仿真題目一單脈沖和差測角仿真

1、仿真題目一 單脈沖和差測角仿真題目要求：采用高斯型天線方向圖繪制單脈沖和差測角的和、差波束及波形，并將數(shù)據(jù)制表，以便找出偏離等信號軸的角度，給定的值即可給出偏離角度。1. 單脈沖和差測角原理 雷達測角的物理基礎(chǔ)是電波在均勻介質(zhì)中傳播的直線性和雷達天線的方向性，分為振幅法和相位法兩大類，其中振幅法測角又分為最大信號法和等信號法，等信號測角采用兩個相同且彼此部分重疊的波束，其方向圖如下圖1所示，若目標處在兩波束的交疊軸OA方向，則兩波束收到的信號強度相等，否則一個波束收到的信號強度高于另一個，故常稱OS為等信號軸。當(dāng)兩個波束收到的回波信號相等時，等信號軸所指的方向即為目標方向。若目標處在OB方向，

2、波束2的回波比波束1的強，處在OC方向時，則與之相反，因此比較兩個波束回波的強弱就可以判斷目標偏離等信號軸的方向，并可用查表的方法估計出偏離等信號軸的大小。圖1 等信號測角（a）波束（b）顯示器畫面設(shè)天線電壓方向性函數(shù)為，等信號軸OA的指向為，則波束1、2的方向性函數(shù)可分別寫為為與波束最大值方向的偏角。用等信號法測量時，波束1接收到的回波信號，波束2收到的回波電壓值，式中為目標偏離等信號軸的角度，這里對和信號進行和差法處理，可以獲得目標信號的信息。由及可以求得其差值及和值，即在等信號軸附近差信號及和信號分別可近似表示為即可求得其和差波束及，如圖2所示。歸一化的和差值為，由于正比于目標偏離的角度

3、，故可用它來判讀的大小及方向。圖2 和差測角法（a）兩波束的方向圖（b）差波束響應(yīng)（c）和波束響應(yīng)2. 單脈沖和差測角仿真在8mm波段，。Matlab仿真程序及結(jié)果如下：k=0.730;%參數(shù)設(shè)定d=0.160;labda=2*pi/k; %波長theta_3db=1.2*labda/d;%天線波束寬度theta_k=theta_3db/3; %相對等場強方向的波束傾斜角theta=-2*theta_3db:0.2:2*theta_3db;f1=exp(-1.3863*(theta-theta_k).2/theta_3db2);f2=exp(-1.3863*(theta+theta_k).2/

4、theta_3db2);sigma=f1+f2;delta=f1-f2;figure,subplot(221),plot(theta,f1,'r-'),grid onhold on,plot(theta,f2),xlabel('角度theta'),ylabel('兩個響應(yīng)');subplot(222),plot(theta,sigma),xlabel('角度theta'),ylabel('和波束Sigma'),grid onsubplot(223),plot(theta,delta),xlabel('角度t

5、heta'),ylabel('差波束Delta'),grid onsubplot(224),plot(theta,(delta./sigma),grid onxlabel('角度theta'),ylabel('Delta/Sigma')3. 數(shù)據(jù)制表， 由于最大單值測角范圍為有限，因此只考慮在-30°,30°范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)，本文中為簡化內(nèi)容，只討論-15°，15°范圍內(nèi)的數(shù)值。利用一次回歸曲線擬合，得到對應(yīng)的一次曲線。 Matlab 程序及結(jié)果如下：k=0.730;d=0.160;%參數(shù)設(shè)定labda

6、=2*pi/k; %波長theta_3db=1.2*labda/d;%天線波束寬度theta_k=theta_3db/3; %相對等場強方向的波束傾斜角theta=-15:1:15;f1=exp(-1.3863*(theta-theta_k).2/theta_3db2);f2=exp(-1.3863*(theta+theta_k).2/theta_3db2);sigma=f1+f2;%和波束函數(shù)delta=f1-f2;%差波束函數(shù)t=-15:1:15'f=-0.2115 -0.1978 -0.1840 -0.1701 -0.1562 -0.1422 -0.1281 -0.1140 -0

7、.0999 -0.0857 -0.0715 -0.0572 -0.0429 -0.0286 -0.0143 0 0.0143 0.0286 0.0429 0.0572 0.0715 0.0857 0.0999 0.1140 0.1281 0.1422 0.1562 0.1701 0.1840 0.1978 0.2115'x=ones(size(t) t;a=xff3=ones(size(t) t*a;figure，plot(theta,(delta./sigma),'g-')xlabel('角度theta'),ylabel('Delta/Sigm

8、a');grid onhold onplot(t,f3,'r-')a = 0.00000.0142得到直線方程為從程序運行結(jié)果可以看出，利用二次回歸曲線擬合得到的圓點直線和原始數(shù)據(jù)繪制出來的直線基本上重合，可以看出，結(jié)果的誤差是很小的。得到下面的表格：-15-14-13-12-11-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1算得-0.2115 -0.1978 -0.1840 -0.1701 -0.1562 -0.1422 -0.1281 -0.1140 -0.0999-0.0857-0.0715 -0.0572 -0.0429 -0.0286 -0.0143 擬合得-0.2127-0.1985-0.1843-0.1701-0.1560-0.1418-0.1276-0.1134-0.0992-0.0851-0.0709-0.0567-0.0425-0.0284-0.0142 接上表 01234567891011121314150 0.01430.02860.0429 0.0572 0.07150.0857 0.09990.1140 0.12810.14220.1562 0.17010.