基于MATLAB的和差脉冲测角的研究和仿真毕业论文.doc

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1、目录基于MATLAB的和差脉冲测角的研究和仿真毕业论文目录第一章引言11.1课题背景11.2MATLAB在信号处理中的应用11.3主要工作及章节安排2第二章信号环境的建模与仿真32.1角度测量处理模型32.2常用雷达信号32.2.1线性调频信号32.2.2相位编码信号52.3回波信号62.4噪声及杂波信号82.4.1雷达目标噪声92.4.1.1幅度噪声92.4.1.2角噪声92.4.1.3距离噪声92.4.2发射和接收噪声102.4.2.1发射机噪声102.4.2.2接收机噪声102.4.3杂波及干

2、扰信号102.4.3.1杂波信号102.4.3.2干扰信号102.5本章小结11第三章雷达天线133.1天线参数133.1.1方向性增益133.1.2功率增益133.1.3天线辐射方向图143.2天线方向图数学模型14III目录3.3天线和差波束方向图163.3.1和波束性能163.3.2差波束性能173.4三维天线建模183.5本章小结22第四章测角方法及其比较234.1相位法测角234.1.1基本原理234.2振幅法测角274.2.1最大信号法284.2.2等信号法304.3和差脉冲测角33

3、4.3.1基本原理334.3.2单平面振幅和差单脉冲测角364.3.3双平面振幅和差单脉冲测角374.4本章小结37第五章仿真测角系统设计与测试385.1角度敏感器和角信息变换器385.1.1幅度敏感系统385.1.2.相位敏感系统395.1.3幅相组合敏感系统405.2角信息变换器405.3角度鉴别器405.4基本实现形式415.4.1幅度—幅度单脉冲系统415.4.2和差单脉冲系统415.5单脉冲系统的变化实现形式425.5.1误差通道合并双路单脉冲系统435.5.2和差通道合并双路单脉冲系统4

4、35.5.3幅相组合双通道单脉冲系统435.6解角误差445.7仿真系统功能概述47III目录5.7.1仿真场景设定子系统475.7.2仿真数据获取及分析子系统495.8仿真测角系统的测试495.8.1仿真参数设置505.8.2仿真结果515.8.3仿真结果分析525.9本章小结55第六章全文总结56参考文献57致谢58外文资料原文59外文资料译文69III第一章引言第一章引言1.1课题背景对目标的定向，是雷达的主要任务之一，单脉冲定向是雷达定向的一个重要方法。之所以叫“单脉冲”，是因为这种方法只需

5、要一个目标回波脉冲，就可以给出目标角位置的全部信息[1]。单脉冲雷达系统中，目标的角位置信息是将回波信号加以成对比较得到的，在进行这种比较时，系统输出电压只取决于信号的到达角。单脉冲探测技术的作用就是首先选择一个具体的目标，然后在角度、距离，有时还在频率（或者速度）坐标上跟随目标的路线。其中角度跟踪也即测角就是测定目标的方位角和俯仰角。单脉冲测角的基本原理是运用指向目标（或发射机）的有方向性的天线波束，测量接收信号的到达角。为实现这样的目的，天线必须有这样的特性：它能测量指向误差，并将该指向误差作为

6、适用于控制天线位置的信号。单脉冲测角属于同时波瓣测角。在一个平面内，两个相同的波束部分重叠，其交叠方向即为等信号轴。将这两个波束同时接收到的回波信号进行和差处理，就可取得目标在这个平面上的角误差信号，然后将此误差电压放大变换加到驱动电动机控制天线向减小误差的方向运动。因为两个波束同时接收回波，故单脉冲测角获得目标角误差信息的时间可以很短，理论上只需分析一个回波脉冲就可以确定角误差。为了能够在两个正交的角坐标上得到单脉冲角度偏离估计值并进行角度跟踪，基本的单脉冲必须有三个通道，且通道之间都需要保持良好

7、的幅度和相位响应的一致性。单脉冲技术由于其良好的测角、角跟踪性能和抗干扰能力，因此除了在跟踪雷达中应用之外，还广泛应用到各种武器平台的控制雷达当中。1.2MATLAB在信号处理中的应用现代雷达系统日益变得复杂，难以用简单直观的分析方法进行处理，往往需要借助计算机来完成对系统各项功能和性能的仿真。利用计算机来进行雷达系统仿真具有方便、灵活以及经济的特点。而MATLAB提供了强大的仿真平台，可以为大多数仿真系统提供方便快捷的运算。根据雷达信号处理的主要方式，运用信号处理理论与MATLAB仿真软件相结合的

8、思想，可以确定仿真模型[2]1第一章引言。该模型应该具有将包含杂波的信号输入信号处理机的动态处理过程。利用MATLAB的仿真平台，能够方便的产生所需类型的回波信号，以及信号与各类干扰、噪声的组合；能够方便的进行信号处理，消除不需要的信号及干扰，提取或加强由目标所产生的回波信号。一般来说，在MATLAB上进行系统仿真应该有如下步骤[3]：1)首先确定研究的对象及要解决的问题，然后根据要解决的问题提出系统仿真所要达到的目的和要求。2)根据所研究的问题和目的，确定合理的系统