这是一个较为基础的图文教程(含仿真代码):利用MATLAB设计经典的雷达数字信号处理。该系统具备对雷达目标回波的处理能力,能够从噪声中将目标检测出来,并提取目标的距离、速度、角度信息。教程分五节完成,主要包括:

第一节,雷达LFM信号分析;

第二节,脉冲压缩处理;

第三节,相参积累处理;

第四节,恒虚警CFAR处理;

第五节,目标信息提取处理;

1 雷达LFM信号分析

脉冲压缩雷达最常见的调制信号是线性调频信号,接收时采用匹配滤波器压缩脉冲。脉冲压缩雷达能同时提高雷达的作用距离和距离分辨率。这种体制采用宽脉冲发射以提高发射的平均功率,保证足够大的作用距离;而接受时采用相应的脉冲压缩算法获得窄脉冲,以提高距离分辨率,较好的解决雷达作用距离与距离分辨率之间的矛盾。

2 脉冲压缩处理

脉冲压缩指雷达在发射时采用宽脉冲信号,接收和处理回波后输出窄脉冲。脉冲压缩技术是匹配滤波理论和相关接收理论的一个很好的实际应用。很好地解决了这样的一个问题:在发射端发射大时宽、带宽信号,以提高信号的发射能量,而在接收端,将宽脉冲信号压缩为窄脉冲,以提高雷达对目标的距离分辨精度和距离分辨力。该技术解决了雷达远距离探测与高精度测距性能不可兼顾的问题,是现代雷达中不可缺少的关键技术。

脉冲压缩的DSP处理方法有时域相关或频域相乘。对于点数较多的回波信号,采用频域相乘方法可以获得较快的运算速度。频域脉冲压缩的原图如下图所示。

DSP对采样后的数据进行FFT变换,变换至频域后,与其匹配滤波器频率数据进行复数相乘,相乘后,再与复数补偿因子进行相乘解决脉冲间距离走动问题,最后将结果做IFFT,重新变换回时域。

3 相参积累处理

4 恒虚警CFAR处理

5 目标信息提取处理

更多内容见“阅读原文”。该程包含雷达目标回波的处理,从噪声中检测目标,并提取目标的距离、速度、角度信息。详细文件列表如下:

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