单脉冲雷达测角的论文.doc
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1、摘 要测角即是测定目标的俯仰角和方位角,它是目标定向、精确制导的重要组成部分。和差单脉冲测角由于其快速性、精确性而获得了广泛应用。运用信号处理理论与MATLAB仿真软件相结合的思想进行测角仿真,不仅能够提供方便快捷的运算,还能获得很好的精确度。本文首先建立了仿真信号模型,分析了天线方向图,仿真得到了二维和三维的天线和差波束方向图;其次对几种常见的测角方法、单脉冲系统的实现形式进行了介绍;最后综合前几章的内容,在不同环境条件下对系统进行了测试分析。得到了目标的角度误差曲线。关键词:和差波束,测角,雷达信号,天线方向图ABSTRACTAngle measurement is to measure
2、the azimuth and elevation angle of the detected targets, its a crucial part of target direction-finding and precision guiding. Sum and difference monopulse radar is widely used for its short information acquisition time and high angle measurement precision. The combination of signal processing theor
3、y and MATLAB simulation software can produce efficient operation as well as good accuracy.Firstly, this dissertation studies the model of signal environment, analyzes the radar antenna model, and simulates the 2-D and 3-D sum and difference antenna patterns. Secondly, several commonly used target an
4、gle-tracking methods as well as realization of monopulse system is introduced. Finally, tests are carried out on the system in presence of different errors and error curve is obtained.Keywords: sum and difference beam, angle measurement, radar signal,antenna pattern目录目录第一章 引言11.1课题背景11.2 MATLAB在信号处理
5、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
6、.1.3 天线辐射方向图143.2天线方向图数学模型143.3 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334.3.1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
7、.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435.5.3 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475.7.1 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
8、致谢58外文资料原文59外文资料译文69V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
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