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⛄ 内容介绍
雷达工作原理
雷达是Radar（RAdio Detection And Ranging）的音译词，意为“无线电检测和测距”，即利用无线电波来检测目标并测定目标的位置，这也是雷达设备在最初阶段的功能。典型的雷达系统如图1.1，它主要由发射机，天线，接收机，数据处理，定时控制，显示等设备组成。利用雷达可以获知目标的有无，目标斜距，目标角位置，目标相对速度等。现代高分辨雷达扩展了原始雷达概念，使它具有对运动目标(飞机，导弹等)和区域目标(地面等)成像和识别的能力。雷达的应用越来越广泛。
线性调频（LFM）信号
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。
脉冲压缩雷达最常见的调制信号是线性调频（Linear Frequency Modulation）信号,接收时采用匹配滤波器（Matched Filter）压缩脉冲。
⛄ 部分代码
%%demo of LFM pulse radar
%==================================================================
function LFM_radar(T,B,Rmin,Rmax,R,RCS)
if nargin==0
T=10e-6; %pulse duration 10us
B=30e6; %chirp frequency modulation bandwidth 30MHz
Rmin=10000;Rmax=15000; %range bin
R=[10500,11000,12000,12008,13000,13002]; %position of ideal point targets
RCS=[1 1 1 1 1 1]; %radar cross section
end
%==================================================================
%%Parameter
C=3e8; %propagation speed
K=B/T; %chirp slope
Rwid=Rmax-Rmin; %receive window in meter
Twid=2*Rwid/C; %receive window in second
Fs=5*B;Ts=1/Fs; %sampling frequency and sampling spacing
Nwid=ceil(Twid/Ts); %receive window in number
%==================================================================
%%Gnerate the echo
t=linspace(2*Rmin/C,2*Rmax/C,Nwid); %receive window
%open window when t=2*Rmin/C
%close window when t=2*Rmax/C
M=length(R); %number of targets
td=ones(M,1)*t-2*R'/C*ones(1,Nwid);
Srt=RCS*(exp(j*pi*K*td.^2).*(abs(td)<T/2));%radar echo from point targets
%==================================================================
%%Digtal processing of pulse compression radar using FFT and IFFT
Nchirp=ceil(T/Ts); %pulse duration in number
Nfft=2^nextpow2(Nwid+Nwid-1); %number needed to compute linear
%convolution using FFT algorithm
Srw=fft(Srt,Nfft); %fft of radar echo
t0=linspace(-T/2,T/2,Nchirp);
St=exp(j*pi*K*t0.^2); %chirp signal
Sw=fft(St,Nfft); %fft of chirp signal
Sot=fftshift(ifft(Srw.*conj(Sw))); %signal after pulse compression
%==================================================================
N0=Nfft/2-Nchirp/2;
Z=abs(Sot(N0:N0+Nwid-1));
Z=Z/max(Z);
Z=20*log10(Z+1e-6);
%figure
subplot(211)
plot(t*1e6,real(Srt));axis tight;
xlabel('Time in u sec');ylabel('Amplitude')
title('Radar echo without compression');
subplot(212)
plot(t*C/2,Z)
axis([10000,15000,-60,0]);
xlabel('Range in meters');ylabel('Amplitude in dB')
title('Radar echo after compression');
%==================================================================
⛄ 运行结果
⛄ 参考文献
[1] 廖建国, 李永, 李继杰. 线性调频脉冲压缩雷达仿真研究[J]. 空间电子技术, 2010, 7(2):4.
[2] 廖建国, 李永, 李继杰. 线性调频(LFM)脉冲压缩雷达仿真研究[J]. 雷达与电子战, 2008(3):10.
[3] 邱丽原. 线性调频信号脉冲压缩仿真与分析[J]. 电子科技, 2011, 024(007):117-119.
