随机信号处理MATLAB仿真报告Word文档格式.docx

1、自相关函数：2、混频后的信号回波视频表达式：混频后的信号：时延：将原始信号循环移位，移位的长度为，再乘以多普勒频移，并加上高斯白噪声，形成回波信号。3、回波信号脉压 接收到的宽脉冲输入到匹配滤波器，经过处理后，宽输入脉冲被压缩为非常窄的脉冲。对发射波形的宽带调制和随后的匹配滤波接收实现了脉冲压缩处理。 假定雷达目标回波信号为，接收机传递函数为。如果接收机与接收到的信号匹配，那么接收机的传递函数将是与输入端接收信号的复共轭，即：，那么频域中函数的复共轭等于时域中对应信号的反转，所以： 将原始信号的单个周期取反后与混频后的回波信号进行卷积，即作匹配滤波，从而实现脉压。4、距离门重排、FFTFFT后

2、的表达式：图 4.1图 4.2 X轴视图图 4.3重排后FFT图 4.4重排后FFT的速度视图（不加窗） 加窗后旁瓣减小，对旁瓣有良好的抑制效果！图 4.5重排后FFT的速度视图（加窗）图 4,6重排后FFT的距离视图5、脉压和FFT输出的SNR增益，时宽和带宽（1）脉压输出的SNR增益，时宽和带宽脉压信号增益=脉压的时宽压缩比=脉压的带宽压缩比=脉压信号时宽带宽积=10*log0.000085/（0.001864-0.001802）=10*log（1.37）=1.37dB脉压后时宽62us，带宽16.13kHz（2）FFT输出的SNR增益：理论值=10log40=16.02dB！从图中可以读

3、出FFT后的总信噪比增益为77.84-52.57=25.27dB，则FFT级增益=25.27-10=15.27，与理论值相符合6、距离分辨率与速度分辨率1、距离分辨率距离分辨率：当R1=10000m，R2=20000m时，分不清两个目标当R1=10000m，R2=25000m时，能分清两个目标（距离模糊：）2、速度分辨率速度分辨率：（1/fd）T*PulseNum，Vf=c/（2*fc*T*PulseNum）=1.8750m当速度A1=A，v1=10m/s；A1=4*A，v2=20m/s时，可辨别两不同速度目标当速度A1=A，v1=18m/s；A1=8*A，v2=20m/s时，大目标速度掩盖小

4、目标速度（速度模糊：，vmax=37.5m/s）7、多卜勒敏感现象、多卜勒容限当多普勒频率发生变化（目标速度发生变化）时，得到的主瓣峰值下降，但是，并不是无限下降，存在最小值，这就是多普勒敏感现象和多普勒容限。附录：MATLAB源代码%脉冲多普勒雷达信号处理%脉冲宽度：85us；重复周期：200us；载频：10GHz；输入噪声：高斯白噪声%目标回波输入信噪比：-3510dB；目标速度：01000m/s；目标距离：010000m%相干累计总时宽：不大于10msclear all;close all;clc;c=3e8;fc=10e9; %载频fs=3e6; %采样率Ts=1/fs; %采样间隔T

5、=2e-4; %脉冲重复周期fm=1/T; %脉冲重复频率PW=85e-6; %脉冲宽度B=1/PW;D=100*PW/T;%占空比N=round（T/Ts）; %单周期内采样点数PulseNum=40; %脉冲数目,相干累积时间不超过10ms（PulseNum50）Tr=PulseNum*T; %信号总长度t=0:Ts:（Tr-Ts）;s=（square（2*pi*fm*t,D）+1）/2; %脉冲视频信号figure（1）;subplot（211）plot（t,s）;xlabel（时间/s）;ylabel（幅度title（脉冲视频信号axis（0,Tr,-1,1.5）;r,lags=xco

6、rr（s,s（1:round（T/Ts）;subplot（212）plot（lags,r）axis（0,2.4*104,-100,350）;区间矩形脉冲信号自相关函数% 回波信号v1=10;R1=5000; %目标1v2=20;R2=10000;%目标2fd1=2*v1*fc/c; %回波1多普勒频移fd2=2*v2*fc/c; %回波2多普勒频移Rc=c*PW/2; %距离分辨率理论值Vf=c/（2*fc*T*PulseNum）; %速度分辨率理论值（1/fd）T*PulseNumdelay_num1=round（2*R1/c）/Ts）; %回波1的时延delay_num2=round（2*

7、R2/c）/Ts）; %回波2的时延st1=circshift（s,0,delay_num1）;st2=circshift（s,0,delay_num2）;st1=st1.*exp（1i*2*pi*fd1*t）; %加入多普勒频移1st2=st2.*exp（1i*2*pi*fd2*t）; %加入多普勒频移2L=100;ht=fir1（L,B/（fs/2）;noise=randn（1,PulseNum*N）+1i*randn（1,PulseNum*N）;noise=conv（ht,noise）;noise=noise（L+1:end）; %噪声SNR=10;E_noise=sum（abs（noi

8、se）.2）;E=E_noise*（10（SNR/10）;Es=sum（abs（st1）.2）;A=sqrt（E/Es）; %信号幅度% %SNR=10*log10（A2/var（noise）/2）% A=sqrt（10（SNR/10）*（var（noise）/2）;echo1=A*st1+noise; %单目标回波echo2=echo1+4*A*st2;%双目标回波figure（2）;subplot（211）;plot（real（echo1）;单目标回波subplot（212）;plot（real（echo2）;双目标回波% 回波脉压h=fliplr（s（1: %时域反转m1=conv（h,

9、echo1）;m2=conv（h,echo2）;m1=m1,0; %卷积后数据补位m2=m2,0;tmy=linspace（0,（PulseNum+1）*T,N+PulseNum*N）;m1_dB=20*log10（abs（m1）/max（abs（m1）;m2_dB=20*log10（abs（m2）/max（abs（m2）;figure（3）;plot（tmy,real（m1）;单目标脉压图plot（tmy,real（m2）;双目标脉压图for i=1:（PulseNum+1） for k=1:N my1（i,k）=m1（i-1）*N+k）; endend my2（i,k）=m2（i-1）*N

10、+k）;td=0:T-Ts;x=td*c/2;y=1:（PulseNum+1）;X,Y=meshgrid（x,y）;figure（4）;mesh（X,Y,real（my1）;单目标的距离门重排mesh（X,Y,real（my2）;双目标的距离门重排% 重排后进行FFT（不加窗）Nfft=512; st_fft1（1:Nfft,i）=abs（fft（my1（:,i）,Nfft）;Nfft,i）=fftshift（st_fft1（1:Nfft,i）; st_fft2（1:Nfft,i）=abs（fft（my2（:Nfft,i）=fftshift（st_fft2（1:fsd=fm; %重排后对列进行

11、fft，每个脉冲周期只取1个点y=（-fsd/2:fsd/Nfft:（fsd/2-fsd/Nfft）*c/2/fc;figure（5）;mesh（X,Y,20*log10（st_fft1）;单目标重排后的FFT（不加窗）距离/m速度m/smesh（X,Y,20*log10（st_fft2）;双目标重排后的FFT（不加窗）D1=st_fft1（1:Nfft,round（2*R1/c/Ts）;% 重排后进行FFT（加窗）w=hamming（PulseNum+1）;,i）.*w,Nfft）;figure（6）;单目标重排后的FFT（加窗）双目标重排后的FFT（加窗）D2=st_fft1（1:% 单目标速度视图figure（7）;plot（y,20*log10（D1）;幅度/dB单目标MTD的速度视图（不加窗）% 多普勒敏感现象m=linspace（0,2,20）;n=78.70,77.51,76.85,75.42,74.46,72.46,70.00,65.85,58.19,48.30,59.02,61.94,64.10,64.22,64.18,63.35,62.00,59.46,59.17,48.06;figure（8）;plot（m,n）多普勒频率/fr倍数主瓣峰值/dB多普勒敏感现象