线性调频信号回波处理

1、精选文档%程序：线性调频信号回波处理%LFMEchoProc.mclc;% 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可编辑*信号参数计算*% 回波

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

3、ampleTEnd,1)= sin(2*pi*(f0*t(sampleTbegin:sampleTEnd,1)+k*t(sampleTbegin:sampleTEnd,1).A2/2);% 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( '频率

4、/MHz' );%*%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)A2/2);figure;plot(t*1e6,sEcho);% 回波信号时域波形xlabel( '时间 /us' );y

5、label( '幅度 ');freEcho=fftshift(fft(sEcho);f=linspace(-fs/2,fs/2,length(t);figure;ylabel( '幅度 ');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*10A(Fn/10);%噪声功率，因后续要通过滤波器，% 此处带宽用采样带宽，保证噪声功率密度nois

6、e=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(f/1e6,a

7、bs(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*1e6,fi

8、ls);% 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*tlocaa2/2);% 窗是对称的，因此窗长为奇数if rem(length(sloca

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

10、indow(rectwin,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;

11、sblackmanproc=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&#

12、39; );hold on ;plot(t*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'）;Figurel为发射信号时域波形Figure2为发射信号幅频特性曲线F igure 3口 . LdFigure3为回波信号时域波形图Figure4为回波信号幅频特性曲线Figure 5岛| 国 IWFigure5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