雷达目标回波数字模拟的TMS320C6201实现
<STRONG> 1 引言 </STRONG>
<P> 随着科技的发展和需求的不断提高，雷达系统变得越来越复杂，种类越来越多，对于复杂系统的设计、监测和维护变得越来越困难。正是在这样的情形下，使雷达模拟成为解决这一系列问题的有效手段，雷达系统模拟是数字技术和雷达技术相结合的产物，具有灵活性和经济性的优点。用软件建立符合用户需求的模型，区别于实物模型易受环境、物质、技术等条件的约束，具有良好的可控性。 </P>
<P> 雷达目标模拟是雷达系统模拟的重要组成部分。雷达目标信号可以视为发射波形经过延迟和多普勒频移后的复现波形，而且波形振幅受到天线方向图的双程波瓣调制，利用DSP的高速计算性能，可以实现目标回波信号的实时计算输出。 </P>
<P> <STRONG> 2 雷达目标回波的模拟 </STRONG></P>
<P> <STRONG> 2.1 点目标回波信号 </STRONG></P>
<P> 由于本文要模拟的雷达目标尺寸小于雷达分辨单元，因此将此目标视为点目标。设雷达发射信号表示为： </P>
<P> <IMG height=25 src="http://www.dzdqw.com/jishu/UploadFiles_9637/200610/20061010223243829.jpg" width=200 border=0></P>
<P> 其中u（t）是复调制函数，f0是载频。 </P>
<P> 则目标回波的视频信号经过恒定多普勒理论简化后可表示为： </P>
<P> <IMG height=23 src="http://www.dzdqw.com/jishu/UploadFiles_9637/200610/20061010223243838.jpg" width=320 border=0></P>
<P> 其中τ为回波信号的双程时延，fd为目标回波的多普勒频移，<IMG height=31 src="http://www.dzdqw.com/jishu/UploadFiles_9637/200610/20061010223243720.jpg" width=120 border=0>。</P>
<P> 上式适用于v＜＜c，BT＜＜c/2v的点目标情况。 </P>
<P> <STRONG> 2.2 点目标回波的相干视频模拟</STRONG></P>
<P> 目标回波的相干视频信号是指目标回波信号经过雷达接收机的相干解调后输出的信号,可表示为：</P>
<P> <IMG height=49 src="http://www.dzdqw.com/jishu/UploadFiles_9637/200610/20061010223243864.jpg" width=220 border=0></P>
<P> 上式没有考虑复反射系数γ引起的附加相移，在不考虑τ及由τ引起的附加固定相位项exp（－j2πfoτ），则上式可简化为： </P>
<P> <IMG height=25 src="http://www.dzdqw.com/jishu/UploadFiles_9637/200610/20061010223243938.jpg" width=200 border=0></P>
<P> 设相干脉冲雷达脉冲重复间隔为T，复调函数u(t)＝a（t）exp[jθ(t)]，则点目标回波的相干视频信号采样可用其正交分量表示为： </P>
<P> <IMG height=101 src="http://www.dzdqw.com/jishu/UploadFiles_9637/200610/20061010223243282.jpg" width=300 border=0></P>
<P> 其中k表示采样号，θ(kT)为目标回波的初始相位，计算时可取为0，雷达点目标回波的全部信息都包含在这两个正交分量中。fd是该点目标的多普勒频移；a（kT）为雷达发射信号复调制函数的包罗函数，A（kT）＝<IMG height=36 src="http://www.dzdqw.com/jishu/UploadFiles_9637/200610/20061010223243500.jpg" width=120 border=0> ，γ为复反射系数，他与雷达截面积σ的关系为 <IMG height=22 src="http://www.dzdqw.com/jishu/UploadFiles_9637/200610/20061010223243606.jpg" width=100 border=0>，式中φ表示反射信号附加的相移。雷达截面积不仅与目标的大小、反射特性等特点有关，还受目标起伏特性的影响，此处雷达截面积采用swelling模型。λ为雷达波长，R为目标与雷达间的距离，G为受天线方向图影响的雷达单边功率增益，L为系统损耗因子。 </P>
<P> 因此，雷达回波的数字模拟主要是模拟目标的振幅A（kT）和多普勒频移fd。</P>
<P> <STRONG> 2.3 天线的调制 </STRONG></P>
<P> 单脉冲跟踪雷达采用和差波束来对目标进行跟踪，这种雷达系统的天线在一个角平面内有4个部分重叠的子波束，如图1所示。 </P>
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