I
cos0t
中频回波信号
相干振荡器
r (t ) a(t ) cos0t (t )
900移相器
sin0t
相位检波器 低通滤波
A/D
Q
通过正交双通道处理获得基带信号（零中频信号、视频信号）：
I(t) + jQ(t) = aБайду номын сангаасt)exp[jφ(t)]
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雷达系统仿真
类比模拟——物理仿真
[美]R.L.米切尔著，陈训达译，雷达系统模拟，科学出版社，1982.7 TN955 M68 (Richard L. Mitchell, Radar Signal Simulation, Artech House, Inc. 1976)
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相参视频信号仿真
基带信号仿真
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相参视频信号仿真
基带目标回波信号仿真
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相参视频信号仿真
基带目标回波信号仿真
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相参视频信号仿真
基带杂波仿真 相参杂波产生方法（ZMNL、SIRP）
1、点目标模型 2、延伸目标散射模型
雷达系统组成及功能
现代雷达系统框图
T/R
伺服控制
发射信号
发射机
激励信号
激励器
终 端 显 示 系 统
系统控制中心
回波 信号
定时器
解调参考信号
上级作战 指挥系统
接收机
信号处理机
数据处理机
通信接口
单基地机械扫描相参雷达系统组成框图
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雷达系统仿真
类比模拟——物理仿真
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雷达系统仿真
数字计算机模拟——数字仿真（数学仿真的一种）
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雷达系统仿真
数字计算机模拟——数字仿真（数学仿真的一种）
两种基本的雷达系统数字仿真方法：
功能仿真、相参视频信号仿真
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功能仿真
功能仿真
雷达方程基本形式
丁鹭飞等，雷达原理(3rd)，西安电子科技大学出版社，2002，P128
功能仿真
雷达方程基本形式
PtGt Ar R [ ] 2 (4 ) Pr
2 0 2
1 4
1 4
G
4Ar
2
PtG R [ ] 3 (4 ) Pr
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雷达目标散射模型
延伸目标模型
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雷达目标散射模型
延伸目标模型
但当每个分辨单元内存在有几个散射体时，它们之间将产生干涉作用，所 以每个散射体的相位就都很重要。因此当延伸目标上的散射体无法分辨时，采 用纯确定性模型来估计雷达接收信号便存在困难。因此人们必须采用统计性方 法来研究分辨单元内所产生的相位矢量的相干现象。
信号处理机：完成回波信号的分辨与处理（距离/速度/方位，检测估值）
数据处理机：完成目标的数据与情报处理（点迹、航迹等） 终端显示系统：人机交互界面处理结果在终端显示器上显示 系统控制中心：所有工作在系统控制中心控制下完成 通信接口单元：完成与外部系统的数据通信
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11、雷达系统仿真方法
雷达系统组成及功能
1、雷达系统组成框图 2、雷达各分系统功能
功能仿真——实信号
1、基本雷达方程——威力范围估算 2、雷达门限检测——包络检测性能仿真
相参视频信号仿真——复信号+杂波
1、相参雷达正交双通道处理框图 2、基带目标回波信号仿真 3、基带杂波仿真
雷达目标散射模型
右图2.1为模拟检测过程的 一般步骤组成的流程图。采用 功能仿真方法时，大量的精力 都花在根据目标与雷达的交会 几何关系来计算信号及干扰的 功率上。
功能仿真
雷达门限检测
功能仿真
雷达门限检测
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相参视频信号仿真
相参雷达正交双通道处理框图
相位检波器 低通滤波 A/D
将P r
2 Pt A0 R [ ] 2 (4 ) Pr
1 4
Smin KT0 Bn Fn (S0 N0 )min
代入基本形式的雷达方程中，有：
Rmax
2 2 1 P G t 0 4 [ ] (4 )3 KT0 Bn Fn ( S0 N 0 ) min
Rmax
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雷达系统组成及功能
雷达各分系统功能
激励器：产生满足探测要求的雷达信号 定时器：为测量提供时间同步和参考标准 发射机：功率放大，满足探测目标的能量需求
发射天线：向空间定向辐射，系统功率转换成空间电磁能量
接收天线：接收目标回波，空间电磁能量转换成电信号 接收机：完成对回波信号的模拟处理（变频/中频放大滤波）；
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雷达目标散射模型
延伸目标模型
2 1 P A t 0 4 [ ] (4 ) 2 KT0 Bn Fn ( S0 N 0 ) min
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功能仿真
雷达门限检测
1）门限检测雷达接收机组成
P (v )
P(r )
包络 检波器 门限
匹配接收机
kT0
（Ga, Bn, Fn)
检测器
数据处理 及显示单元
门限电压 vT
需给定的杂波先验信息：
相参杂波幅度PDF 相参杂波PSD
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雷达目标散射模型
雷达目标散射模型
点目标模型
雷达目标散射模型
点目标模型
雷达目标散射模型
点目标模型
由于目标起伏性质对雷达性能影响很大，除振幅分布外，还必须规定起伏 的速率。通常有脉间不相关、完全相关、部分相关等情况。
门限检测雷达接收机功能性原理框图 2）接收机噪声
◆噪声来源 外部噪声：大气噪声、工业噪声、银河噪声、天线噪声； 内部噪声：电路元、器、部件产生的噪声(振幅和相位随机起伏)；
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功能仿真
雷达门限检测
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雷达门限检测