建立了具体仿真系统，并对在不同信噪比条件下仿真结果进行了对比。第二章信号环境的建模与仿真天线调制和差波束形成回波信号接收和差波束形成和差通道幅度比较目标角度方位角俯仰角计算雷达发射信号杂波目标干扰第二章信号环境的建模与仿真现代雷达的体制多种多样，根据雷达体制的不同，可以选用各种各样的信号形式，雷达信号形式的不同，对发射机和射频部分和调制器的要求也不同。对于常规雷达的简单脉冲波形而言，调制器主要满足脉冲宽度脉冲重复频率和脉冲波形脉冲上升沿下降沿和顶部的不稳定的要求，般困难不大，但对于复杂调制射频放大器调制器往往要用些特殊措施才能满足。角度测量处理模型目标角度测量的基本处理流程框图如图。其处理的基本原理是发射机产生电磁信号如正弦波短脉冲，经由天线调制，辐射到空中。发射信号的部分被目标拦截并向许多方向再辐射。向后再辐射回到雷达的信号被雷达天线采集，并送到接收机，在接收机中，该信号被处理以检测目标的存在并且确定其位置。常用雷达信号线性调频信号线性调频信号也称为信号，它是通过对载波进行线性频率调制而得到的。调频信号的频率变化规律可以是单调增加的，也可以是单调减小的，还可以是按字型变化的。图线性调频矩形脉冲信号的复数表达式可以写成其中为信号的复包络信号，为脉冲宽度。且信号的瞬时频率可以写成其中为频率变化斜率，当大于零时，表示频率递增，当时，表示频率递减。为频率变化范围，简称频偏，表示时间为零时的频率。常见的线性调频信号的应用包括声纳雷达多普勒效应。为了能够测量长距离又保留时间的分辨率，雷达需要短时间的派冲波但是又要持续的发射信号，线性调频信号可以同时保留连续信号和脉冲的特性，因此被应用在雷达和声纳上。如图及图为其实部及其虚部图像，线性调频信号具有如下特点具有近似矩形的幅频特性，时宽带宽积值越大，其幅频特性越接近矩形，频谱宽度近似等于信号的调制频偏。具有平方率的相频特性，它是设计匹配滤波器时主要考虑的部分。具有可选择的时宽带宽积。普通脉冲雷达产生的是单载频脉冲信号，它的时时间幅度线性调频信号实部图线性调频信号路第二章信号环境的建模与仿真时间幅度线性调频信号虚部图线性调频信号路宽带宽积是固定的，约为，而线性调频脉冲信号的和都容易做的很宽。目前，线性调频脉冲压缩雷达值可以达到几百几千甚至几万。具有多普勒不变性，也就是说，它的匹配滤波器对回波信号的多普勒频移不敏感，在存在多普勒频移的情况下仍能维持匹配。相位编码信号与线性调频信号的调制函数是连续函数不同，相位编码信号的调制函数则是离散的有限状态。相位编码信号具有保密性好反有源干扰能力强旁瓣均匀等优点。二相编码信号是较常用的相位编码信号，其信号复包络可以表示成其中为子脉冲宽度，为码长，为卷积运算。其他为子脉冲函数。在二相编码中，通常用两个相反的相位或来表示数字信息或者。因此二相编码信号可以表示为式中由数字码或来决定是或。图为利用实现的二相编码信号。二相编码信号主要用于目标多普勒分布很窄的场合，作为种脉冲压缩信号，要求所采用的序列具有脉冲型的非周期自相关函数。真正的二元随机序列可以满足要求，但信号产生和处理相当困难。伪随机序列虽然完全确定，但它在些方面和二元随机序列非常相似。常用伪随机序列包括巴克码序列互补序列序列等。单位秒二相码位巴克码图位巴克码信号图回波信号雷达信号仿真通常是指零中频信号仿真，又称相干视频信号仿真，它是逼真的复现包含幅度和相位的信号，复现这种信号的发射在空间中的传输经散射体反射杂波与干扰信号叠加以及在接收机内进行处理的全过程。其理论基础是雷达方程第二章信号环境的建模与仿真其中为发射接收信号功率为目标方向上天线发射接收功率为雷达工作波长为目标雷达截面积为雷达抗干扰改善因子为雷达综合损耗和大气传输损耗因子。方程中描述了目标反射信号能力的大小，如果要精确描述目标反射信号的特性，还必须包含个相位项，将雷达方程改写成雷达瞬时功率的时间函数其中为目标双程延时时间，假设发射个高频信号，发射信号功率为，根据恒定多普勒理论，简化方程为其中和是目标的延时和多普勒频移，可以表示为雷达目标回波信号是雷达发射信号经目标调制后的延迟信号，其中包含了目标的距离方位速度等信号。由于雷达发射信号般为窄带信号，可用复调制函数表示为为载频，外文资料原文电子科技大学学士学位论文外文资料原文电子科技大学学士学位论文外文资料原文,。,电子科技大学学士学位论文,外文资料译文外文资料译文比幅单脉冲雷达二阶判别函数,本文介绍了种新型的三通道接收单元幅度比较单脉冲方位测定技术，该技术通过首先选取个合适的二阶判别函数。为了与两通道接收单元的测向精度进行比较，本文随后在不同的误差源下进行了对比。这些误差源包括接收机噪声，天线误差，幅度不平衡，各种机械以及统计误差。理论及其介绍比幅单脉冲测向技术是用来计算来波信号的角度，信号通常是指雷达信号。在接收天线处对相邻两天线接收信号的幅度进行比较。这项技术中，来波角度与个阶判别函数有关，它是输出信号幅度的函数，形式如下式中和分别为相邻两天线单元，输出信号的幅度值，为上述两天线的场强形式，假设它与天线波速宽度致，但相互偏离这里我们介绍种二阶比幅测向方法，这种方法中，用相邻三个天线单元的输出对来波信号的角度进行计算。其二阶函数表达式如下电子科技大学学士学位论文是输出信号幅度的二阶函数。其他定义如前。图为天线阵列几何图。为天线单元场强形式为函数，为函数，当为度，为度的情况。图天线阵列场强模式图判别函数外文资料译文图判别函数仿真按照流程图设计仿真程序，由每个天线阵列接收单元产生理论上正确的输出信号幅度，然后在这些输出幅度中加入不同来源的噪声信号。此混合信号被用来利用和计算入射角。此计算在不同的入射角下重复次，各次仿真条件如下天线波束宽度偏角以及信噪比以步长在到之间变换幅度不平衡以步长在到之间变换机械和量化误差分别设为小于度，度。来波信号在偏离等信号轴之间变化。电子科技大学学士学位论文图仿真流程图仿真结果图显示了以入射角为函数的均方根误差。其中代表幅度失衡以及的信噪比为的幅度失衡和的信噪比为的失衡和的信噪比，引入天线输出的模式误差为，图和图仅在引入到第二，第三个天线单元输出的模式误差方面有差别。表格代表不同仿真条件下的均方根误差值。从图看出用函数来代表在前后平均均方根误差的该变量对模式误差有非常明显的影响但在图这种改变不存在。这是因为函数是从第对天线变到第二对。结论由图输出结果可以看出，利用来测量测角均方根误差比用要好。在三轴线的系统中到的入射角之间的平均改善量可由表中结果得到，而且结果要比到的时候好。最显著的改善是在两个系统靠近阵列轴线附近处的精度，对于所有的仿真结果此处改善量要比明显。外文资料译文因此，最终得出的结论是，在接收阵列轴线附近，三个接收单元的幅度比较单脉冲雷达始终都比只有两个接收单元的单脉冲雷达精度更高。摘要测角即是测定目标的俯仰角和方位角，它是目标定向精确制导的重要组成部分。和差单脉冲测角由于其快速性精确性而获得了广泛应用。运用信号处理理论与仿真软件相结合的思想进行测角仿真，不仅能够提供方便快捷的运算，还能获得很好的精确度。本文首先建立了仿真信号模型，分析了天线方向图，仿真得到了二维和三维的天线和差波束方向图其次对几种常见的测角方法单脉冲系统的实现形式进行了介绍最后综合前几章的内容，在不同环境条件下对系统进行了测试分析。得到了目标的角度误差曲线。关键词和差波束，测角，雷达信号，天线方向图,目录目录第章引言课题背景在信号处理中的应用主要工作及章节安排第二章信号环境的建模与仿真角度测量处理模型常用雷达信号线性调频信号相位编码信号回波信号噪声及杂波信号雷达目标噪声幅度噪声角噪声距离噪声发射和接收噪声发射机噪声接收机噪声杂波及干扰信号杂波信号干扰信号本章小结第三章雷达天线天线参数方向性增益功率增益天线辐射方向图天线方向图数学模型天线和差波束方向图和波束性能目录差波束性能三维天线建模本章小结第四章测角方法及其比较相位法测角基本原理振幅法测角最大信号法等信号法和差脉冲测角基本原理单平面振幅和差单脉冲测角双平面振幅和差单脉冲测角本章小结第五章仿真测角系统设计与测试角度敏感器和角信息变换器幅度敏感系统相位敏感系统幅相组合敏感系统角信息变换器角度鉴别器基本实现形式幅度幅度单脉冲系统和差单脉冲系统单脉冲系统的变化实现形式误差通道合并双路单脉冲系统和差通道合并双路单脉冲系统幅相组合双通道单脉冲系统解角误差仿真系统功能概述仿真场景设定子系统仿真数据获取及分析子系统目录仿真测角系统的测试仿真参数设置仿真结果仿真结果分析本章小结第六章全文总结参考文献致谢外文资料原文外文资料译文第章引言第章引言课题背景对目标的定向，是雷达的主要任务之，单脉冲定向是雷达定向的个重要方法。之所以叫单脉冲，是因为这种方法只需要个目标回波脉冲，就可以给出目标角位置的全部信息。单脉冲雷达系统中，目标的角位置信息是将回波信号加以成对比较得到的，在进行这种比较时，系统输出电压只取决于信号的到达角。单脉冲探测技术的作用就是首先选择个具体的目标，然后在角度距离，有时还在频率或者速度坐标上跟随目标的路线。其中角度跟踪也即测角就是测定目标的方位角和俯仰角。单脉冲测角的基本原理是运用指向目标或发射机的有方向性的天线波束，测量接收信号的到达角。为实现这样的目的，天线必须有这样的特性它能测量指向误差，并将该指向误差作为适用于控制天线位置的信号。单脉冲测角属于同时波瓣测角。在个平面内，两个相同的波束部分重叠，其交叠方向即为等信号轴。将这两个波束同时接收到的回波信号进行和差处理，就可取得目标在这个平面上的角