相控阵雷达杂波模拟与信号处理研究

Tom Chen

雷达系统仿真技术为系统的研究、设计和验证节省了大量的费用，也使得雷、达系统的性能得到保证。它所具有的经济、灵活、可重复性、可移植性等特点，使其逐渐成为雷达系统和电子对抗系统研究中的一项关键技术。本文以相控阵雷达软件仿真系统为背景，对杂波模块和信号处理子系统的建模和实现进行了分析和研究。主要工作如下：
1．雷达仿真系统中采用的是相控阵天线，文中分析了相控阵雷达天线主要参数，研究了相控阵天线波束的栅瓣，天线加权函数，在此基础了给出了相控阵天线设计方法。
2．研究了雷达仿真系统中的杂波仿真模块，根据目前最常用杂波模拟方法：ZMNL 法和 SIRP 法，文中具体分析了瑞利分布杂波、对数正态分布杂波、Weibull 分布杂波和 K 分布杂波的产生原理和流程，并采用 ZMNL 法和SIRP 法对以上几种模型进行了仿真，仿真结果与理论结果吻合得很好。
3．研究了雷达系统仿真中的信号处理子系统的相关算法，并给出了信号处理流程，采用了数字化正交解调、脉冲压缩、动目标显示（MTI）和动目标检测（MTD）、恒虚警处理、相参积累等信号处理算法。本文重点对线性调频脉冲压缩进行了分析和研究。分析了线性调频脉信号脉压后距离旁瓣
抑制，研究了不完全脉压和多普勒频率对脉压的影响；分析了分别用 FFT和 FIR 两种方法实现 MTD 处理；研究了快、慢门限恒虚警处理，比较了两种方法处理效果以及相参积累对信噪比改善。最后，根据所研究的信号处理算法，利用 Matlab 的图形用户界面动态显示了信号处理过程，效果良好，验证了所研究的算法的可行性。

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