Matlab雷达目标回波模拟仿真+文献综述(4)
图 2.2(a)表示信号的频率——时间关系，实线代表发射信号，点划线代表回波信号，波形与发射信号相似，只是在时间上，相对于发射信号有 的时延，将发射信号与回波信号进行混频得到差拍信号。
图 2.2(b)是差拍信号 的频率——时间关系，由图可看出，差拍信号存在两个恒定的频率段 AB 和 BC，BC段频率为 ，时宽为 ，AB 段为有效段，时宽为 ，在差拍信号中占主要成分。由图 2.2(b)可得，利用三角形斜率公式，有效段内差拍信号频率为：
(2.1)
即有效时段内的差拍信号频率与回波时延（或与目标的距离）成正比，因此
只要求得有效段内的差拍信号频率，即可得到目标的距离。
图2.2 锯齿调频连续波雷达频率时间关系
当在不同距离处存在多个点目标或分布目标时，差拍信号为各个目标差拍信号的线性叠加，但在频率上却是分离的。所以，在单目标或多目标情况下，都可以从差拍信号中获取目标的距离信息。
由上面的分析，有效时间段为 ，对于不同距离处的回波，其有效段时宽是不同的，为减小 BC 段的影响，当有多个目标时，回波的有效时间段取为 ( )，信号在有效时宽 内的带宽为 ，距离分辨力为 ，要小于脉冲压缩信号的距离分辨力 。
2.3 目标回波信号模拟
雷达发射的电磁信号照射到目标后，经过目标的二次散射返回到雷达天线，此时，目标的回波信号与雷达的发射信号相比较，在时间、频率以及幅度等三个方面发生了明显的变化。
(1)时间上的延迟
目标回波信号相对于发射信号在时间上存在一定的延迟，该时延的大小反映了目标相对于雷达的径向距离，其关系为
(2.2)
式中， 是目标与雷达之间的径向距离， 是光速，即电磁波传播速度， 是目标回波信号相对于发射信号的时延。
(2)频率上的变化
当目标与雷达之间存在相对径向运动时，目标回波信号的频率将发生变化，这就是多普勒效应。由于多普勒效应的影响，目标回波信号的频率与发射频率相比存在一个多普勒频移，其表达式为
(2.3)
式中， 是目标相对于雷达的径向速度， 是雷达的工作波长。当目标飞向雷达站时，多普勒频率为正值；而当目标背离雷达站飞行时，多普勒频率为负值。
(3)幅度上的变化
由于目标对电磁波的散射作用，只有一部分能量沿着雷达电磁波的入射方向反射回天线。幅度衰减的程度很大程度上取决于目标的雷达散射截面积(RCS)，另外，还取决于系统的各种损耗以及传播过程中各种因素的影响。
基于上述分析，假设雷达发射信号为 ，则目标回波信号的表达式为
(2.4)