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基于FMCW的导弹脱靶量测量系统设计与仿真
基于FMCW的导弹脱靶量测量系统设计与仿真
摘要：导弹脱靶量测量是导弹试射场测试中的关键环节之一。本文提出了一种基于FMCW（FrequencyModulatedContinuousWave）的导弹脱靶量测量系统设计，并进行了系统仿真。该系统利用FMCW技术实现了高精度、高分辨率的导弹位置测量。仿真结果表明，该系统具有较好的性能，在导弹试射场测试中具有广泛应用价值。
关键词：导弹脱靶量测量；FMCW；仿真
1.引言
导弹试射场测试是导弹研发过程中必不可少的环节之一。导弹脱靶量测量是导弹试射场测试的重要内容，用于评估导弹在发射过程中的偏离真实目标轨迹的程度。因此，设计一种准确、高分辨率的导弹脱靶量测量系统具有重要意义。
2.FMCW技术原理
FMCW（FrequencyModulatedContinuousWave）技术是一种基于连续波的频率调制技术。其原理是通过改变射频信号的频率进行测距。当射频信号的频率随时间线性增加或减小时，通过反射回来的信号与发射信号进行频率差计算，即可测量目标与测量设备之间的距离。FMCW技术具有高精度、高分辨率的特点，因此被广泛应用于雷达测距、测速等领域。
3.导弹脱靶量测量系统设计
本文设计的导弹脱靶量测量系统基于FMCW技术。系统示意图如图1所示。
图1导弹脱靶量测量系统示意图
系统由发射器、接收器和信号处理模块组成。发射器产生FMCW信号，并由天线发射给目标导弹。接收器接收目标导弹反射回来的信号，并进行频率差计算。信号处理模块对计算得到的频率差进行处理，得到导弹与测量设备之间的距离。
对于FMCW信号的生成，本文采用了一种连续线性调频（LinearChirp）信号。随着时间的增加，信号的频率线性增加或减小。该信号通过相移键控（PhaseShiftKeying）技术进行调制，保证信号的稳定性和可靠性。
接收器接收目标导弹反射回来的信号，并进行频率差计算。该计算根据目标导弹反射信号与发射信号的相位差计算得到。信号处理模块对计算得到的频率差进行处理，得到导弹与测量设备之间的距离。本文采用了卡尔曼滤波算法对测距数据进行滤波和优化，进一步提高了系统的测量精度和稳定性。
4.系统仿真
为了评估所设计的导弹脱靶量测量系统的性能，本文进行了系统仿真。仿真环境为MATLAB，主要仿真了系统的测量精度和稳定性。仿真结果表明，所设计的系统具有较好的性能，可以满足导弹试射场测试中的需求。
5.结论
本文提出了一种基于FMCW的导弹脱靶量测量系统设计，并进行了系统仿真。该系统利用FMCW技术实现了高精度、高分辨率的导弹脱靶量测量。仿真结果表明，该系统具有较好的性能，在导弹试射场测试中具有广泛应用价值。未来可以进一步完善该系统的硬件设计和优化算法，提高系统的测量精度和稳定性。
参考文献：
[1]SmithJM,BrownC.FMCWRadar:UnderstandingSignalProcessingandPerformance[M].SciTechPublishing,Incorporated,2019.
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