毫米波雷达中频模拟信号源数据产生部分的研究

摘要

雷达模拟信号源以其经济、灵活和可重复性等优点，已成为雷达系统调试和性能指标测试中不可缺少的技术设备。它的主要功能是用来产生雷达目标和环境回波信号，以达到真实复现雷达回波信号的目的。模拟模型是否具有精确性、通用性和灵活性是衡量雷达模拟信号源的重要指标。
　　本文以3mm导引头信号处理机的研制为背景，对目标回波、噪声和杂波信号的模拟理论和算法以及后端信号处理等问题进行了较为深入的研究，并进行了计算机建模和仿真。雷达采用两种工作模式：搜索模式和跟踪模式。搜索模式下雷达发射常规脉冲串信号，跟踪模式下雷达发射频率步进脉冲串信号。以PC机为仿真平台，根据雷达工作模式、目标运动模型、噪声模型和杂波模型，调用Matlab函数脱机产生视频回波信号，再将其通过PCI总线接口加载到雷达模拟信号源的SDRAM中，模拟信号源按时序将读出的数据送入到数字正交上变频器AD9957中，其输出即为中频回波模拟信号，从而实现了对3mm导引头雷达回波信号的实时模拟。同时，文中研究了频率步进雷达信号逆傅立叶变换处理方法实现高距离分辨率的原理，以及当目标与雷达间存在相对径向运动时，目标的高分辨距离像产生的变化。根据对不同周期子脉冲间相对相位关系的分析，研究了速度补偿的原理并详细介绍了多种基于目标运动参数估计的速度补偿方法，通过仿真验证了其可行性。
　　本课题在设计过程中主要采用Matlab7.0对各子模块进行建模和仿真，然后在VisualC++6.0上搭建出模拟整个3mm导引头雷达系统工作模式的软件仿真平台，从而为雷达电子战提供一个逼真、高效、经济和方便的试验平台。