1. 研究目的与意义
雷达表示“radio detection and ranging”（无线电监测与测距）。现如今，它已经成为一种应用非常广泛的技术，“radar”一词也就成为雷达的标准英文名词。雷达之所有能够识别出复杂多样的回波中存在的有价值的信息，这主要依靠对接收波形的各种检测以及处理。可见，雷达信号波形的选择以及相关设计是一个值得研究的问题，这是因为它会直接影响到雷达的系统性能以及处理方式，诸如信号处理方式，发射机形式的选择、雷达的抗干扰、抗截获以及雷达作用距离等性能。因此，为了选择或者设计出能够达到所需目的的信号形式，分析和研究各种雷达信号的相关性能是非常有必要的。雷达技术的发展的时间是比较长的，由现代电磁理论发展的早期，到20世纪30年代的中后期，再到二战期间，各国都对连续波雷达进行了研究，并且研制出了比较实用的雷达系统。知道今天，雷达在军事以及民用方面都有十分广泛的应用。
随着现代信息技术的发展，对现代雷达系统的要求也越来越高。雷达通过对回波信号进行接收检测处理来识别复杂回波中的有用信息。其中，雷达信号波形的选择与设计有着相当重要的作用，它直接影响到雷达发射机形式的选择、信号处理方式、雷达的作用距离及抗干扰、抗截获等很多重要问题。所以，为了选择或者设计出适合特定用途的雷达信号形式，在对雷达系统设计之前有必要研究各种雷达信号的性能。鉴于现代雷达的各种特殊用途，用于研究最优波形的模糊函数为此提供了最有力的理论依据。雷达信号模糊函数反应的是雷达发射信号在距离以及速度上所体现的信息，包括测量精度以及分辨力。除此以外，研究还表明，抗干扰状况、测量模糊度以及测量精度等诸多问题也能够通过模糊函数的应用得到改进。对于模糊认识是一个复杂的问题，因为模糊指的是不可分性。而研究模糊函数及其性质，是进行雷达信号分析的主要工具。模糊函数能够详细的给出发射波形的相关信息、匹配滤波器的形式以及系统所体现的性能，其中系统的性能包括有杂波抑制能力、分辨率等等，这些其实主要是因为模糊函数主要与雷达的发射信号以及匹配滤波器的选择有关。模糊函数能够区分多个目标主要是因为它能够详细地给出单个目标的性能分析。雷达信号理论的形成以及发展依赖于模糊函数理论的发展。在某些特定条件下，雷达信号的分析与设计的多种方法中，模糊函数是一个重要而且有效的方法，同样也是雷达信号理论中一个极为重要的概念。因此，本文中涉及到的雷达最优波形设计，相信通过模糊函数能够获得一个比较理想的效果。
2. 研究内容与预期目标
本课题研究的主要内容基于雷达波形设计，从几类雷达发射信号出发，推导出不同雷达信号的模糊函数的数学模型，并绘制出模糊函数图，根据模糊函数图分析各类信号特点。在此基础上，根据雷达系统的要求（如分辨力、精度、抗干扰），对线性调频雷达信号进行了仿真，评估所设计的雷达信号的实用价值。在波形设计过程中主要采用Matlab对各模块进行功能建模和仿真。同时，对仿真结果能够进行系统的分析及研究。预期目标是仿真研究表明，模糊函数全面反映了雷达所发射的信号在距离和速度上的测量精度和分辨能力。在给定目标环境下，模糊函数可以作为设计和选择适合的雷达信号的重要方法。
3. 研究方法与步骤
本课题采用的主要研究方法为实验法，首先对雷达发射信号作分析推导，建立不同雷达信号模糊函数的数学模型，然后绘制出模糊函数图，根据模糊函数图分析多普勒频移对匹配滤波的影响；然后根据不同雷达系统的要求，利用matlab对雷达信号进行仿真，并改变参数观察不同参数对于雷达模糊函数的影响，进而研究雷达模糊函数对雷达发射信号在距离和速度上的测量精度和分辨能力。步骤如下，对线性调频波形使用复数表达式得出该波形的瞬时频率是相位函数的微分。当=50时，f(t)就是一个线性调频波。然后画出该信号的模糊图并分析模糊图的特征，雷达信号的时间频率二维模糊函数定义为：。为了分析方便，写成卷积形式为
4. 参考文献
【1】朱吉霞，雷达信号分析与仿真实现[d],北京：北京交通大学，2011年6月，11-14，17-26,35-38
【2】窦林涛，程建庆,李素民，基于matlab的雷达信号处理系统仿真[j]，江苏，中国船舶重工集团江苏自动化研究所，2006,2-5
【3】[美]john c.culander 等，合成孔径雷达--系统信号处理[m]，北京：电子工业出版社，2007
5. 工作计划
1.1月15日--2月20日 查阅相关资料，包括雷达基础、雷达测量精度和分辨率撰写开题报告；
2.3月21日--4月10日 学习雷达的相关知识和模糊函数的有关内容和模糊函数的有关内容，掌握模糊函数的定义、常见模糊函数的表示及其推导过程、模糊函数与分辨力的关系、模糊函数与匹配滤波器输出相应的关系等；
3.4月11日--4月31日 利用matlab仿真软件进行仿真；根据模糊函数分析多普勒频移对匹配滤波的影响；产生雷达回波数据并匹配滤波，根据仿真结果分析各参数对匹配滤波结果的影响；
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