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Matlab雷达目标回波模拟仿真+文献综述(4)

时间:2017-02-13 19:21来源:毕业论文
图 2.2(a)表示信号的频率时间关系,实线代表发射信号,点划线代表回波信号,波形与发射信号相似,只是在时间上,相对于发射信号有 的时延,将发射信


    图 2.2(a)表示信号的频率——时间关系,实线代表发射信号,点划线代表回波信号,波形与发射信号相似,只是在时间上,相对于发射信号有 的时延,将发射信号与回波信号进行混频得到差拍信号。
    图 2.2(b)是差拍信号 的频率——时间关系,由图可看出,差拍信号存在两个恒定的频率段 AB 和 BC,BC段频率为 ,时宽为  ,AB 段为有效段,时宽为 ,在差拍信号中占主要成分。由图 2.2(b)可得,利用三角形斜率公式,有效段内差拍信号频率为:
                                         (2.1)
    即有效时段内的差拍信号频率与回波时延(或与目标的距离)成正比,因此
只要求得有效段内的差拍信号频率,即可得到目标的距离。
 
图2.2 锯齿调频连续波雷达频率时间关系
当在不同距离处存在多个点目标或分布目标时,差拍信号为各个目标差拍信号的线性叠加,但在频率上却是分离的。所以,在单目标或多目标情况下,都可以从差拍信号中获取目标的距离信息。
由上面的分析,有效时间段为 ,对于不同距离处的回波,其有效段时宽是不同的,为减小 BC 段的影响,当有多个目标时,回波的有效时间段取为 ( ),信号在有效时宽 内的带宽为 ,距离分辨力为   ,要小于脉冲压缩信号的距离分辨力  。
2.3  目标回波信号模拟
雷达发射的电磁信号照射到目标后,经过目标的二次散射返回到雷达天线,此时,目标的回波信号与雷达的发射信号相比较,在时间、频率以及幅度等三个方面发生了明显的变化。
(1)时间上的延迟
目标回波信号相对于发射信号在时间上存在一定的延迟,该时延的大小反映了目标相对于雷达的径向距离,其关系为
                                                     (2.2)
式中, 是目标与雷达之间的径向距离, 是光速,即电磁波传播速度, 是目标回波信号相对于发射信号的时延。
(2)频率上的变化
当目标与雷达之间存在相对径向运动时,目标回波信号的频率将发生变化,这就是多普勒效应。由于多普勒效应的影响,目标回波信号的频率与发射频率相比存在一个多普勒频移,其表达式为
                                                    (2.3)
式中, 是目标相对于雷达的径向速度, 是雷达的工作波长。当目标飞向雷达站时,多普勒频率为正值;而当目标背离雷达站飞行时,多普勒频率为负值。
(3)幅度上的变化
由于目标对电磁波的散射作用,只有一部分能量沿着雷达电磁波的入射方向反射回天线。幅度衰减的程度很大程度上取决于目标的雷达散射截面积(RCS),另外,还取决于系统的各种损耗以及传播过程中各种因素的影响。
基于上述分析,假设雷达发射信号为 ,则目标回波信号的表达式为
                          (2.4) Matlab雷达目标回波模拟仿真+文献综述(4):http://www.751com.cn/tongxin/lunwen_2926.html
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