张宇 辛强

摘要：雷达是现代军事行业中的主要设备，其种类不同，对雷达系统的开发和设计也更为复杂，为了能达到时间与费用的节约性，实现雷达系统仿真平台，不仅会促进雷达性能的发挥，也能达到良好应用。因此，在文章中，对雷达信号仿真平台的设计和实现做出详细探讨，保证为各个领域的应用人员提供参考意见。

关键词：雷达信号；仿真平台；设计；实现

为了促进雷达信号仿真平台的优化设计，并在系统中将雷达性能参数、发射后信号、回波信号能优化处理，需要基于仿真图形进行分析和思考，为其组建多个雷达信号仿真平台，这样才能为雷达系统技术发展提供有力依据。

一、雷达信号仿真平台的设计

雷达的工作原理，是通过雷达发射机发送更多的电磁热量，并在天线辐射下传输到大气中，多集中在一个较窄的方向上，促使波束的形成和传播。当电磁波遇在波束内确定目标后，基于各个方向进行反射，其中的电磁能量能反射雷达，从而传输到接收机中，这种情况为回波信号。在实际传输的时候，随着距离的改变，电磁波的性能不断降低，雷达的回波信号也减弱，噪声增大。在接收机内，通过对大量回波信号的分析和处理，将提取的回波信号送到显示器，将达到目标距离、方向和速度的获取。为了获得雷达的距离，基于对发射脉冲和回避脉冲之间的时间差测量，在天线的尖锐方位，获得目标方位，测量出仰角，根据仰角和距离计算出目标高度，也能基于自身和目标之间的运动频率，再结合多普勒效应原理，达到目标速度的测量。当这些参数获取后，结合雷达信号处理进行设计。

在军事领域，雷达应用中的距离、分辨能力和测量精度等性能指标逐渐提高，为了能满足多方面的需求，需要对各个方面进行设计，促进雷达系统作用的发挥，在获取信号的同时，增强技术的研究，保证雷达在各个领域得到应用和发展[1]。

二、雷达信号仿真平台的实现

第一，信号输入。信号的输入为雷达回波，利用中频信号。随着雷达射频信号频率的不断增加，其数据量更大，仿真的消耗时间长。因此，要在信号处理工作中满足多方面的需求，需要使用中频信号。雷达回波主要为目标回拨、杂波和噪音，要获得距离分辨率，引进脉冲压缩技术，促进发射波形线性调频。要对雷达的参数进行选择，可以在期间分析脉冲重复周期、目标信号位置、振幅、脉冲持续时间等。为了在期间使用双脉冲对消器，可以仿真截取脉冲重复周期。与此同时，为其输入信号，形成波形仿真。在每个脉冲重复周期内，都存目标回波、噪音等，其目标回波信号的大小也是不同的。随着目标的运动，雷达截面积不断产生变化，当回波电压变化剧烈的时候，雷达的截面积变化缩小，各个脉冲的重复周期是相同的，在整个仿真时长中也存在噪音[2]。

第二，正交化处理。雷达中频信号是一个带通信号、窄带信号，通过表示，能获得正交分量。执行正交化处理工作，能获取雷达中频回波中的同向和正交，确保在后期有效处理和分析。在正交化处理工作中，存在两个方式，分别为模拟正交调节、数字化正交调节。这两个方式的方法是相同的，都能实现模拟调节和生成模拟信号。其中，数字化正交调节是将信号输入并且模拟转换，通过数字化处理达到信号调节工作。在对雷达信号处理期间，多为脉冲压缩技术，在数字化调节工作中，能达到脉冲压缩信号的平衡性。而模拟正交调节无法促进信号幅度的一致性，其中的模拟器件随着应用，其性能不断降低。因此，可以应用MATLAB软件，在信号处理工作中，对数字信号进行采样，将达到合理应用。

第三，脉冲压缩。首先，要对滤波器进行匹配，在接收机的输出端，随着峰值信号的不断变化，雷达接受机传输函数和接收信号能够匹配获取。滤波器输出信号为输出信号能量和输出噪声功率获取的，和雷达波形不存在关系。所以，匹配滤波器具备很大意义。然后，分析时宽带宽积，雷达系统要得到更大的发展目标和距离，要确保其平均发射功率的提升，基于雷达的距离分辨率，发现雷达距离分辨率和发射脉冲宽度存在很大关系，较短的脉冲能促进雷达距离分辨率的提升，但无法获得雷达性能。所以，要促进发射功率的增加，确保能获得充足的距离分辨率。最后，脉冲压缩。为了促进距离分辨率的改善，要减少回波脉冲宽度，基于对脉冲压缩技术的应用，在宽脉冲回波信号接收期间，在滤波器匹配上获得窄脉冲回波信号。在该技术下，不仅能促进雷达目标检测能力的提升，达到更为理想的距离分辨率，也能更好的对平均发射率、距离分辨率之间的问题进行处理，也确保在雷达系统中的应用。

第四，双脉冲对消。一般情况下，固定物体的多普勒频率为0，滤波器的目标是将将固定物体的杂波消除。但是，由于其周期不同，雷达回波进行相减，将达到杂波的清除目的。因此，使用双脉冲对消器，能达到两个不同的输入脉冲。在每个脉冲重复周期内，将回波和噪声显示出来，将达到杂波的消除目的。

第五，动目标检测和求模。动目标检测是通过最佳滤波器获取的，能改变MTI缺陷。但是，还无法完全将固定物体的杂波消除掉，在后期，要覆盖整个频率的窄带多普勒滤波器组，这样才能促进运动目标的合理检测。求模是通过对目标检测的分析，获得同向、正交分量数值来获取目标的幅度信息，促进信噪比的获取，保证在后期为其提出充足条件。

第六，恒虚警处理。基于对目标信号的检测和获取，当其存在高值噪声的时候，在检测的时候也会误认为是目标信号，其虚警率提升。这时候，需要进行恒虚警处理工作。恒虚警为雷达信号处理中的主要模块，在较为复杂的环境下，对雷达进行检测，其存在的信号分别为目标信号、各个杂波、噪音等。因此，在雷达系统中對目标进行检测的时候，如果发现其检测门限恒定，噪声增大，其虚警概率也会增大。这时候，将被误认为是信号。所以，在雷达检测过程中，应用恒虚警处理，在恒定不断的情况下，对门限制改变，将降低虚警率。在恒虚警处理工作中，采用了快门限邻近单元平均选大恒虚警处理，其主要原理如图一所示。

总结：

通过以上对雷达信号仿真平台的分析，将其作为重点，能明确各个组成部分，确保各个功能与方法的实现。在该作用下，为雷达信号仿真平台的实现提供有效依据，在行业内也得到充分应用。

参考文献：

[1]王涛，刘振华，王友林.超高速平台圆轨迹SAR信号处理系统设计和实现[J].现代雷达，2017（12）：34-37.

[2]王以华.高速数据采集播放系统硬件平台的设计与实现[J].现代电子技术，2016（17）：93-97，101.

作者简介：

张宇，男（1991.11），汉族，四川冕宁人，大学本科，助理工程师，研究方向：雷达发射机设计

辛强，男（1988.3），汉族，四川乐山人，硕士，助理工程师，研究方向：毫米波雷达发射机设计