高频雷达回波建模仿真

摘要

由于天波超视距雷达优异的探测性能，其可以突破地球曲率而探测到地平以外的超远距离目标，且可以同时立体探测舰船，巡航导弹和飞机等分布在不同高度层的目标，再加之可以监视隐身飞机等一系列出众的特性，现已成为各国重视的战略装备。线性调频连续波信号相较脉冲信号是一种典型的大时宽大带宽信号，且没有占空比要求而具有较大的功率，被广泛地运用到由于探测巨大的距离而对发射功率要求较高的天波超视距雷达中。雷达回波的建模仿真作为一种对雷达系统进行研究的高效、经济和便捷的方式，现已被广泛应用，作为研究雷达信号处理算法的准备工作。
　　本文首先仿真产生含距离、速度与方位角信息的多个点目标散射回波，研究了距离-多普勒算法以及波束形成算法用于从线性调频连续波回波信号中提取目标的距离，速度和方位信息。分析了线性调频信号的距离多普勒耦合特性，研究了雷达信号的参数和接收天线的参数对测距，测速以及测角精度的影响。然后考虑雷达波和海浪相互作用的原理，以海杂波一阶散射模型和二阶散射模型为理论依据，探讨出一种方便计算的归一化频谱的方法，计算仿真产生海杂波功率谱，观察并分析海杂波的特点，并仿真观察海面风速，海风与雷达信号夹角以及雷达工作频率等因素对海杂波谱的影响。接着阐释海面回波仿真的原理，仿真产生海面回波，此时的海面回波包含散射目标以及海杂波的信息。观察和讨论海杂波以及不同海面条件对提取目标速度信息的影响。最后给出了运行轨迹建模好的目标，讨论出一种可以实时给出目标的运动信息的算法，实时产生目标的运动轨迹信息。

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第1章 绪 论

1.1 课题背景及研究意义

1.2 国内外在该方向的研究现状及分析

1.3 本文的主要研究内容

第2章 点目标回波信号的仿真和目标信息提取

2.1 引言

2.2 线性调频信号处理原理

2.3 距离-多普勒算法提取目标信息

2.4 线阵接收信号仿真与目标方位角信息的提取

2.5本章小结

第3章 海杂波功率谱的建模和仿真

3.1 引言

3.2 海洋回波的高频段散射特性

3.3 海杂波功率谱的计算

3.4 海杂波功率谱的仿真

3.5 本章小结

第4 章 海面回波仿真以及运动目标的轨迹显示

4.1 引言

4.2 海面回波信号生成原理及其仿真

4.3运动目标运行轨迹仿真

4.4 本章小结

结论

参考文献

声明

致谢