【CE79页】毕业论文：基于MATLAB的和差脉冲测角的研究和仿真.doc文档整理版

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。

第五章，对单脉冲系统的具体实现形式进行介绍对比。

，简要介绍了当下最为常见的单脉冲探测技术，并对在系统仿真及信号处理方面的作用进行了介绍。

第二章，提出了具体的角度处理模型，对雷达的发射信号目标回波信号以及在噪声存在条件下的回波信号进行了建模和仿真。

第三章，对天线方向图进行了介绍，介绍了三种天线方向图函数模型，仿真了二维和三维天线方向图及和差波束方向图。

第四章，对常用的测角方法进行了介绍及对比。

第四章，对常用的测角方法进行了介绍及对比。

第三章，对天线方向图进行了介绍，介绍了第二章，提出了具体的角度处理模型，对雷达的发射信号目标回波信号以及在噪声存在条件下的回波信号进行了建模和仿真。

部分内容简介法及其比较，并且着重对比幅和差单脉冲测角进行了仿真。

各章节大致安排如下第章，简要介绍了当下最为常见的单脉冲探测技术，并对在系统仿真及信号处理方面的作用进行了介绍。

第二章，提出了具体的角度处理模型，对雷达的发射信号目标回波信号以及在噪声存在条件下的回波信号进行了建模和仿真。

第三章，对天线方向图进行了介绍，介绍了三种天线方向图函数模型，仿真了二维和三维天线方向图及和差波束方向图。

第四章，对常用的测角方法进行了介绍及对比。

第五章，对单脉冲系统的具体实现形式进行介绍对比。

重点仿真了和差比幅测角，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而在实际的基本系统中，典型应用的只有四种，即幅度敏感幅度鉴别单脉冲系统，相位敏感相位鉴别单脉冲系统，幅度敏感和差鉴别单脉冲系统，以及相位敏感和差鉴别单脉冲系统。

而最常用的为幅度和差单脉冲系统和相位和差单脉冲系统。

幅度幅度单脉冲系统幅度幅度单脉冲系统是指在单脉冲系统中利用目标回波信号的幅度定向幅度角敏感和幅度测角幅度角鉴别来确定目标角位置的方法。

幅度幅度单脉冲系统利用两个指向分别与等信号方向偏置的波束所接收信号的幅度差大小确定目标偏离零轴的角度大小，幅度差的符号确定目标角度偏离的方向。

当目标处在零轴上时，两信号波束接收信号的幅度相等，其差为零。

幅度幅度单脉冲系统的缺点主要是，要求两路接收通道的响应必须保持严格的幅度匹配，系统任何幅度不平衡或不稳定都将直接引起角偏离大小的估值误差。

和差单脉冲系统和差单脉冲系统是采用幅度或相位定向与和差角度测量的单脉冲系统。

最常用的是幅度和差单脉冲系统和相位和差单脉冲系统。

幅度和差脉冲工作流程及原理如下两个分别与零轴方向偏离的天线波束方向图与，其中两天线波束接收的目标回波信号式中，为在方向目标的回波信号。

，同时送入和差变换器进行矢量相加和相减，得从而形成和差特性。

和差信号形成后，分别送至接收机的和通道与差通道进行混频和放大，并经自动增益控制用和信号对和差通道进行增益控制，控制后的输出分别为，和支路输出为，差支路输出为，则两路信号经相位检波器后，输出单脉冲角误差信号为对于测角，该误差信号用来对目标角偏离相对于等信号方向估值对于角跟踪系统，该误差信号则送至角伺服系统以控制天线波束位置向误差减小的角方向运动，以实现对目标的连续角跟踪。

其和信号除用于相位检波器作为参考信号外，还送至目标检测目标截获对目标精密测距和对目标测速。

与其他单脉冲系统相比，振幅和差单脉冲系统的主要优点是，对通道响应之间的匹配要求可以大大降低。

单脉冲系统的变化实现形式单脉冲技术，由于其良好的测角角度跟踪性能和抗干扰能力，因此除了在精密跟踪雷达中应用之外，还被广泛的应用在各种武器平台的武器控制雷达中，以及现代搜索雷达中。

为了能够在两个正交的角坐标上得到单脉冲角度偏离进行估值，并进行角度跟踪，基本的单脉冲系统必须有三个通道，其通道之间需要保持良好的幅度以及相第五章仿真测角系统设计与测试位致性，这个要求可以和差单脉冲系统当中有所放松。

世纪的至年代间，当时基于真空管技术的接收机硬件量很大，且难于保持通道之间的致性，因而人们为了使问题简化，提出了各种各样的通道合并技术，即双通道单脉冲技术及单通道单脉冲技术还有圆锥单脉冲技术等，当然，这种合并简化必然会以牺牲些方面为代价，如数据率降低或信噪比降低。

误差通道合并双路单脉冲系统种通道合并方案是将方位误差与俯仰误差通道合并为个双通道的单脉冲系统。

它是利用调制器将方位及俯仰两路误差信号通过正交调制合成路误差信号，然后进行处理，待相位检波器输出后再进行正交解调分离出方位角以及俯仰角误差信号，然后在用于测角或跟踪。

这当中的调制可以是音频调制，即用两个正交的音频信号分别去调制方位角误差和俯仰角误差，调制合成后输出路角误差信号。

再经单脉冲处理相位检波输出的合成信号，用正交音频信号去解调，即可恢复方位俯仰误差信号。

和差通道合并双路单脉冲系统另外种合成方式是先将两路差信号进行合并，然后再与和信号合并。

这种和差通道合并的双路单脉冲系统除了可减少个通道外，还可以进步降低两通道之间的幅相匹配要求，并且在其中路接收通道失效的情况下，系统仍能正常工作，这是以性能下降为代价的。

幅相组合双通道单脉冲系统再种用方法是幅度和相位组合定向与和差角度鉴别测量，这样可以获得两个正交角坐标误差信息的双通道单脉冲系统。

这个系统采用两个天线，