线性调频信号回波仿真

仿真题目二线性调频信号回波仿真题目要求：产生线性调频信号的回波波形，并在加入移频干扰的情况下，将目标回波和干扰分离开来。1.LFM脉冲的匹配滤波脉冲压缩雷达能同时提高雷达的作用距离和距离分辨率。这种体制采用宽脉冲发射以提高发射的平均功率，保证足够大的作用距离；而接受时采用相应的脉冲压缩算法获得窄脉冲，以提高距离分辨率，较好的解决雷达作用距离与距离分辨率之间的矛盾。脉冲压缩雷达最常见的调制信号是线性调频信号,接收时采用匹配滤波器压缩脉冲。从雷达回波信号()rst提取出表征目标特性的i(表征相对距离)和i(表征目标反射特性)，常用的方法是让()rst通过雷达发射信号()st的匹配滤波器，如图2.1所示图2.1雷达回波信号匹配滤波处理()st的匹配滤波器()rht为：*()()rhtst于是，*()()*()()*()*()orrststhtststht如图3.1,()st经过系统()ht得输出信号()ost，2222()()()()*()()()()()()()ccojfujftujKujKtuststhtsuhtuduhustuduutuerecteerecteduTT当0tT时,22222022222()2sin()TTccjKtjKtutjKtuTjftjKtTjftsteedueeetjKtKTtteKt(2.1)当0Tt时,22222022222()2sin()TTcctjKtjKtujKtuTjftjKtTjftsteeduteeejKtKTtteKt(2.2)合并2.1和2.2两式：20sin(1)()()2cjfttKTttTstTrecteKTtT（2.3）2.3式即为LFM脉冲信号经匹配滤波器得输出,它是一固定载频cf的信号。当tT时，包络近似为辛克（sinc）函数。0()()()()()22ttStTSaKTtrectTSaBtrectTT（2.4）图2.2匹配滤波的输出信号如图3.2，当Bt时，1tB为其第一零点坐标；当2Bt时，12tB，习惯上，将此时的脉冲宽度定义为压缩脉冲宽度。1122BBLFM信号的压缩前脉冲宽度T和压缩后的脉冲宽度之比通常称为压缩比D，TDTB上式表明，压缩比也就是LFM信号的时宽频宽积。2.Matlab仿真Matlab程序及运行结果如下：closeallclearalleps=0.000001;%输入脉冲带宽和带宽B=200.0e6;%200MHZ带宽T=10.e-6;%脉冲宽度10usmu=B/T;%计算调频系数%确定采样次数Fs=2*B;Ts=1/Fs;N=T/Ts;t=linspace(-T/2,T/2,N);fi=10e6;St=exp(j*pi*mu*t.^2);%发射信号Sr=exp(j*pi*mu*(t-1e-7).^2);%目标回波信号Ht=exp(-j*pi*mu*t.^2);%匹配滤波函数Jt=exp(j*2*pi*(mu.*t.^2/2+fi.*t));%杂波干扰信号S_J=St+Jt;%有杂波干扰的回波信号%经过匹配滤波运算Sot=conv(St,Ht);Sot1=conv(Sr,Ht);Sot2=conv(S_J,Ht);L=2*N-1;t1=linspace(-T,T,L);Z=abs(Sot);Z=Z/max(Z);%匹配滤波波形输出归一化Z1=abs(Sot1);Z1=Z1/max(Z1);Z2=abs(Sot2);Z2=Z2/max(Z2);freq=linspace(-Fs/2,Fs/2,N);LFMFFT=fftshift(abs(fft(St)));figure(1),subplot(211),plot(t*1e6,real(St)),grid;xlabel('时间/us'),title('实部'),axis([-11-11]);subplot(212),plot(t*1e6,real(Sr),'r'),gridaxis([-11-11]),xlabel('时间/us'),title('实部')figure(2),subplot(211),plot(t*1e6,imag(St)),gridaxis([-11-11]),xlabel('时间/us'),title('虚部')subplot(212),plot(t*1e6,imag(Sr),'r'),gridaxis([-11-11]),xlabel('时间/us'),title('虚部')figure(3),plot(freq*1e-6,LFMFFT),xlabel('频率/MHz')grid,title('LFM信号的频谱');figure(4),plot(t1*B,Z),title('LFM匹配滤波后的波形');hold,plot(t1*B,Z1),axis([-305001]),grid;figure(5),plot(t*1e6,real(S_J)),grid;xlabel('时间/us'),ylabel('幅度');axis([-1.51.5-1.51.5]),title('有杂波干扰的回波信号')figure(6),plot(t1*B,Z2),axis([-20010001]),grid;title('有杂波干扰的回波信号匹配滤波输出');xlabel('时间/us'),ylabel('幅度');