一、某彈載雷達系統(tǒng)要求：不模糊探測距離80km；工作比不超過20%；波長l=3cm；天線等效孔徑D=0.25m(直徑)；噪聲系數(shù)F=3dB；系統(tǒng)損耗L=4dB；天線

一、某彈載雷達系統(tǒng)要求：不模糊探測距離80km；工作比不超過20%；波長l=3cm；天線等效孔徑D=0.25m(直徑)；噪聲系數(shù)F=3dB；系統(tǒng)損耗L=4dB；天線波束寬度θ3dB =6°；目標的RCS:s=1500 m2。彈目之間的相對運動關(guān)系如圖。目標航速Vs=10~30m/s（任取一值），導彈運動速度Va=600m/s，目標航向與彈軸方向之間的夾角為α′=30°，目標偏離彈軸方向的角度為β=1°，則在艦船位置P，導彈對目標視線與目標航向的夾角α=α′+β。從t=0時刻開始，導彈從O向O’位置運動, 目標從P向P’位置運動。

2.若天線在±45°范圍內(nèi)搜索，掃描速度為60°/s，可積累的脈沖數(shù)N =？若要求發(fā)現(xiàn)概率Pd =90%，虛警概率Pfa=10e-6，達到上述檢測性能要求的SNR＝？在搜索狀態(tài)，若采用64個脈沖相干積累，計算要求的輻射峰值功率Pt =？若取Pt =30W，計算目標回波單個脈沖和64個脈沖相干積累后的信噪比SNR與距離的關(guān)系曲線（考慮信號處理損失5dB）。

3．搜索工作狀態(tài)時，(1) 給出所采用LFM信號的匹配濾波函數(shù)h(t)和H(f)，并畫圖。比較加窗(主副瓣比35dB)和不加窗時的脈沖壓縮結(jié)果，指出主瓣寬度。（縱坐標取對數(shù)）(2) 相位編碼脈沖信號的多普勒敏感性。

加窗前后的脈沖壓縮結(jié)果如圖9所示。

為了使主副瓣比至少為35dB，實驗中分別加Hamming窗和Taylor窗，其中Hamming窗的最大旁瓣電平為-42.5dB，使Taylor窗的最大旁瓣電平為-35dB。可以看到，不加窗時，第一旁瓣電平為-13dB左右，即加窗后其旁瓣得到了有效的抑制，但其主瓣寬度稍微有所增加。從圖10可以看出，加窗前后主瓣寬度展寬大約1us。

(2) 為了說明相位編碼信號的多普勒敏感性，采用如下參數(shù)對M序列的脈沖壓縮結(jié)果進行仿真。

仿真結(jié)果如下圖所示。圖12為長度為127的M序列，圖13是輸入信號的實部，圖14是目標速度為0和25m/s時的脈壓結(jié)果，圖15是目標速度為50m/s和100m/s時的脈壓結(jié)果。所以，當目標的速度過大，其回波信號在整個脈沖寬度內(nèi)由于多普勒頻率而產(chǎn)生的相移過大，使得脈壓處理時無法與發(fā)射信號的調(diào)制相位相匹配，從而導致脈壓損失，甚至無法壓縮出目標。故二相編碼只適合于慢速運動目標的場合。

4.在搜索狀態(tài)，假設目標距離為60~80km（任取一值）。假定中頻正交采樣頻率fs =2MHz。(1)寫出目標回波的基帶信號模型，推導脈壓、相干處理后的輸出信號模型。(2)假設在相干積累前導彈自身的速度進行了補償，若A/D采樣時噪聲占10位，目標回波信號占8位（即輸入SNR=-12dB,考慮A/D變換器的量化誤差）。畫出A/D采樣的回波基帶信號、脈壓處理后的輸出信號、相干積累的輸出信號。分析每一步處理的信噪比變化。(3)解釋目標所在多普勒通道對應的頻率與實際的多普勒頻率是否相符？(4)對目標所在多普勒通道進行CFAR處理，畫出目標所在多普勒通道信號及其CFAR的比較電平(檢測概率0.9，虛警概率1e-6)。（除回波基帶信號外，其它波形的縱坐標取對數(shù)）

脈沖壓縮處理后的結(jié)果如圖17所示，通過仿真得到信噪比為10.02dB。此時信噪比提升約22.02dB，理論上信噪比應提高10log(160)=22.0dB，實驗結(jié)果與理論結(jié)果一致。

二、針對某陣列雷達的實測數(shù)據(jù)，給出如下處理結(jié)果：

數(shù)據(jù)文件：radar_data.mat，為三維數(shù)組3000 × 20 × 12，3000為距離單元，20為天線單元數(shù)（天線間隔0.625m），12為一個波位的脈沖數(shù)。其它參數(shù)上課給出。

對數(shù)據(jù)依次進行DBF、脈壓、MTI、CFAR等處理。

1. 給出波束指向為0°時的DBF處理結(jié)果，要求副瓣<-25dB。

解 當波束指向為0°時，各陣元的饋電相位差為零。DBF便是把所有同相信號空間相加。為了達到副瓣電平要求，需在DBF處理時進行加權(quán)處理，這里采用泰勒窗，結(jié)果如圖21所示。

1. 給出脈壓后的原始視頻，要求副瓣<-35dB。（LFM信號: B=800KHz，Te=420us）

解 脈沖壓縮時要求旁瓣低于-35dB，也需要使用加窗的方法。加窗后的脈壓結(jié)果如圖23所示。這里采用泰勒窗，結(jié)果如圖22所示。

1. 設計四/六脈沖MTI濾波器，給出MTI后的原始視頻。（雷達為三變T：4100：4400：4700 us）

解MTI的目的是濾除地雜波，由于通常雜波是分布在零頻附近的，因此可以通過設計帶阻濾波器去除雜波，即MTI濾波器。當信號周期固定時，MTI對應的盲速很低，因此在實際中通常采用變T，變T可以將盲速增大到各T的最小公倍數(shù)對應的周期所對應的盲速，這時的MTI需要對不同的延時乘以不同的權(quán)系數(shù)，而且還應注意要保證在信號通帶內(nèi)濾波器具有一定得平坦度。為了達到MTI濾波器的最佳性能，這里采用零點分配法設計四脈沖MTI濾波器，該濾波器的頻響特性如圖22所示，可以看到零頻附近的零點深度約為-200dB。MTI后的原始視頻如圖23所示。

1. 對MTI后的原始視頻進行非相干積累、CFAR處理，給出非相干積累后的原始視頻和CFAR的噪聲電平估計值（Pd=0.9,Pfa=1e-6. 畫圖并解釋）。

解 對目標所在多普勒通道進行單元-平均CFAR，虛警概率Pfa = 10e-6，取參考單元數(shù)M=5，保護單元數(shù)N=3，MTI非相干積累的原始視頻和單元-平均CFAR處理時的檢測門限圖如圖24所示。

還有MATLAB代碼和仿真的數(shù)據(jù)文件，對雷達信號處理感興趣，需要學習的的可以向我咨詢(是付費咨詢，不是私信哈)，好東西只給有趣的人。