基于ADS的雷达信号分析与仿真

论文摘要

脉冲压缩和杂波抑制是雷达信号处理的关键技术。通常,脉冲压缩雷达要增大探测距离,就必须有较宽的发射脉冲；而要得到较高的分辨力,就要有较窄的回波脉冲。显然,雷达探测距离和目标距离分辨力是相互矛盾的,而脉冲压缩技术有效的解决了该矛盾。雷达探测运动目标时,雷达接收信号中包含了运动目标的回波信号,也有来自地物、云雨等物体散射产生的杂波信号。有时候,杂波信号要比目标回波信号更强,进而影响雷达对运动目标的检测能力。因此,对雷达杂波的抑制是提高在杂波区中检测运动目标能力的关键。目前应用较多的脉冲压缩信号主要有线性调频信号与相位编码信号,本文只对相位编码信号进行研究。相位编码信号具备良好的抗干扰能力和高跟踪精度,广泛地应用于雷达系统中。此外,雷达对目标进行探测,可得到目标的位置、距离等信息,所以目标回波信号的研究也是雷达系统的重要部分。本文主要对雷达相位编码信号和目标回波信号相关的处理技术进行研究,并通过ADS软件实现了两种信号的仿真。首先,基于脉冲压缩的原理和实现方法,利用ADS软件模拟实现巴克码的脉冲压缩处理,得到了13位巴克码的脉冲压缩波形,并分析其脉冲压缩特性。另外,还对7位和5位巴克码的脉冲压缩波形进行仿真,通过比较得出码长与巴克码特性的关系。然后,利用ADS软件对两目标的回波信号进行仿真,通过计算得到了目标到发射机的距离和两目标间的距离。最后,通过ADS模拟目标方位角的跟踪,得到了目标在天线扫描图中的方位。此外,还对雷达天线的辐射模式进行了仿真。

论文目录

• 致谢
• 中文摘要
• ABSTRACT
• 1 引言
• 1.1 论文研究背景
• 1.1.1 雷达发展史
• 1.1.2 雷达分类及应用
• 1.1.3 国内外研究现状
• 1.1.4 ADS软件
• 1.2 论文研究意义
• 1.3 主要研究内容
• 1.4 小结
• 2 雷达信号处理技术
• 2.1 脉冲压缩技术
• 2.1.1 脉冲压缩原理
• 2.1.2 脉冲压缩的实现方法
• 2.1.3 几种典型的脉冲压缩信号
• 2.2 杂波抑制技术
• 2.2.1 雷达杂波
• 2.2.2 杂波改善因子
• 2.2.3 动目标显示
• 2.2.4 动目标检测
• 2.3 小结
• 3 相位编码信号
• 3.1 相位编码信号的特点
• 3.2 相位编码
• 3.2.1 二相编码
• 3.2.2 多相编码
• 3.3 相位编码信号的脉冲压缩
• 3.3.1 相位编码信号的产生
• 3.3.2 脉冲压缩
• 3.4 相位编码信号的副瓣抑制
• 3.5 ADS仿真
• 3.5.1 13位巴克码的脉冲压缩仿真
• 3.5.2 其他码长的巴克码仿真
• 3.6 小结
• 4 目标回波信号
• 4.1 雷达散射截面
• 4.1.1 雷达散射截面的定义
• 4.1.2 雷达散射截面的分类
• 4.1.3 目标RCS起伏的统计模型
• 4.2 雷达目标回波信号
• 4.3 目标参数的测量
• 4.3.1 距离的测量
• 4.3.2 角度的测量
• 4.3.3 速度的测量
• 4.4 雷达杂波回波信号
• 4.4.1 对数正态分布杂波模型
• 4.4.2 瑞利分布杂波模型
• 4.4.3 K分布杂波模型
• 4.5 ADS仿真
• 4.5.1 目标回波信号的仿真
• 4.5.2 目标方位角的跟踪
• 4.5.3 雷达天线辐射模型
• 4.6 小结
• 5 结论
• 参考文献
• 作者简历
• 学位论文数据集