典型雷达信号的波形仿真和分析.pdf
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2022-07-10
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典型雷达信号的波形仿真和分析
摘要：随着经济和科技水平的快速发展，雷达是现代战争不可或缺的探测工具，
历次战争都证明具有良好目标探测与识别能力的雷达对战争态势的塑造具有决定
性作用。雷达通过接收和处理目标反射的电磁波来获取目标信息，其发射波形关
系到反射波中包含信息的多少，因此，发射波形对雷达性能有重要影响。
关键词：无线电监测；雷达信号；分析
引言
随着无线电监测业务的不断发展，有必要对雷达信号的监测和分析给予关注。本文首先
给出典型雷达信号的分类。由于雷达信号的特殊性，以及无线电监测技术的不断发展和扩展，
有必要对雷达信号的监测予以关注。本文结合无线电监测设备和监测业务的需要，针对常见
的雷达信号进行简要介绍，梳理其主要分类和类型，重点分析雷达信号波形的特殊性，并与
常规的通信类信号进行比较，最后针对雷达信号监测对无线电监测设备和监测技术的特殊要
求进行简要分析。
1 一般雷达波形
雷达自散射回波提取的有关目标的信息取决于雷达发射波形和接收波形参数，即取决于
信号幅度、频率和相位以及电波的极化特性.目标通过与波的相互作用将信息由回波传递给雷
达，因此也改变了入射电波的波形参数.对发射信号波形参数进行设定，又测出接收信号的波
形参数以及这两组参数的相互关系，就能获得目标传递给电波的所有信息.因此，雷达波形参
数在很大程度上决定了雷达检测目标的能力.众所周知，连续的正弦波信号不含任何信息.但
是连续波信号与目标相互作用后最重要的结果是改变了传播方向，有部分能量回到雷达接收
机，使雷达能够确定目标的存在及其方向.如果目标运动具有径向速度，就要进一步改变信号
的频率，即回波产生了多普勒频移，由测量回波信号的多普勒频移就能确定目标运动的径向
速度.然而，采用连续波的雷达测不到目标距离.必须将发射信号加上“时间标志”，即对发射波
形进行调制，才可能测量目标距离.发射信号通常的调制方式是幅度调制（AM）、频率调制
（FM）和相位调制（PM）.下面分别简要介绍这些调制技术及其波形参数之间的关系。
2 雷达信号波形分析
2.1 脉冲雷达信号
非相参的脉冲信号是最为简单的一类雷达信号，也是早期雷达普遍采用的信号形式。通
常这种信号的脉宽是固定的，脉冲重复频率也是固定的，因此分析起来也是最简单的。相对
脉冲雷达信号，脉冲多普勒雷达信号针对脉冲间的相位进行严格约束，由此可获取更为精确
的目标径向速度。脉冲多普勒体制的雷达可在强静态杂波背景下检测动目标，这在雷达目标
探测方面具有重要意义，著名的动目标显示（MTI）雷达即基于该方式工作。
2.2 计算脉内信号的ＲＦ隐身因子
提取辐射源单一周期内的脉内信号。该线性调频信号的中心频率为９．５ＧＨｚ，带宽
为６ＭＨｚ。设该脉内信号有Ｎ２个周期，提取每个周期的幅度Ａ、频率ｆ和相位参数φ，
分别组成长度为Ｎ３的瞬时幅度矢量Ａ、瞬时频率矢量Ｆ和瞬时相位矢量Ф。的瞬时幅度矢
量Ａ、瞬时频率矢量Ｆ和瞬时相位矢量 Ф 的长度均为 950000。该数字是雷达发射信号在一
个脉冲内的周期数，是由脉冲宽度、线性调频信号的中心频率和调频率决定的，如果改变了
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