基于Matlab的雷達(dá)信號(hào)處理分析

這是一個(gè)較為基礎(chǔ)的圖文教程（含仿真代碼）：利用MATLAB設(shè)計(jì)經(jīng)典的雷達(dá)數(shù)字信號(hào)處理。該系統(tǒng)具備對(duì)雷達(dá)目標(biāo)回波的處理能力，能夠從噪聲中將目標(biāo)檢測(cè)出來(lái)，并提取目標(biāo)的距離、速度、角度信息。

1 雷達(dá)LFM信號(hào)分析

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脈沖壓縮雷達(dá)最常見(jiàn)的調(diào)制信號(hào)是線性調(diào)頻信號(hào)，接收時(shí)采用匹配濾波器壓縮脈沖。脈沖壓縮雷達(dá)能同時(shí)提高雷達(dá)的作用距離和距離分辨率。這種體制采用寬脈沖發(fā)射以提高發(fā)射的平均功率，保證足夠大的作用距離；而接受時(shí)采用相應(yīng)的脈沖壓縮算法獲得窄脈沖，以提高距離分辨率，較好的解決雷達(dá)作用距離與距離分辨率之間的矛盾。

2 脈沖壓縮處理

脈沖壓縮指雷達(dá)在發(fā)射時(shí)采用寬脈沖信號(hào)，接收和處理回波后輸出窄脈沖。脈沖壓縮技術(shù)是匹配濾波理論和相關(guān)接收理論的一個(gè)很好的實(shí)際應(yīng)用。很好地解決了這樣的一個(gè)問(wèn)題：在發(fā)射端發(fā)射大時(shí)寬、帶寬信號(hào)，以提高信號(hào)的發(fā)射能量，而在接收端，將寬脈沖信號(hào)壓縮為窄脈沖，以提高雷達(dá)對(duì)目標(biāo)的距離分辨精度和距離分辨力。該技術(shù)解決了雷達(dá)遠(yuǎn)距離探測(cè)與高精度測(cè)距性能不可兼顧的問(wèn)題，是現(xiàn)代雷達(dá)中不可缺少的關(guān)鍵技術(shù)。

脈沖壓縮的DSP處理方法有時(shí)域相關(guān)或頻域相乘。對(duì)于點(diǎn)數(shù)較多的回波信號(hào)，采用頻域相乘方法可以獲得較快的運(yùn)算速度。頻域脈沖壓縮的原圖如下圖所示。

DSP對(duì)采樣后的數(shù)據(jù)進(jìn)行FFT變換，變換至頻域后，與其匹配濾波器頻率數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)數(shù)相乘，相乘后，再與復(fù)數(shù)補(bǔ)償因子進(jìn)行相乘解決脈沖間距離走動(dòng)問(wèn)題，最后將結(jié)果做IFFT，重新變換回時(shí)域。

編輯：黃飛

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