MATLAB雷达目标航迹模拟器的ARM软件设计和实现(2)
现代的军事武器系统，越来越依赖于电子设备系统，雷达也就显得越来越重要，已经成熟应用在探测、侦查、制导等技术领域 。现代的雷达是技术发展的结晶，使用了先进的计算机技术、微电子技术和现代信号处理技术等，并且我们对雷达技术要求更加严格，功能更加丰富，设计也更加复杂，这样才能使雷达不断地朝着集成化、智能化、多功能化的方向发展 。
在雷达的研制过程中，我们需要将雷达与其后端系统进行统一联调与测试，验证雷达与后端系统的功能。如果完全使用物理环境，使用飞机、导弹等真实目标，会十分费时且昂贵，并且系统庞大，灵活性有限，还可能出现受天气影响等情况。
因此我们需要使用雷达目标仿真技术代替真实物理目标，一方面，模拟更复杂的目标航迹信息，包括一定的虚警，最大程度的测试和验证后端软件的稳定性和可靠性；另一方面，避免实际雷达开机苛刻的外场条件，为前期的系统后端联调带来便利性。另外，无需开动雷达也达到了军事保密和延长雷达使用寿命的目的 。
基于以上背景，雷达目标航迹模拟器是十分有必要的。本文对雷达目标航迹模拟器进行了系统结构设计和软件编程，与PC操控软件进行了联合调试，其中对关键算法还进行了MATLAB编程演示。
1.2 发展现状和趋势
1.3 本文研究内容和章节安排
雷达目标航迹模拟器主要工作过程包括：航迹模型建立、航迹的产生、与转台通信获得波束方位信息、目标航迹和波束交汇判别、交汇航迹数据上传给操控软件等。相应的，本文的主要内容包括：
雷达目标航迹模拟器功能设计及结构设计；
MATLAB航迹模拟及交汇仿真；
基于Keil的ARM程序设计，包括算法编程和串口通信编程；
雷达目标航迹模拟器的调试。
本文章节安排如下：
第二章：对雷达目标航迹模拟器进行功能设计，描述模拟器的工作过程，并根据功能作出相应的结构设计，包括硬件的选择及串口的分工。
第三章：讨论了MATLAB仿真的原理，编写程序并进行仿真，将MATLAB程序转化为C语言程序并验证；
第四章：进行ARM软件设计，利用Keil进行C语言编程，完成航迹形成及交汇判断功能，对串口进行详细设置；
第五章：调试系统，验证航迹形成的正确性；与操控软件配合，验证串口通信的正确性，演示雷达目标航迹模拟器功能。
2 系统结构设计
2.1 引言
在各种雷达训练和信号模拟器中，都需要进行航迹模拟及显示，以便为仿真平台提供信号源，本雷达目标航迹模拟器也需要考虑此功能。本章将详细设计模拟器的功能，并作出相应的总体结构设计，进而讨论硬件的选择及串口的分工。
2.2 模拟器功能设计
雷达在工作过程中，通过天线的转动不断进行扫描，当天线扫描方向上出现目标时，经过对目标回波的处理得到目标的距离和速度信息并传送至显示界面。此雷达目标航迹模拟器主要就是模拟这一工作过程的。
根据雷达实际工作情况，我们建立了模拟器工作模型，如图2.1所示。
图2.1 模拟器工作模型
根据以上工作模型，对雷达的工作流程加以考虑，我们对模拟器的功能做出设计，按照完成功能的主体不同，将功能描述如下：
1. PC端：用户能通过PC操控软件对参数进行设置，包括目标运动初始参数、雷达性能参数、控制参数等，并将数据传递给微处理器；操控软件接收微处理器发送的数据，对航迹进行显示。