基于Labview的雷達動目標仿真
雷達探測的目標通常是運動的物體,例如空中的飛機、導彈,海上的艦艇,地面的車輛等。但在目標周圍經常存在著各種背景,例如各種地物、云雨、海浪以及敵人施放的金屬絲干擾等。這些背景可能是完全不動的,如山和建筑物,也可能是緩慢移動的,如海浪和金屬絲干擾,一般來說,其運動速度較目標小。
當雜波和運動目標回波在顯示器上同時顯示時,會使目標的觀測顯得困難。如果目標處在雜波背景內,弱的目標湮沒在強雜波中,特別當強雜波使接收系統(tǒng)產生過載時,發(fā)現(xiàn)目標十分困難。目標不在雜波背景時,要在成片雜波中快速分辨出運動目標回波是比較困難的。如果雷達終端采用自動檢測和數據處理系統(tǒng),則由于大量雜波的存在,將引起終端過載或不必要地增加系統(tǒng)的容量和復雜性。因此,無論從抗干擾或改善雷達工作質量的觀點來看,選擇運動目標回波而抑制固定雜波背景很重要。
可以從速度的差別上來區(qū)分運動目標和固定雜波。由于運動速度不同而引起回波信號頻率產生的多普勒頻移不相等,這就可以從頻率上區(qū)分不同速度目標的回波,在動目標顯示(MTI)和動目標檢測(MTD)雷達中使用各種濾波器,濾除固定雜波而取出運動目標的回波,從而大大改善了在雜波背景下檢測運動目標的能力.并且可以提高雷達的抗干擾能力。
1 Labview軟件簡介
Labview(Laboratory Virtual instrument Engineering)是一種圖形化的編程語言,被工業(yè)界、學術界和研究實驗室廣泛接受,視為一個標準的數據采集和儀器控制軟件。利用它可以方便地建立自己的虛擬儀器,其圖形化的界面使編程及使用過程都生動有趣。
所有的Labview應用程序包括前面板(Front panel)、流程圖(Block diagram)以及圖標/連結器(Icon/connector)3部分。前面板(Front panel)是圖形用戶界面,也就是VI的虛擬儀器面板,這一界面上有用戶輸入和顯示輸出兩類對象,具體有開關、旋鈕、圖形以及其他控制(Control)和顯示對象(Indicator);流程圖(Block diagram)提供VI的圖形化源程序,VI具有層次化和結構化的特征,一個VI可以作為子程序,稱為子VI(SUBVI),被其他VI調用;圖標與連接器相當于圖形化的參數。
2 信號源產生
該設計的首要問題是信號源的產生。產生一個正確合理的信號源直接關系到后面的一系列有關雷達信號處理的過程,因此信號源就顯得十分關鍵。然而雷達信號有很多種,下面分別就等幅線性調頻信號、不等幅線性調頻信號以及二相碼的產生進行介紹。
1)等幅線性調頻信號
等幅線性調頻矩形脈沖信號的復數表達式為:
信號瞬時頻率可以導出為
式中,μ為fi的變化率,它與脈沖寬度τ和τ內的頻率變化范圍(又稱頻偏)B的關系為。
2)不等幅線性調頻信號
不等幅線性調頻矩形脈沖信號的復數表達式:
式中,μ為fi的變化率,它與脈沖寬度τ和τ內的頻率變化范圍(又稱頻偏)B的關系。
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