雷达信号处理基本流程.pdf

雷达信号处理是雷达系统的核心部分，它涉及到对发射出去的信号和接收到的回波信号进行一系列复杂的数学运算，以提取目标的相关信息，如距离、速度、角度等。以下是雷达信号处理的基本流程及其关键技术点： 1. **脉冲压缩**： 脉冲压缩是雷达信号处理中的关键步骤，其目的是提高雷达的距离分辨率。对于窄带或中等带宽的雷达信号，通常采用匹配滤波技术。匹配滤波器的设计是基于雷达发射的信号形状，使得回波信号经过滤波后能够在最佳时间点达到最大峰值。在数字化实现中，匹配滤波通常通过快速傅里叶变换（FFT）来完成，即快速卷积。在频域中，匹配滤波器相当于回波谱和参考信号的共轭相乘。脉冲压缩的性能可以通过时宽带宽积（D=BT）来衡量，带宽越大，距离分辨率越高，但能量分散，探测距离可能会减小。 在给定的代码示例中，展示了脉冲压缩的过程。发射信号（参考信号）和回波信号（Sb）被转换为频域，然后进行相乘并逆傅里叶变换（IFFT），得到脉压结果。通过绘制脉压输出的幅度，可以观察到目标的距离信息。 2. **去斜处理**： 对于宽带的线性调频（LFM）波形，直接采样可能会导致高采样率和大量采样点，因此需要进行去斜处理。去斜处理，也称为“有源相关”，是通过将回波信号与参考信号（通常是延迟的本振信号）进行混频，使每个散射点对应一个单频分量，然后通过离散傅里叶变换（DFT）来获取目标的距离信息。去斜处理可以降低信号带宽，减少数据处理的复杂度。 代码示例中，给出了去斜处理的仿真程序，使用了LFM系数计算参考信号，并与回波信号进行混频和DFT处理，以得到目标的距离像。 3. **其他处理步骤**： 除了脉冲压缩和去斜处理外，雷达信号处理还包括了噪声抑制、多普勒处理（用于速度测量）、动目标检测、目标参数估计等环节。这些步骤共同作用，确保雷达系统能够准确地识别和跟踪目标。 总结起来，雷达信号处理是通过匹配滤波和去斜处理等技术，优化信号的带宽和时间分辨率，以提高雷达的探测能力和精度。这一过程涉及到大量的数学运算，包括傅里叶变换、相关运算和滤波理论，是现代雷达系统设计和分析的重要组成部分。