《间断调频连续波雷达回波信号建模仿真分析2900字》

间断调频连续波雷达回波信号建模仿真分析综述目录TOC\o"1-2"\h\u16386间断调频连续波雷达回波信号建模仿真分析综述 1265271.1回波信号建模部分 1156141.2回波信号仿真部分 349771.2.1调频连续波雷达的回波信号仿真 368701.2.2间断调频连续波雷达的回波信号仿真 51.1回波信号建模部分对于调频连续波雷达接收到的回波信号来说，与相对应的发射信号进行比较，毫无疑问是发生了变化的，这里不考虑信号传播过程中的衰减以及噪声的干扰。产生变化的原因主要有两个方面：第一个方面是目标到雷达之间的距离，这个方面的影响会转移到电磁波往返时间（时延）上去，进而使接收到的信号发生改变；第二个方面是运动目标相对于雷达的径向速度，这个方面的影响会转移到多普勒频率上去，进而使接收到的信号发生改变。因此，对于该类型雷达回波信号的获得方法，可以通过以下步骤来实现：首先，需要完成对载波yty其中，B为接收信号幅度；tr为时延，定义式为tr=2Rc其次，则是对调制频率的确定。当然，此处的调频斜率也定为k。不过，由于时延和多普勒频率的影响，这里调制频率的表达式也会发生变化。当分别取正向调频部分与负向调频部分时，所得到的对应的调制频率表达式如下所示（取调频斜率k为一个正值，同时假设目标相对于雷达的径向速度也为一个正值）：ff其中，fd为多普勒频率，定义式为fd=2v然后，为了将调制频率的变化规律作用到载波上面，需要对得到的调制频率表达式进行积分处理。与正向调频部分和负向调频部分相对应的相位变化表达式如下所示：φφ最后，分别将正向调频部分与负向调频部分对应的相位变化叠加到载波的相位上去，便可得到相应的回波信号y1t与yyy通过以上方式最终得到的是调频连续波雷达的回波信号。不过，要想得到间断调频连续波雷达的回波信号，并不是将开关信号与该回波信号做简单的相乘处理就可以了。具体的获得方法如下所示[6]：首先，对于第二章中所获得的间断调频连续波雷达的发射信号Bt，也将其按照上述步骤进行处理，从而可以得到与发射信号对应的回波信号，不过此回波信号还未受到开关信号的调控作用。这里，将该回波信号记为B其次，对于接收信号时所用到的开关信号来说，其调控方式与发射信号时类似，即值为“1”时，处于正常接收状态；值为“0”时，处于暂停接收状态。然而，该雷达处于正常发射状态时，接收状态必然要被停止；处于正常接收状态时，发射状态必然要被停止。所以当开关信号的值在发射状态取为“1”时，其值在接收状态必然取为“0”；当开关信号的值在接收状态取为“1”时，其值在发射状态必然取为“0”。因此，在同一时刻，用于信号接收时的开关信号可以记为g∗t，表示对信号发射时的开关信号进行取反操作最后，如果设间断调频连续波雷达接收到的回波信号为CtC1.2回波信号仿真部分1.2.1调频连续波雷达的回波信号仿真对调频连续波雷达的回波信号进行仿真时，为了与第二章中得到的发射信号相对应，对于载波频率、带宽，以及调频周期的取值，与之前的取值保持一致。并且，由于涉及到了回波信号，所以还需要设定一个待检测目标。在进行仿真时，所涉及到的部分雷达参数的取值如表1.1所示。表1.1雷达参数表（调频连续波雷达回波信号）信号幅度载波频率带宽调频周期采样频率目标距离径向速度1V10GHz20MHz100ms24MHz20km100m/s图1.1正向调频部分回波信号波形如图1.1所示，从正向调频部分对应的回波信号上来看，图像中的疏密变化也容易看出来，变化趋势为：随着时间的增加，图像先由密变疏，在由疏变密。这就表明了回波信号的频率是先减小，再增大的。这种变化趋势与对应的发射信号的变化趋势是截然不同的。当然，这是由目标相对于雷达的距离与径向速度造成的。图1.2正向调频部分回波信号幅度谱如图1.2所示，从正向调频时回波信号的幅度谱上来看，可以看出，回波信号的频率也是位于0MHz到10MHz这个频率带之间的。但是，如果将图2.5与图1.1中的幅度谱部分进行仔细对比之后，可以发现，图1.1中幅度谱的图像在图2.5的基础上向频率小于零的部分平移了一小段。因此，如果记回波信号频率的取值区间为a,bMHz，那么a的取值范围为a<0，b的取值范围为b综上所述，正向调频部分的回波信号波形以及其幅度谱中所发生的变化是与预期的结果相一致的。图1.3负向调频部分回波信号波形对于负向调频部分中所发生的种种变化来说，与正向调频部分一样，也是由目标相对于雷达的距离与径向速度造成的。如图1.3所示，回波信号中疏密变化的趋势表明，回波信号的频率是先减小，后增大的。图1.4负向调频部分回波信号幅度谱将图2.7与图1.4中的幅度谱部分进行对比后，可以看出，图1.2中的图像在图2.7的基础上向频率大于零的部分移动了一小段。这使得同一时间段内对应的频率带会覆盖频率大于零的部分。1.2.2间断调频连续波雷达的回波信号仿真在对间断调频连续波雷达的回波信号进行仿真时，相关雷达参数的取值保持不变，同时，对m序列的控制也保持不变。图1.5正向调频部分回波信号及其幅度谱如图1.5所示，首先，结合开关信号与回波信号来看，在开关信号的值取“0”的时间区域内，对应的回波信号依然是不存在的，其值全部为“0”。但是在开关信号的值取“1”的时间区域内，对应的回波信号并不是都存在的，其中一部分的取值为“0”。这是由于该回波信号是调频连续波雷达的发射信号经过两次开关信号的调控作用，并加上时延与多普勒频率的影响后得到的，符合预期的结果。其次，从正向调频时回波信号的幅度谱上来看，与图2.6相比，虽然图1.3中回波信号的频率也是间断地分布于某个频率带内的，但是其所占的频率带变得更加狭窄了。这也表明图1.3中的回波信号缺失了更多的频率成分了。同时，这里回波信号的频率应当是分布于图1.2中所示的频率带内，而不是0MHz到10MHz这个频率带内。图1.6负向调频部分回波信号及其幅度谱如图1