課題小論文

LFM

題 目：線性調頻 ( )脈沖壓縮雷達仿真

學 院 ：

專 業 ：

學生姓名 ：劉 斌

學 號 ：

年 級 ：

指導教師 ：

二 〇 一 年 十 月

LFM

線性調頻 ( )脈沖壓縮雷達仿真

一．雷達工作原理

雷達是Radar (RAdio DetectionAnd Ranging)的音譯詞，意為 “無線電檢測和測

距”，即利用無線電波來檢測目標并測定目標的位置，這也是雷達設備在最初階段的功能。

典型的雷達系統如圖1.1，它主要由發射機，天線，接收機，數據處理，定時控制，顯示等

設備組成。利用雷達可以獲知目標的有無，目標斜距，目標角位置，目標相對速度等。現代

高分辨雷達擴展了原始雷達概念，使它具有對運動目標(飛機，導彈等)和區域目標(地面等)

成像和識別的能力。雷達的應用越來越廣泛。

圖1.1：簡單脈沖雷達系統框圖

雷達發射機的任務是產生符合要求的雷達波形 (Radar Waveform)，然后經饋線和收

發開關由發射天線輻射出去，遇到目標后，電磁波一部分反射，經接收天線和收發開關由接

收機接收，對雷達回波信號做適當的處理就可以獲知目標的相關信息。

假設理想點目標與雷達的相對距離為R，為了探測這個目標，雷達發射信號s(t),電磁波

C

以光速 向四周傳播，經過時間R C后電磁波到達目標，照射到目標上的電磁波可寫成：

R

s(t? ) 。電磁波與目標相互作用，一部分電磁波被目標散射，被反射的電磁波為

C

R

? ?s(t? ) ，其中 為目標的雷達散射截面 (Radar Cross Section ,簡稱RCS)，反映目

?

C

R

標對電磁波的散射能力。再經過時間R C后，被雷達接收天線接收的信號為? ?s(t?2 ) 。

C

如果將雷達天線和目標看作一個系統，便得到如圖1.2 的等效，而且這是一個LTI (線

性時不變)系統。

圖1.2：雷達等效于LTI系統

等效LTI系統的沖擊響應可寫成:

M

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

i 1

? ?

M表示目標的個數， 是目標散射特性， 是光速在雷達與目標之間往返一次的時間，i i

2R

i

?i (1.2)

c

R

式中， 為第i 個目標與雷達的相對距離。i

雷達發射信號s(t)經過該LTI系統，得輸出信號(即雷達的回波信號)s (t)：

r

M

總結

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