FMCW 雷达回波模拟及压缩

资 源 简 介

FMCW 雷达回波模拟及压缩

详 情 说 明

FMCW雷达回波模拟及压缩技术是现代雷达信号处理中的核心内容。本文将从基本原理出发，介绍如何通过Matlab实现这一过程的仿真。

FMCW（调频连续波）雷达通过发射线性变化的频率信号来探测目标。其工作原理是基于发射信号与回波信号之间的频率差来测量目标的距离和速度。回波信号会携带目标的距离信息，表现为时延导致的频率偏移。

在模拟过程中，首先需要构建理想的FMCW发射信号，这是整个仿真的基础。发射信号通常采用锯齿波或三角波形式的线性调频信号。然后根据设定的目标距离参数，计算出对应的回波时延，并生成相应的回波信号。

脉冲压缩技术是提高雷达距离分辨率的关键手段。通过将宽脉冲信号压缩成窄脉冲，可以在保持发射能量的同时获得更好的距离分辨率。这一过程在频域实现主要依靠匹配滤波器技术，即对接收信号进行频谱分析并与参考信号共轭相乘。

在Matlab实现中，需要特别注意采样率的设置，它必须满足奈奎斯特采样定理，以避免频谱混叠。同时，为了获得清晰的压缩结果，还需要合理设置信号带宽和脉冲持续时间等参数。

通过仿真可以得到两个关键结果图：压缩前的回波信号图和压缩后的信号图。压缩前的信号图展示了原始回波与发射信号的关系，而压缩后的信号图则清晰显示了目标对应的尖峰位置，这正是距离信息提取的依据。