基于MATLAB的雷达目标测量仿真分析
第 2 7 卷第3 期 2 0 1 4 年 9 月 海南师范大学学报 ( 自然科学版 ) J o u r n a l o f H a i n a n N o r m al U n i v e r s i t y ( N a t u r al S c i e n c e ) V0 1 ． 2 7 No ． 3 S e o ． 2 01 4 基于MA T L A B的雷达 目标测量仿真分析 熊 军 ，行小帅 ，张清泉 ，张 燕 ， 李艳芳 ( 1 ． 山西师范大学 物理与信息工程学院， 山西 临汾 0 4 1 O O 4 ； 2 ． 山西应用科技学院 工程系， 山西 太原 0 3 0 0 3 1 ) 摘要 ： 概述 了雷达 了基本原理 ， 根据雷达探 测 目标的主要 方式 ， 通过 雷达原理理论与 MA T — L A B仿真软件 的结合 ， 构建 了一个可探测 目标速度和距 离的模拟雷达 系统 ， 在对于 目标所产生的回 波信号处理的过程 ， 完整 的展现 了雷达的基本作用． 关键词 ： 雷达 目标 ； 信号处理 ； 回波 中图分类号： T N 9 5 5 文献标识码 ： A 文章编号 ： 1 6 7 4 — 4 9 4 2 ( 2 0 1 4 ) 0 3 — 0 2 6 3 — 0 3 The S i mu l a t i o n o f Ra d a r ’ S De t e c t i o n o f t h e Ta r g e t Ba s e d o n M ATLAB X I ON G J u n ’ ， X I N G X i a o s h u a i 1 I2 ’ Z H A N G Qi n g q u a n ， Z H A N G Y a n ’ ， L I F a n f a n g ’ ( 1 ． I n s t i t u t e o f i c s a n d I n f o r m a t io n E n g i n e e r i n g ， S h a n x i N o r m a l U n i v e r s i ty ， L i n f e n 0 4 1 0 0 4 ， C h i n a ； 2 ． D e p a r t m e n t o fE n g i n e e r i n g， S h a n x i C o l l e g e o f A p p l i e d S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y ， T a i y nan 0 3 0 0 3 1 ， C h i n a ) Ab s t r a c t ： T h e b a s i c t h e o r y o f r a d a r w a s s u m ma r i z e d i n t h i s p a p e r ． A c c o r d i n g t o t h e m a i n m o d e o f r a d a r s i g n al p r o c e s s i n g ， t h r o u g h a c o mb i n a t i o n o f r a d ar p r i n c i p l e t h e o ry a n d MAT L AB s i mu l a t i o n s o f t wa r e ， a s i mu l a t i o n o f r a d a r s y s t e m t o d e t e c t t h e t a r g e t ’ s s p e e d a n d d i s t an c e Was e s t a b l i s h e d ． I n t h e p r o c e s s o f t h e t a r g e t e c h o s i g n a l ’ s p r o c e s s i n g ， t h e rol e o f r a d ar h a s b e e n d e mo n s t r a t e d e n t i r e l y ． Ke y wo r d s ： t h e t a r g e t o f r a d ar； s i g n al p r o c e s s i n g ； e c h o 雷达是英 文 R A D A R( R a d i o D e t e c t i o n A n d R a n g ． i n g 的原意是无线电探测和测距． 随着科技的不断进 步， 现代雷达系统更加先进、 精密、 复杂， 诸如军事应 用领域的弹道导弹防御雷达、 警戒雷达、 火控雷达 、 敌我识别雷达， 以及民用中的气象雷达等． 本文应用 Ma n a b 仿真软件对雷达探测发现 目标 ， 并测定 目标 的位置坐标、 目标的速度进行了仿真， 这种仿真对于 雷达系统的各种参数进一步识别和调整有很大的实 际意 义． 1雷达的基本原理 1 ． 1雷达的基本构造 雷达系统的基本构造见图1 ． 一个典型的雷达系 统主要由天线、 发射机、 接收机 、 信号处理机和终端 设备( 显示器) 等部分构成n ． ( 1 ) 发射机 ： 产生雷达基带信号， 依据发射频率 所需将基带信号变频同时放大达到设计要求所需的 功率， 并将其传输至天线． 收稿日期： 2 0 1 4 — 0 4 — 1 0 通讯作者 天 线 图1 雷达的基本构造 Fig． 1 Th e b a s ic s t r u c t u r e o f r a d a r ( 2 ) 接收机： 对天线接收来的雷达回波信号进行 变频， 得到中频或基带信号． ( 3 ) 天线： 发射雷达信号和接收来自目标的雷达 回波信号． ( 4 ) 信号处理机： 对接收机的输 出信号进行采 集、 存储或传输等处理． ( 5 ) 显示器 ： 做为雷达系统终端的必备设置， 显 示处理器对各种信号的处理结果． 1 ． 2雷达 的基本原理 海南师范大学学报( 自然科学版 ) 2 0 1 4 往 雷达的基本原理相对简单， 它以发射出去的电 波经 目标反射的回波的方式工作． 回波信号的特性 提供有关 目标的信息． 通过测量电波传播到 目 标并 返 回的时 间可得到 目标 的距离． 目标 的方位通过方 向性天线( 具有窄波束的天线) 测量回波信号的到达 角来确定． 如果目标是运动的， 多普勒效应使接收的 回波信号产生频移， 使得雷达能推导出目标的轨迹 或航迹， 并能预测它将来的运动方向． 当雷达具有足 够高的分辨力时， 在结合原有目标资料库的基础上 ， 能识别出 目标 的尺寸和形状 ． 2雷达目标测量的仿真分析 2 ． 1雷达的性能参数 根据雷达信号处理的主要方式 ， 运用信号处理 理论与M A T L A B 仿真软件嘲 相结合的思想 ， 在M A T — L A B中构建一个 雷达 系统来 显示雷达 发现 目标位 置、 探测目 标距离和目标速度上的具体效能． 设置雷达的性能参数见表1 ． 表 1 雷达的性能参数
