高，在先进的现代信号处理技术条件下，许多可资识别的雷达目标特征信号相继被发现，从而建立起了相应的目标识别理论和技术。 随着科学技术的飞速发展，一场以信息技术为基础、以获取信息优势为核心、以高技术武器为先导的军事领域的变革正在世界范围内兴起，夺取信息优势已成为夺取战争主动权的关键。电子信息装备作为夺取信息优势的物质基础，是推进武器装备信息化进程的重要动力，其总体水平和规模将在很大程度上反映一个国家的军事实力和作战能力。 雷达作为重要的电子信息装备，自诞生起就在战争中发挥了极其重要的作用。但随着进攻武器装备的发展，只具有探测和跟踪功能的雷达也已经不能满足信息化战争的需要，迫切要求雷达不仅要具有探测和跟踪功能，而且还要具有目标识别功能，雷达目标分类与识别已成为现代雷达的重要发展方向，也是未来雷达的基本功能之一。目标识别技术是指：利用雷达和计算机对遥远目标进行辨认的技术。目标识别的基本原理是利用雷达回波中的幅度、相位、频谱和极化等目标特征信息，通过数学上的各种多维空间变换来估算目标的大小、形状、重量和表面层的物理特性参数，最后根据大量训练样本所确定的鉴别函数，在分类器中进行识别判决。目标识别还可利用再入大气层后的大团过滤技术。当目标群进入大气层时，在大气阻力的作用下，目标群中的真假目标由于轻重和阻力的不同而分开，轻目标、外形不规则的目标开始减速，落在真弹头的后面，从而可以区别目标。 所谓雷达目标识别，是指利用雷达获得的目标信息，通过综合处理，得到目标的详细信息（包括物理尺寸、散射特征等），最终进行分类和描述。随着科学技术的发展，武器性能的提高，对雷达目标识别提出了越来越高的要求。 目前，目标识别作为雷达新的功能之一，已在诸如海情监控系统、弹道导弹防御系统、防空系统及地球物理、射电天文、气象预报、埋地物探测等技术领域发挥出很大威力。为了提高
雷达信号分析(第1章)
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.wendangku.net/doc/337208819.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）
雷达视频信号高速采集
雷达视频高速数据采集方案 雷达回波得到大量的雷达图像数据,大量的数据对于数据的高速传输和实时存储都造成了极大的困难。在带宽一定的前提下，合理的采样率、采样精度、实时的板上FPGA处理及与计算机的数据传输带宽是进行雷达视频采集需要考虑的重要指标。 1. 模拟输入通道数：2通道； 2、数字输入通道数：3通道； 3、最高采样率： 400MSps； 4、 A/D分辨率：14Bit以上； 5、量程（输入范围）：±5V自校准； 6、输入信号带宽：0Hz～200MHz； 7、触发方式：用户可以通过FPGA二次开发； 8、触发电平：12VCOMS； 9、每通道64Msamples 10、USB或PXIe总线接口 采集系统如下：
板卡图形 板卡原理框图触发信号可以通过如下图输入：
FPGA可以用户开发，我们可根据需求描述的情况，重新对FPGA编程，满足以下情况： 由触发信号Trig控制开始采集和存储,天线每旋转一圈，会产生一个0点信号（HD）和360个方位信号（BP），每次采集128-130圈，即采集到128-130个0点信号（采集的点数能够在软件上任意设置）。工作时并不是360°方位角全部采集，应能在软件上设置任意角度采集，在采集扇角外的区域内，只数字计数，AD不采集。
关于坤驰科技： 坤驰科技专注于高速信号采集与数据采集产品与解决方案方案的高科技公司，公司成立于2006年，位于中关村科技园区。 坤驰科技立足虚拟仪器及测量领域，专注于高速数据采集产品提供与系统开发，成熟产品有：高速数据采集卡/数字化仪、高速AD卡、DA卡、数字IO卡、FPGA开发板、DSP处理板、中频信号采集、高频信号采集与处理的研发与系统解决方案。 公司地址：北京海淀区上地信息路1号国际科技创业园2号楼6层西 公司网址：https://www.wendangku.net/doc/337208819.html, 全国咨询电话：400-000-4026
雷达信号处理实验报告_课程设计
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
雷达目标识别
目标识别技术 2009-11-27 20:56:41| 分类：我的学习笔记| 标签：|字号大中小订阅 摘要： 针对雷达自动目标识别技术进行了简要回顾。讨论了目前理论研究和应用比较成功的几类目标识别方法：基于目标运动的回波起伏和调制谱特性的目标识别方法、基于极点分布的目标识别方法、基于高分辨雷达成像的目标识别方法和基于极化特征的目标识别方法，同时讨论了应用于雷达目标识别中的几种模式识别技术：统计模式识别方法、模糊模式识别方法、基于模型和基于知识的模式识别方法以及神经网络 模式识别方法。最后分析了问题的可能解决思路。 引言： 雷达目标识别技术回顾及发展现状 雷达目标识别的研究始于"20世纪50年代，早期雷达目标特征信号的研究工作主要是研究达目标的有效散射截面积。但是，对形状不同、性质各异的各类目标，笼统用一个有效散射面积来描述，就显得过于粗糙，也难以实现有效识别。几十年来，随着电磁散射理论的不断发展以及雷达技术的不断提高，在先进的现代信号处理技术条件下，许多可资识别的雷达目标特征信号相继被发现，从而建立起了相应的目标 识别理论和技术。 随着科学技术的飞速发展，一场以信息技术为基础、以获取信息优势为核心、以高技术武器为先导的军事领域的变革正在世界范围内兴起，夺取信息优势已成为夺取战争主动权的关键。电子信息装备作为夺取信息优势的物质基础，是推进武器装备信息化进程的重要动力，其总体水平和规模将在很大程度上反 映一个国家的军事实力和作战能力。 雷达作为重要的电子信息装备，自诞生起就在战争中发挥了极其重要的作用。但随着进攻武器装备的发展，只具有探测和跟踪功能的雷达也已经不能满足信息化战争的需要，迫切要求雷达不仅要具有探测和跟踪功能，而且还要具有目标识别功能，雷达目标分类与识别已成为现代雷达的重要发展方向，也是未来雷达的基本功能之一。目标识别技术是指：利用雷达和计算机对遥远目标进行辨认的技术。目标识别的基本原理是利用雷达回波中的幅度、相位、频谱和极化等目标特征信息，通过数学上的各种多维空间变换来估算目标的大小、形状、重量和表面层的物理特性参数，最后根据大量训练样本所确定的鉴别函数，在分类器中进行识别判决。目标识别还可利用再入大气层后的大团过滤技术。当目标群进入大气层时，在大气阻力的作用下，目标群中的真假目标由于轻重和阻力的不同而分开，轻目标、外形不规则的目标开始减 速，落在真弹头的后面，从而可以区别目标。 所谓雷达目标识别，是指利用雷达获得的目标信息，通过综合处理，得到目标的详细信息（包括物理尺寸、散射特征等），最终进行分类和描述。随着科学技术的发展，武器性能的提高，对雷达目标识别 提出了越来越高的要求。 目前，目标识别作为雷达新的功能之一，已在诸如海情监控系统、弹道导弹防御系统、防空系统及地球物理、射电天文、气象预报、埋地物探测等技术领域发挥出很大威力。为了提高我国的军事实力，适应未来反导弹、反卫、空间攻防、国土防空与对海军事斗争的需要，急需加大雷达目标识别技术研究的力度雷达目标识别策略主要基于中段、再入段过程中弹道导弹目标群的不同特性。从结构特性看，飞行中段
雷达信号处理和数据处理技术
雷达信号处理和数据处理技术 定价: ￥89.00元金桥价: ￥84.55元节省: ￥4.45元 内容简介 雷达信号处理和数据处理技术是雷达的神经中枢。信号处理通过对雷达回波信号的处理来发现目标和测定目标的坐标和速度等，形成目标点迹，数据处理通过对目标点迹的处理形成目标的航迹供指挥决策使用。 本书的主要内容包括雷达信号的形式、雷达杂波抑制、雷达脉冲压缩、雷达信号检测、雷达抗干扰、雷达目标识别、雷达点迹处理和雷达航迹处理等。 全书共14章，第1章为概论，第2章到第10章为雷达信号处理技术，第11章到第14章为雷达数据处理技术。全部内容既包含处理理论，也包含设计技术。 本书可以帮助雷达工程技术人员和雷达使用人员掌握有关雷达信号处理和数据处理技术，解决有关应用问题；同时还可以作为高等学校电子工程相关专业高年级本科生和研究生的参考用书。 雷达信号处理基础 定价: ￥55.00元金桥价: ￥52.25元节省: ￥2.75元
内容简介 本书译自国际著名雷达信号处理专家Mark A. Richards教授编写的教科书。该书介绍了雷达系统与信号处理的基本理论和方法，主要内容包括：雷达系统导论、雷达信号模型、脉冲雷达信号的采样和量化、雷达波形、多普勒处理、检测基础原理、恒虚警率检测、合成孔径雷达成像技术、波束形成和空-时二维自适应处理导论。书中包含了大量反映雷达信号处理最新研究成果和当前研究热点的补充内容，提供了大量有助于读者深入的示例。该书对基础理论和方法进行了详尽的介绍与深入严谨的论述，是一本雷达信号处理领域中高水平的教科书。 本书适合于从事雷达成像、检测、数据处理及相关信号处理的研究生作为教材使用，也是相关专业研究人员不可多得的一本参考书。Mark A.Richards。博士，佐治亚理工学院（Georgia Institute of Technology）的首席研发工程师和兼职教授。他具有20余年在学术界、工业界及政府部门从事雷达信号处理和嵌入式计算方面研究的经历。他曾被聘为美国国防高级研究计划署项目经理、IEEE 2001年雷达会议的总主席，以及IEEE图像处理和IEEE信号处理期刊的副编辑。Eichards博士长期从事关于雷达信号处理、雷达图像处理及相关学科的研究生教育和职业教育。这本严谨的著作源自于一位该领域令人尊敬的领导者，它提供了其他文献中所没有的关于雷达DSP基础及其应用的详细内容。对于那些不只想从普通雷达系统的书籍中粗略学习信号处理，还想学到更多关于信号模型、波形、干扰抑制、探测，以及诸如SAR和SFAP等高级雷达信号处理主题的人而言，本书是非常合适的。经过多年研究生和职业教育的完善与检验，这本深入介绍雷达DSP技术的书籍，以现有的先进雷达技术为基础，全面讨论了以下几方面的问题，并提供了详尽的例子：多域信号获取和采样、目标和干扰模型、常见雷达波形、干扰抑制技术、检测算法和工具、合成孔径成像和自适应阵列处理基础。 信息传输与正交函数 定价: ￥28.00元金桥价: ￥26.60元节省: ￥1.40元 内容简介 本书叙述了非正弦正交函数理论和以之为基础的信息传输系统，主要内容包括正交函数系、信息传输的基本思想和方法，移动通信与正交函数之间的关系，沃尔什函数的复制生成理论，一般复制生成理论及桥函数的概念，沃尔什函数及桥函数的相关函数的定义及其特性，序率分割制多路传输系统，信息传输系统的统一模型等。 本书可供从事通信、遥控、遥测和雷达工作的技术人员、科研人员以及高等院校师生参考。 DSP开发应用技术
雷达原理大作业
雷达目标识别技术综述 1引言 目标识别是现代雷达技术发展的一个重要组成部分。对雷达目标识别的研究，在国内外已经形成热点，但由于问题本身的复杂性，以及多干扰信号，特别是多噪声干扰源存在的复杂电磁环境，雷达目标识别问题至今还没有满意的答案，尚无成熟的技术和方法。因此，对雷达目标识别技术的研究具有极其重要的军事应用价值。 本文将对雷达自动目标识别技术进行简要回顾，讨论目前理论研究和应用比较成功的几类目标识别方法，以及应用于雷达目标识别中的模式识别技术，分析和讨论问题的可能解决思路。 2雷达目标识别模型 雷达目标识别需要从目标的雷达回波中提取目标的有关信息标志和稳定特征并判明其属性。它根据目标的后向电磁散射来鉴别目标，是电磁散射的逆问题。利用目标在雷达远区所产生的散射场的特征，可以获得用于目标识别的信息，回波信号的幅值、相位、频率和极化等均可被利用。对获取的目标信息进行计算机处理，与已知目标的特性进行比较，从而达到自动识别目标的目的。识别过程分成三个步骤：目标的数据获取、特征提取和分类判决。相应模型如图"所示。 整个识别过程可以分为两个阶段：训练（或设计）阶段和识别阶段。前者用一定数量的训练样本进行分类器的设计或训练，后者用所设计或训练的分类器对待识别的样本进行分类决策。 训练数据获取是对各已知目标进行测量，取得目标的训练数据。测试数据获取是获得未知种类目标的测量数据；测量数据的获得可采用目标的靶场动态测量、外场静态测量、微波暗室缩比模型等。特征提取模块从目标回波数据中提取出对分类识别有用的目标特征信息。特征空间压缩与变换模块对特征信息进行特征空间维数压缩与变换，得到具有高同类聚合性的训练样本进行分类器的设计。类间可分离性的特征。分类器设计模块根据已知类别目标分类模块完成对未知目标的分类判决。 3雷达目标识别技术回顾 雷达目标识别的研究始于"#世纪$#年代。早期雷达目标特征信号的研究工作主要是研究雷达
雷达目标模拟器射频前端设计与集成
国 防 科 技 大 学 学 报 第32卷第3期 J OUR NAL OF NA TIONA L UNIVERSI TY OF DEFENSE TECHNO LO GY Vol.32No.32010 文章编号:1001-2486(2010)03-0109-06 辐射式雷达目标模拟器射频前端设计与集成 赵 菲,王生水,柴舜连,刘海涛,毛钧杰 (国防科技大学电子科学与工程学院,湖南长沙 410073) 摘 要:完成了辐射式雷达目标射频模拟器射频前端的设计与系统集成,该模拟器工作于L S X三个频段,支持连续波和脉冲工作体制,具有高精度的多目标生成能力。射频前端的插件结构设计保证了射频前端的电磁兼容性能和功能可扩展性。其测试结果均优于指标要求,并支持模拟器系统成功完成了实际雷达的目标模拟实验,验证了模拟器的系统性能。 关键词:雷达模拟器;接收机;发射机;频率综合器;数字射频存储(DRFM) 中图分类号:TN957 文献标识码:A Design and Integration of the Front End RF for the Radiated Radar Target Simulator ZHAO Fei,WANG Sheng shui,C HAI Shun lian,LIU Hai tao,MAO Jun jie (College of Electronic Sci ence and Engineering,National Uni v.of Defense Technology Changsha410073,China) Abstract:The front end RF for radiated radar target simulator was designed and integrated in this paper.This si mulator was operated on the L S X three bands,and it supported the CW and pulse operation.It generated multi targets in hi gh precision.The plug module structure design improved the EMC and the extension performance of the RF front end.The measured results of the system are better than the target.Furthermore,this RF front end supports the radar simulator fi nish the target si mulating for the real radar successfully,which verifies the performance of this radar simulator. Key words:radar simulator;receiver;transmitter;frequency syn thesizer;DRFM 雷达信号模拟器是模拟技术与雷达技术相结合的产物。它通过模拟雷达回波信号来考核被试雷达的技战术指标,并辅助检验雷达的威力和精度[1]。雷达模拟器根据信号注入方式的不同可分为:直接注入式模拟器和辐射(注入)式模拟器,信号注入点越靠前,模拟越复杂,越接近于现实[1]。国外对该领域的研究已有了大量的报导:美国KOR Electronics公司研制了数字化雷达环境模拟器(Digital Radar Environment Simulator),HP公司生产了基于并行FASS(Frequency Agile Signal Simulator)的X波段雷达动目标信号模拟器。国内从20世纪90年代开始相继出现有关雷达信号模拟器的研究报告:北航和航天部601所于1994年研制了一种通用型PD雷达目标模拟器;中科大电子工程系于2000年研制了毫米波目标模拟器[2]。在过去的10年里我国已经在雷达信号模拟的理论研究、设计实现等方面取得了一些令人瞩目的成果。但从总体来看,与国际先进水平相比,在雷达信号模拟的全面性、系统的通用性、可扩充性、兼容性以及产品化等方面还有一定的差距。 本文研制的辐射式雷达目标射频模拟器射频前端覆盖L S X三个工作频段,提高了雷达测试的通用性;多目标模拟精度高,最大程度还原了模拟目标完整性和真实性;各频段对应的射频前端采用插件形式,改善了系统的灵活性及可扩充性。 1 射频系统设计 1 1 模拟器系统结构 该模拟器采用数字射频存储(Data Radio Frequency Memory,DRFM)方案实现。主要由控制计算机、接 收稿日期:2010-02-05 作者简介:赵菲(1983 ),男,博士生。
雷达目标识别技术
雷达目标识别技术述评 孙文峰 （空军雷达学院重点实验室，湖北武汉430010） 摘要：首先对雷达目标识别研究领域已经取得的成果和存在的问题进行简单的回顾，然后结合对空警戒雷达，阐明低分辨雷达目标识别研究的具体思路。 关键词：雷达目标识别；低分辨雷达 Review on Radar Target Recognition SUN Wen-feng （Key laboratory, Wuhan Radar Academy, Wuhan 430010, China）Abstract: The acquired productions and existent problems of radar target recognition are reviewed simply, then the specific considerations of target recognition with low resolution radar are illustrated connect integrating with air defense warning radar in active service. Key words: radar target recognition; low resolution radar 1．引言 雷达目标识别（RTR—Radar Target Recognition）是指利用雷达对单个目标或目标群进行探测，对所获取的信息进行分析，从而确定目标的种类、型号等属性的技术。1958年，D.K.Barton（美国）通过精密跟踪雷达回波信号分析出前苏联人造卫星的外形和简单结构，如果将它作为RTR研究的起点，RTR至今已走过了四十多年的历程。目前，经过国内外同行的不懈努力，应该说RTR已经在目标特征信号的分析和测量、雷达目标成像与特征抽取、特征空间变换、目标模式分类、目标识别算法的实现技术等众多领域都取得了不同程度的突破，这些成果的取得使人们有理由相信RTR是未来新体制雷达的一项必备功能。目前，RTR技术已成功应用于星载或机载合成孔径雷达（SAR—Synthetic Aperture Radar）地面侦察、毫米波雷达精确制导等方面。但是，RTR还远未形成完整的理论体系，现有的R TR 系统在功能上都存在一定的局限性，其主要原因是由于目标类型和雷达体制的多样化以及所处环境的极端复杂性。本文首先对RTR研究领域已经取得的成果和存在的问题进行简单的回顾，最后结合对空警戒雷达，阐明了低分辨雷达目标识别研究的具体思路。 2．雷达目标识别技术的回顾与展望 雷达目标识别研究的主体有三个，即雷达、目标及其所处的电磁环境。其中任何一个主体发生改变都会影响RTR系统的性能，甚至可能使系统完全失效，即RTR研究实际上是要找到一种无穷维空间与有限类目标属性之间的映射。一个成功的RTR系统必定是考虑到了目标、雷达及其所处电磁环境的主要可变因素。就目标而言主要有目标的物理结构、目标相对于雷达的姿态及运动参数、目标内部的运动（如螺旋桨等）、目标的编队形式、战术使用特点等等；就雷达而言主要有工作频率、带宽、脉冲重复频率（PRF）、天线方向图、天线的扫描周期等等；环境因素主要有各种噪声（如内部噪声和环境噪声）、杂波（如地杂波、海杂波和气象杂波）和人为干扰等。在研制RTR系统时必须综合考虑这些因素，抽取与目标属性有关的特征，努力消除与目标属性无关的各种不确定因素的影响。