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雷达信号模拟器软件的设计与实现

杨巍  
【摘要】:雷达信号模拟实质上是根据用户的需求,利用信号发生器来模拟产生所需要的雷达回波信号。它早已在雷达系统设计、测试和维护中得到了普及。不同的雷达具有不同的用途,如预警雷达用于侦查洲际导弹和战略轰炸机;探索警戒雷达用于侦查敌机。因此,针对不同的雷达应当使用不同的模式来模拟。随着对数字信号处理技术更深入的研究,雷达信号模拟器已将雷达技术与数字信号处理技术结合在一起。本文设计了一款雷达信号模拟器软件系统,主要是针对多种雷达信号和环境背景信号建立了相关数学模型,并进行了相关仿真实验,最后对整个信号生成系统的各模块进行设计与实现。全文的主要工作如下:本文先对雷达信号模拟器的研究意义以及发展状况作了扼要介绍,在此基础上,对雷达信号的相关理论进行了研究,包括线性调频信号、捷变频信号、相位编码信号、瑞丽分布杂波信号、对数正态分布杂波信号、韦伯分布杂波信号、噪声信号和干扰信号等内容,同时运用MATLAB软件对相关内容进行了仿真,为后文实现雷达信号的模拟奠定了理论基础。本文在对系统的关键技术研究时,改进了目标距离探测算法,并将它与文献的类似算法做出了仿真对比,证明出本算法具有更全面的探测性能;在设计数据库模块时,对采样数据进行了优化处理,降低了后文设计的直接数字频率合成器的输出杂散以及简化了信号解调时判决门的设置。本文所设计的雷达信号模拟器软件系统,在功能模拟上能够实现目标探测模拟和信号调制与解调模拟,在信号模拟上能实现多种杂波信号、噪声信号、干扰信号和三种典型的雷达信号以及对应的雷达回波信号的模拟功能,并且生成的信号均达到相应的指标要求。文章最后运用MATLAB仿真产生的信号与系统模拟产生的信号作对比,以验证模拟器功能的正确性;运用仪器测量的数据与系统数据的理论值作对比,验证系统数据的有效性。


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