Matlab雷达目标回波模拟仿真+文献综述(2)
致 谢 23
参 考 文 献 24
1 绪论
1.1 选题背景和意义
雷达的英文名字是Radar(Radio Detection Ranging)，其含义是指用无线电对目标进行探测和测距。雷达的基本任务有两个：一是发现目标的存在，二是测量目标的相关参数，前者称为雷达检测，后者成为雷达参数提取或者是雷达参数估值。随着现代雷达技术的发展，雷达的任务不仅仅是测量目标的距离、方位和仰角，而且包含测量目标的速度，以及从目标回波中获取更多相关信息。作为探测目标和获取信息的手段和工具，雷达系统具有探测距离远、可全天候工作以及快速搜索和精确跟踪目标等优点，无论军用还是民用，都占据着重要位置。它是一种利用目标对电磁波的反射(或称为二次散射)现象来发现目标并测定其位置的电子装备。雷达发射电磁波，并接收目标反射回来的电磁波，由此来发现目标并提取有用信息。飞机、导弹、人造卫星、各种舰艇、车辆、兵器、炮弹以及建筑物、山川、云雨等等，都可能是雷达的探测目标，这由雷达的用途而定。随着雷达技术的发展，雷达的任务不仅是测量目标的距离、方位角和俯仰角，还包括测量目标的速度，以及从目标回波中获取更多有关目标的信息。经过近70年的发展，雷达已广泛应用于地面、空中、海上、太空等。地面雷达主要用来对飞机和太空目标进行探测、定位和跟踪；船上雷达除探测空中和海面目标外，还可用作导航工具；机载雷达除要探测空中、地面或海面目标外，还可用作大地测绘、地形回避及导航之用；在宇宙飞行中，雷达可用来控制宇宙飞船的飞行和降落等。
由于雷达功能的日益多样化和复杂化，使得在设计和分析雷达系统时不得不考虑大量的非线性因素和随机因素。这时，采用数字模拟方法有很多优点。最主要的优点就是经济、灵活。用软件建立模型可以节省大量人力和物力，所以经济性是显而易见的。灵活性主要表现为数字模型的可控性，用软件建立模型，其模型参数可任意给定，几乎不受其他条件限制。如果用实物或者实物模型，则往往要受技术条件、物质条件以及环境条件等因素的限制。由于在实际的雷达回波信号中，不仅仅有目标的反射信号，同时还有接收机的热噪声、地杂波、海杂波、气象杂波等各种噪声和杂波的叠加。因此，雷达回波模拟包含了目标回波信号的模拟、杂波信号的模拟以及噪声信号的模拟。
雷达信号处理以及雷达数据处理也是雷达系统中的一个重要环节。信号处理的目的是消除不需要的信号(如杂波及干扰)，加强由目标产生的回波信号。通常情况下，经过信号处理后，提取出目标的有用信息，如目标的位置、速度和角度信息以及其他一些目标特性参数。而数据处理是对雷达目标信息的二次处理，将信号处理后原本没有关联的点迹信息进行关联，形成可靠的目标航迹。
1.2 国内外发展状况
1.2.1 线性调频连续波雷达
线性调频连续波雷达是一种通过对连续波调制来获得距离信息的技术。这项技术有着悠久的历史，但是在过去很长的一段时间内其应用限制在很小的范围内，例如雷达高度计，有关线性调频连续波雷达的理论问题一直没有受到重视，直到八十年代中期，荷兰的 Technishe Hogeschool Delft 的 L.P.Lighthart等人在用线性调频连续波雷达进行气象观测的实验中，才对线性调频连续波雷达的理论问题进行了分析，对线性调频连续波信号的模糊函数、分辨力、接收机灵敏度以及线性调频连续波雷达的特点进行了初步分析；与此同时，美国的RB.Chadwick 等人在 U.S.Air Force 的资助下，对线性调频连续波雷达中的旁瓣效应和距离速度耦合引起的距离串扰问题进行了研究；从七十年代后期开始，国内外研究学者们对线性调频连续波雷达的一系列关键技术进行了广泛而深入的研究，其热点集中在高线性度大时带积线性调频连续波信号的产生和动态测试方面。进入九十年代，固态微波毫米波器件和数字信号处理技术有了长足的发展，与此同时，调频连续波雷达的发展显示出的显著特点就是将调频连续波雷达的独特优点与毫米波技术相结合，并采用毫米波集成技术，使得毫米波线性调频连续波雷达的成本和体积大幅度下降而可靠性提高。线性调频连续波技术得到了重新的认识，除了在雷达精度高度表方面继续应用外，线性调频连续波雷达还以其独特的优点在导弹精密末制导、引信、雷达截面积测量和目标特性研究、工业控制、环境遥感、机载导航设备、交通管制和气象观测等方面发挥着越来越重要的作用。