文档介绍：雷达技术实验报告雷达技术实验报告专业班级:姓名:学号: :雷达发射调频脉冲信号,IQ两路;,及在时域和频域的包络、相位;:设目标距离为R=0、5000m;,对回波进行匹配滤波;。二、实验环境matlab实验参数脉冲宽度T=10e-6;信号带宽B=30e6;调频率γ=B/T;采样频率Fs=2*B;采样周期Ts=1/Fs;采样点数N=T/Ts;匹配滤波器h(t)=St*(-t)时域卷积conv,频域相乘fft,t=linspace(T1,T2,N);实验原理1、匹配滤波器原理:在输入为确知加白噪声的情况下,所得输出信噪比最大的线性滤波器就是匹配滤波器,设一线性滤波器的输入信号为:其中:为确知信号,为均值为零的平稳白噪声,其功率谱密度为。设线性滤波器系统的冲击响应为,其频率响应为,其输出响应:输入信号能量:输入、输出信号频谱函数:输出噪声的平均功率:利用Schwarz不等式得:上式取等号时,滤波器输出功率信噪比最大取等号条件:当滤波器输入功率谱密度是的白噪声时,MF的系统函数为:为常数1,为输入函数频谱的复共轭,,也是滤波器的传输函数。为输入信号的能量,白噪声的功率谱为只输入信号的能量和白噪声功率谱密度有关。白噪声条件下,匹配滤波器的脉冲响应:如果输入信号为实函数,则与匹配的匹配滤波器的脉冲响应为:为滤波器的相对放大量,一般。匹配滤波器的输出信号:匹配滤波器的输出波形是输入信号的自相关函数的倍,因此匹配滤波器可以看成是一个计算输入信号自相关函数的相关器,通常=1。2、线性调频信号(LFM)LFM信号(也称Chirp信号)的数学表达式为:,为矩形信号,,是调频斜率,于是,信号的瞬时频率为,如图1图1典型的chirp信号(a)up-chirp(K>0)(b)down-chirp(K<0)-chirp信号重写为:>1时,LFM信号特征表达式如下:,要求发射信号具有非线性的相位谱,并使其包络接近矩形;其中就是信号s(t)的复包络。由傅立叶变换性质,S(t)与s(t)具有相同的幅频特性,只是中心频率不同而已。因此,Matlab仿真时,只需考虑S(t)。3、LFM信号的脉冲压缩窄脉冲具有宽频谱带宽,如果对宽脉冲进行频率、相位调制,它就可以具有和窄脉冲相同的带宽,假设LFM信号的脉冲宽度为T,由匹配滤波器的压缩后,带宽就变为,且,这个过程就是脉冲压缩。信号的匹配滤波器的时域脉冲响应为:。理论分析时,可令=0,,:图3LFM信号的匹配滤波如图3,经过系统得输出信号当时,()当时,():,它是一固定载频的信号,这是因为压缩网络的频谱特性与发射信号频谱实现了“相位共轭匹配”,消除了色散;当时,包络近似为辛克(sinc)函数。图4匹配滤波的输出信号如图4,当时,为其第一零点坐标;当时****惯上,将此时的脉冲宽度定义为压缩脉冲宽度。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压缩比也就是LFM信号的时宽-带宽积。s(t),h(t),so(t)均为复信号形式,Matab仿真时,只需考虑它们的复包络S(t),H(t),So(t)。实验结果LFM信号的时域波形和幅频特性//实现LFM信号的matlab代码T=10e-6;%脉冲脉宽10usB=30e6;%调频调制带宽30MHzK=B/T;%线性调频斜率Fs=2*B;Ts=1/Fs;%采样频率和采样间隔N=T/Ts;t=linspace(-T/2,T/2,N);St=exp(j*pi*K*t.^2);%调频信号subplot(211)plot(t*1e6,real(St));xlabel('t/s');title('线性调频信号的实部');gridon;axistight;subplot(212)freq=linspace(-Fs/2,Fs/2,N);plot(freq*1e-6,fftshift(abs(fft(St))));xlabel('f/Mhz');title('线性调频信号的频率谱');gridon;axistight;线性调频信号的匹配滤波//实现匹配滤波器及放大的matlab代码T=10e-6;B=30e6;K=B/T;Fs=10*B;Ts=1/Fs;N=T/Ts;t=linspace(-T/2,T/2,N);St=exp(j*pi*K*t.^2);Ht=exp(-j*pi*K*t.^2);%匹配滤波器Sot=conv(St,Ht);%