課題小論文

LFM

題 目：線性調(diào)頻 ( )脈沖壓縮雷達(dá)仿真

學(xué) 院 ：

專 業(yè) ：

學(xué)生姓名 ：劉 斌

學(xué) 號(hào) ：

年 級(jí) ：

指導(dǎo)教師 ：

二 〇 一 年 十 月

LFM

線性調(diào)頻 ( )脈沖壓縮雷達(dá)仿真

一．雷達(dá)工作原理

雷達(dá)是Radar (RAdio DetectionAnd Ranging)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)速度等。現(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 (Radar Waveform)，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)，雷達(dá)發(fā)射信號(hào)s(t),電磁波

C

以光速 向四周傳播，經(jīng)過(guò)時(shí)間R C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：

R

s(t? ) 。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

C

R

? ?s(t? ) ，其中 為目標(biāo)的雷達(dá)散射截面 (Radar Cross Section ,簡(jiǎn)稱RCS)，反映目

?

C

R

標(biāo)對(duì)電磁波的散射能力。再經(jīng)過(guò)時(shí)間R C后，被雷達(dá)接收天線接收的信號(hào)為? ?s(t?2 ) 。

C

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:

M

h(t) ?? ?(t?? )i i (1.1)

i 1

? ?

M表示目標(biāo)的個(gè)數(shù)， 是目標(biāo)散射特性， 是光速在雷達(dá)與目標(biāo)之間往返一次的時(shí)間，i i

2R

i

?i (1.2)

c

R

式中， 為第i 個(gè)目標(biāo)與雷達(dá)的相對(duì)距離。i

雷達(dá)發(fā)射信號(hào)s(t)經(jīng)過(guò)該LTI系統(tǒng)，得輸出信號(hào)(即雷達(dá)的回波信號(hào))s (t)：

r

M

總結(jié)

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