大带宽频率步进雷达是一种高距离分辨率雷达,由于具有测距精度高、抗杂波能力强、可识别真假目标和反隐身等优点,在精确制导武器中有着广阔的应用前景。单脉冲测向具有测角精度高等优点,振幅-和差式单脉冲雷达是实际中比较常用方法之一,在雷达领域得到了广泛的应用。本文主要对频率步进信号体制下双平面振幅-和差式单脉冲雷达测角进行的研究。首先,详细讲述了单脉冲技术,介绍理想单脉冲的模型,信息处理和系统形式,通过和-差和幅相两种复比计算模型分析它们相应的数字处理模型,综合描述了单脉冲系统的各种实现形式,分析了最常用的双平面振幅和差单脉冲测角信号的形成以及处理方式。其次,介绍了步进频率雷达基于IFFT的一维距离像的成像原理,利用单脉冲测角原理,基于高分辨距离像对角误差信号进行提取及角度的测量,然后以它们为基础对外场实测数据进行处理,得到处于跟踪状态下的目标角度值,根据处理所得数据成三维图像;简单介绍了VisualDSP++软件,并在它的仿真环境下利用TS101芯片对测角算法进行验证。最后,探讨了基于目标模型的滤波跟踪算法,并简单比较了不同算法跟踪特性。线性滤波算法包括αβγ跟踪滤波算法和标准卡尔曼滤波算法,比较了它们在对直线运动模型和圆周运动模型的跟踪滤波效果;非线性滤波算法包括扩展卡尔曼滤波(EKF)和不敏卡尔曼滤波算法(UKF),在观测方程非线性化的情况下比较了它们相对于标准卡尔曼的改善程度,并比较当目标折线运动时二者的优劣。