雷达系统仿真设计报告二 - 图文

雷达系统仿真设计报告

3.仿真产生非相干相关韦布尔杂波 (1)实现方法

在对非高斯杂波的模拟中,Weibull分布模型在很宽的条件范围内良好的与实验数据相匹配。它能很好的描述多种杂波,包括地物杂波、海杂波和云雨杂波等。而且瑞利分布式Weibull分布的一个特例。因此Weibull分布杂波,特别是具有一定相关性的Weibull分布杂波的模拟具有重要的意义。Weibull分布的概率密度函数为

x?0

式中,q是尺度参数,表示分布的的中位数,p是形状参数,表明分布的偏斜度。可以看出,p=2是的Weibull分布就是瑞利分布。

步骤如下:

①给定韦布尔分布的分布参量p,q; ②根据公式??qp2pxxp(x)?()()p?1exp[?()p]qqq计算出所需要的相关高斯杂波随机序列的方差?2;

③产生一对均值为零,方差为1的相关高斯杂波随机序列x1,x2并分别乘以

?,得到y1,y2;

④按照下面的流程图产生非相干相关韦布尔分布的杂波z。

? x1 y1 q y12?y22 (?)1/p z x2 y2 ? ?f

具体设定为:p=1.5,q=2,谱型为高斯相关的Weibull分布,其为40Hz,

滤波器的设计采用傅里叶级数展开法,模拟的杂波的功率密度采用改进的周期图法估计得到,概率密度函数的估计采用直方图估计法。

(2)仿真结果

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仿真数据绘图如下:

功率谱估计中将2000个点分为5段进行估计,然后取平均,故上图中功率谱估计只有400个点。

4.仿真产生非相干相关对数正态杂波 (1)实现方法

在高分辨率和低擦地角条件下,海面和地面的回波可以认为服从对数正态分布。对数正态分布的概率密度函数为

p(x)?12??cxexp(?ln2(x?c/2?c2))

式中,?c是尺度函数,表示分布的中位数;?c是形状函数,表明分布的偏斜度。

步骤如下:

①给定对数正态分布的尺度参数?c,形状参数?c;

②产生一个均值为零,方差为1的相关高斯杂波随机序列作为线性滤波器的输入,滤波器的设计采用傅里叶级数展开法;

③由于线性滤波器输出信号x的方差不为1,故需对x进行归一化处理,然

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后使其满足给定的?c和?c;

④最后完成非线性变化,得到具体给定参数的非相干相关对数正态随机序列。

按照下面的流程图产生非相干相关对数正态分布的杂波z。

y y?xx0 线性 滤波器 x z z?ey ?gau?c?log(?c) 为

具体设定为概率密度函数参数?c=0.6dB,尺度函数?c=10,谱型为高斯谱,

?f40Hz,模拟的杂波的功率密度采用分段周期图法估计得到,概率密度函数的估计采用直方图估计法。

(2)仿真结果 仿真数据绘图如下:

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设 计 报 告 三

一、设计题

选择某雷达系统,对其进行建模与仿真并输出仿真结果。

二、设计过程

1.选择运用MATLAB软件实现设计要求。 2.选择脉冲多普勒雷达系统进行建模与仿真。

脉冲多普勒雷达是利用多普勒效应检测运动目标的一种脉冲雷达。它是在动目标(MTI)雷达的基础上发展起来的一种新的雷达体制。由于脉冲多普勒雷达集中了脉冲雷达和连续波雷达的优点,同时具有脉冲雷达的距离分辨率和连续波雷达的速度分辨率,因此它具有更强的杂波抑制能力,能在强杂波背景中提取运动目标。

本设计的仿真模型为某脉冲多普勒雷达系统的信号和数据处理部分,具有数字化正交解调,数字脉压处理,固定目标对消,动目标(MTD)检测和恒虚警(CFAR)处理等功能。仿真模型具体组成如下:

静目标回波信号 动目标回波信号 瑞利分布杂波 均匀分布白噪声 正交解调模块 脉压处理模块 固定目标对消模块 获得动目标视频信号 恒虚警处理模块 FFT

本设计中选用脉冲重复频率(PRF)为1kHz,中频发射信号为线性调频和13位巴克码混合调制的信号的某雷达系统。线性调频中心频率为30MHz,调频带宽为4MHz,每一位码宽为10?s,采样频率为50MHz。

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