软件无线电习题.docx
《软件无线电习题.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《软件无线电习题.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
软件无线电习题
<<软件无线电原理与应用>>作业
一、调频（FM）信号的解调流程如图1，信号带宽20KHz，输入时钟40MHz，CNCO设置f0=10.7MHz，载波相位偏移为0；其中：
CICF：
2级级联，抽取因子D1=5，增益补偿值为4；
HBF：
11阶、4级级联，抽取因子D2=16；
FIRF：
采样频率500KHz，通带30KHz，过渡带20KHz，128阶，抽取因子D3＝5；
鉴频FIR：
采样频率100KHz，通带20KHz，过渡带10KHz，64阶。
1．给出CICF、HBF的传递函数H（z）的结构，频率响应曲线,并分析其性能。
2．设计FIRF、鉴频FIR滤波器，给出其频率响应曲线,并分析其性能。
3．如果仿真信号为
，其中N（n）为高斯白噪声,瞬时相位为:
，f1=1000Hz,f2=2500Hz,SNR=20dB。
推导图中每级处理后输出信号的表达式（不考虑噪声），并画出每级处理后输出信号的时域波形（AGC=2）。
二、现有一雷达系统，工作频率范围为220～305MHz，现需对整个工作带宽内的回波进行信道化处理以检测有无目标。
1．假定信号的中心频率f0=262.5MHz，在欠采样下，A/D的采样频率fs应选多大才能满足中频数字正交化处理的要求；
2．假定回波中包含两个LFM信号（
），其参数如下表1所示，信噪比SNR=10dB，产生回波信号，并利用信道化处理方法对LFM信号进行检测（每个信道的带宽Bs=3MHz）。
要求：
（1）给出信道划分示意图，并计算LFM信号所处的信道位置；
（2）画出有回波的信道信号及其频谱；
（3）对分离后的回波信号进行脉压，画出脉压结果进行分析。
表1线性调频信号参数
LFM信号
中心频率（MHz）
带宽（KHz）
脉宽（us）
chirp1
242.5
600
100
chirp2
268.5
300
100
三、对一圆形阵列的波束形成进行仿真，假设发射信号载频为0.8GHz，圆形阵列半径为0.8米，在圆周上均匀布置28个阵元。
1.画出指向10度的方向图；
2.如果目标在0度，有一不相干的干扰信号在-20度，干扰噪声功率比为35dB。
请用自适应波束形成方法画出方向图；
3.采用旁瓣对消的方法（选取两个阵元作为辅助天线），计算对消比
第一题源程序：
%=====================================================================%
%软件无线电作业题1
%对调制信号进行正交分解、滤波、抽取、解调
%====================================================================%
clc;closeall;clearall;
fs=40e6;%信号时钟
Ts=1/fs;
f0=10.7e6;%载频
f1=1000;f2=2000;
D1=10;%CIC滤波抽取因子
D2=8;%3级半带滤波抽取因子
D3=5;%低通滤波抽取因子
%===================================================================%
%CIC滤波器设计
S1_cic=ones（1,D1）;%一级CIC
[H1,F1]=freqz（S1_cic,1,1024,fs）;
S2_cic=conv（S1_cic,S1_cic）;%两级CIC
[H2,F2]=freqz（S2_cic,1,1024,fs）;
S3_cic=conv（S2_cic,S1_cic）;%三级CIC
[H3,F3]=freqz（S3_cic,1,1024,fs）;
figure;
plot（F1/（fs/2）,20*log10（abs（H1））-max（20*log10（abs（H1）））,'b'）,grid;holdon;
plot（F2/（fs/2）,20*log10（abs（H2））-max（20*log10（abs（H2）））,'g'）;holdon;
plot（F3/（fs/2）,20*log10（abs（H3））-max（20*log10（abs（H3）））,'m'）;
xlabel（'\fontsize{12}\bf归一化频率（\times\pirad/sample）'）;
ylabel（'\fontsize{12}\bf幅值（dB）'）,title（'\fontsize{12}\bfCICF幅频响应'）;
boxon;
legend（'\bf单级CIC','\bf两级CIC','\bf三级CIC','Location','SouthWest'）;
set（gca,'FontWeight','bold','FontSize',12）;
holdoff;
%=======================================================================%
%HB滤波器设计
B2=firhalfband（8,blackman（9））;%9阶HBF
B2=conv（conv（B2,B2）,B2）;%三级级联
[H4,F4]=freqz（B2,1,1024,fs）;
figure
（2）,plot（F4/（fs/2）,20*log10（abs（H4）））,grid;
xlabel（'\fontsize{12}\bf归一化频率（\times\pirad/sample）'）;
ylabel（'\fontsize{12}\bf幅值（dB）'）;
title（'\fontsize{12}\bfHBF幅频响应'）;
set（gca,'FontWeight','bold','FontSize',12）;
%=======================================================================%
%FIRF设计
fs1=fs/（8*10）;
[N,Fo,Ao,W]=firpmord（[20e335e3],[10],[10^（-100/20）10^（-100/20）],fs1）;%%低通滤波器
b1=firpm（127,Fo,Ao,W）;
[H5,F5]=freqz（b1,1,1024,fs1）;
figure（3）,plot（F5/（fs1/2）,20*log10（abs（H5）））,grid;
xlabel（'\fontsize{12}\bf归一化频率（\times\pirad/sample）'）;
ylabel（'\fontsize{12}\bf幅值（dB）'）;
title（'\fontsize{12}\bfFIFR幅频响应'）;
set（gca,'FontWeight','bold','FontSize',12）;
%=======================================================================%
%鉴频FIR设计
fs2=fs1/5;
[N,Fo,Ao,W]=firpmord（[20e330e3],[10],[10^（-80/20）10^（-80/20）],fs2）;%%低通滤波器
b2=firpm（63,Fo,Ao,W）;
[H6,F6]=freqz（b2,1,1024,fs2）;
figure（4）,plot（F6/（fs2/2）,20*log10（abs（H6）））,grid;
xlabel（'\fontsize{12}\bf归一化频率（\times\pirad/sample）'）;
ylabel（'\fontsize{12}\bf幅值（dB）'）;
title（'\fontsize{12}\bf鉴频FIFR幅频响应'）;
set（gca,'FontWeight','bold','FontSize',12）;
%========================================================================%
%滤波器总的幅频响应
HH=2.*H3.*H4.*H5;
figure（5）,plot（（1:
1024）*fs/1024,20*log10（abs（HH）））,grid;
xlabel（'\fontsize{12}\bf频率/Hz'）;
ylabel（'\fontsize{12}\bf幅值（dB）'）;
title（'\fontsize{12}\bf总的滤波器幅频响应'）;
set（gca,'FontWeight','bold','FontSize',12）;
%=========================================================================%
%数据处理，给出每级数据经滤波抽取后的结果
N=400000;
n=0:
400000-1;
phi=0.7*pi*sin（2*pi*f1*n*Ts+pi/6）+0.7*pi*sin（2*pi*f2*n*Ts+pi/3）;
Sn=cos（2*pi*f0*n*Ts+phi）;%+1/sqrt（20）*randn（1,N）;%%%SNR=20dB%%%
I1=Sn.*cos（2*pi*f0*n*Ts）;Q1=Sn.*sin（2*pi*f0*n*Ts）;%正交变换
II2=2*filter（S3_cic,1,I1）;QQ2=2*filter（S3_cic,1,Q1）;%CIC滤波
I2=II2（1:
D1:
N）;Q2=QQ2（1:
D1:
N）;%10倍抽取
II3=filter（B2,1,I2）;QQ3=filter（B2,1,Q2）;%HB滤波
I31=II3（1:
2:
N/D1）;Q31=QQ3（1:
2:
N/D1）;%2倍抽取
I32=filter（B2,1,I31）;Q32=filter（B2,1,Q31）;%HB滤波
I33=I32（1:
2:
N/（2*D1））;Q33=Q32（1:
2:
N/（2*D1））;%2倍抽取
I34=filter（B2,1,I33）;Q34=filter（B2,1,Q33）;%HB滤波
I3=I34（1:
2:
N/（2*2*（D1）））;Q3=Q34（1:
2:
N/（2*2*（D1）））;%2倍抽取
I41=filter（b1,1,I3）;Q41=filter（b1,1,Q3）;%低通滤波
I4=I41（1:
D3:
N/（D1*D2））;Q4=Q41（1:
D3:
N/（D1*D2））;%5倍抽取
%%%%%%%画图显示%%%%%%%%%
figure（6）;
plot（（0:
Ts:
1000*Ts）,Sn（1:
1001））,gridon;
xlabel（'\fontsize{12}\bf时间（s）'）,ylabel（'\fontsize{12}\bf幅值（v）'）;
title（'\fontsize{12}\bf原始信号'）;set（gca,'FontWeight','bold','FontSize',12）;
figure（7）;
plot（（1:
40000）,I1（1:
40000）,'r-',（1:
40000）,Q1（1:
40000）,'b-'）,legend（'\bfI1','\bfQ1'）;
title（'\fontsize{12}\bfI1与Q1路时域信号'）;s
升级会员 