线性调频信号回波处理

1、%程序：线性调频信号回波处理%LFMEchoProc.m clc; %清楚命令窗口信息clear; %清除工作区的变量close all; %清除绘图 %*参数设置*%fr=3e9; %射频f0=10e6; %中频pw=256e-6; %脉宽bw=2e6; %带宽pri=1e-3; %脉冲重复周期fs=70e6; %采样率 R=100e3; %距离v=0; %速度Pt=10*log10(1e6); %功率lamda=10*log10(0.1);%波长G=30; %天线增益dBL=6; %损耗dBFn=3; %噪声系数dBRCS=10*log10(2); %RCS %*信号参数计算*% Pr=P

2、t+2*G+2*lamda+RCS-3*10*log10(4*pi)-4*10*log10(R)-L; %回波功率计算A=sqrt(10(Pr/10); %回波信号幅度tou=2*R/3e8; %收发时间fd=2*v*fr/3e8; %回波多普勒频率k=bw/pw; %调频带宽频率变化率 %*发射信号产生*% t=(0:1/fs:pri).' %时间sampleTbegin=ceil(0*fs+1); %采样时间起始点sampleTEnd=ceil(pw*fs+1); %采样时间结束点sTrans=zeros(length(t),1); %产生发射信号sTrans(sampleTbeg

3、in:sampleTEnd,1)=. sin(2*pi*(f0*t(sampleTbegin:sampleTEnd,1)+k*t(sampleTbegin:sampleTEnd,1).2/2); %图像展示figure;plot(t*1e6,sTrans); %发射信号时域波形 xlabel('时间/us');ylabel('幅度');freTrans=fftshift(fft(sTrans); %发射信号频域波形f=linspace(-fs/2,fs/2,length(t);figure;plot(f/1e6,abs(freTrans);xlabel('

4、;频率/MHz');ylabel('幅度'); %*回波信号产生*% beginsample=ceil(tou*fs); %采样起始点endsample=ceil(tou+pw)*fs); %采样结束点sEcho=zeros(length(t),1); %产生回波信号sEcho(beginsample:endsample,1)=. A*sin(2*pi*(f0+fd)*(t(beginsample:endsample,1)-tou)+k*(t(beginsample:endsample,1)-tou).2/2); figure;plot(t*1e6,sEcho); %回

5、波信号时域波形 xlabel('时间/us');ylabel('幅度');freEcho=fftshift(fft(sEcho);f=linspace(-fs/2,fs/2,length(t);figure;plot(f/1e6,abs(freEcho); %回波信号频域波形xlabel('频率/MHz');ylabel('幅度'); %*叠加接收机噪声*% kn=1.38e-23; T=290;Bn=bw;NoiseDev=kn*T*fs*10(Fn/10); %噪声功率，因后续要通过滤波器， %此处带宽用采样带宽，保证噪声功率

6、密度noise=sqrt(NoiseDev)*randn(length(sEcho),1);sEcho=sEcho+noise; %信号混叠噪声Wn=fir1(50,(f0-bw)/(fs/2) (f0+2*bw)/(fs/2); %带通滤波器设计sEcho=filter(Wn,1,sEcho); %带通滤波处理 figure;plot(t*1e6,sEcho); xlabel('时间/us');ylabel('幅度');freEcho=fftshift(fft(sEcho);f=linspace(-fs/2,fs/2,length(t);figure;plot

7、(f/1e6,abs(freEcho);xlabel('频率/MHz');ylabel('幅度'); %*正交鉴相*%LocalI=sin(2*pi*f0*t);LocalQ=cos(2*pi*f0*t);sI=sEcho.*LocalI;sQ=sEcho.*LocalQ;filtWn=fir1(50,0.2); %低通滤波器设计filsI=filter(filtWn,1,sI); %低通滤波处理filsQ=filter(filtWn,1,sQ); %低通滤波处理fils=filsI+sqrt(-1).*filsQ; %组成复信号 figure;plot(t*1

8、e6,fils); %零中频信号xlabel('时间/us');ylabel('幅度');frefilsI=fftshift(fft(fils);f=linspace(-fs/2,fs/2,length(t);figure;plot(f,abs(frefilsI);xlabel('频率/MHz');ylabel('幅度'); %*匹配滤波*% tlocal=(0:1/fs:pw).'slocal=exp(j*2*pi*(k*tlocal.2/2);%窗是对称的，因此窗长为奇数if rem(length(slocal),2)

9、=0 slocal=slocal;0;endwrect=window(rectwin,length(slocal);srect=slocal.*wrect;srectproc=ifft(conj(fft(srect,length(sEcho).*fft(fils); figure;plot(t*3e8/2/1e3,20*log10(abs(srectproc)-max(20*log10(abs(srectproc),'b');xlabel('距离/Km');ylabel('幅度/dB'); %*加窗处理*%wrect=window(rectwin

10、,length(slocal);srect=slocal.*wrect;srectproc=ifft(conj(fft(srect,length(sEcho).*fft(fils);whamming=window(hamming,length(slocal);shamming=slocal.*whamming;shammingproc=ifft(conj(fft(shamming,length(sEcho).*fft(fils);wblackman=window(blackman,length(slocal);sblackman=slocal.*wblackman;sblackmanproc=

11、ifft(conj(fft(sblackman,length(sEcho).*fft(fils); figure;plot(wrect,'b');hold on;plot(whamming,'r');hold on;plot(wblackman,'k');xlabel('采样点');ylabel('幅度'); figure;plot(t*3e8/2/1e3,20*log10(abs(srectproc)-max(20*log10(abs(srectproc),'b');hold on;plot(t*

12、3e8/2/1e3,20*log10(abs(shammingproc)-max(20*log10(abs(shammingproc),'r');hold on;plot(t*3e8/2/1e3,20*log10(abs(sblackmanproc)-max(20*log10(abs(sblackmanproc),'k');xlabel('距离/Km');ylabel('幅度/dB');Figure1为发射信号时域波形Figure2为发射信号幅频特性曲线Figure3为回波信号时域波形图Figure4为回波信号幅频特性曲线Figure5为叠加高斯噪声后的回波信号时域波形Figure6为叠加噪声后的回波信号幅频特性曲线Figure7为接收信号下变频至零中频信号时的波形图Figure8为零中频信号的幅频特性曲