无线电定位原理与技术

无线电定位原理与技术主讲人：吴桂华助教：吴桂华，孙思博Dept.ofElectronicEngineering无线电定位原理与技术iamwuguihua@测速、测距、测角是雷达最基本的基本功能。随着技术不断提高，新体制雷达不断涌现，雷达的基本功能在被强化的同时，许多新的功能亦被开发，比如雷达成像，目标识别等等。基于连续电磁波的测速雷达，使我们对雷达测速原理有了更清楚的感性认识，对雷达工作的基本原理更好的把握和理解。通过线性调频信号（LFM）、匹配滤波器和脉冲串谱分析的仿真实验，利用数字信号处理理论，借助MatLab信号处理软件更好地掌握雷达数字信号处理的整体过程。实验内容iamwuguihua@连续波雷达测速实验（必做）线调频信号及匹配滤波仿真实验(二选一)（加分）3.矩形脉冲串谱分析实验(二选一)实验一：连续波雷达测速实验iamwuguihua@将相对运动所引起的接收频率与发射频率之间的差频称为多普勒频率，用

表示用表示实验一：连续波雷达测速实验iamwuguihua@实验一：连续波雷达测速实验iamwuguihua@实验要求：1.掌握雷达测速原理，2.了解连续波雷达测速实验仪器原理及使用。3.使用Matlab对实验数据进行分析，得到回波多普勒频率和目标速度。4.分组完成实验任务，自己操作探头，获得实验数据。实验一：连续波雷达测速实验iamwuguihua@实验过程1.每小组采集快中慢三组数据，每组数据2048点，采样频率为1024Hz2.从每组数据中分别选取波形较好的512点，作出时域波形与频谱，并求出目标速度，其中，发射波频率为10GHz（参考函数：data_open.m）实验一：连续波雷达测速实验iamwuguihua@实验二：线调频信号及匹配滤波仿真实验iamwuguihua@LFM信号以其优越的频谱性能广泛应用于雷达和众多电子工程中，匹配滤波器在相参滤波分析中也得到广泛的应用。线调频（LFM）信号时域表达式：k是调频斜率，并且与调制频偏

的关系是：实验二：线调频信号及匹配滤波仿真实验iamwuguihua@在LFM信号时宽带宽积很大的时候，频谱近似：LFM信号能否近似的表示成为上式，取决于时宽带宽积D。当D越大，近似程度越高，通常雷达体系中，D都在几千到几万，满足条件，可以近似为上式。实验二：线调频信号及匹配滤波仿真实验iamwuguihua@实验二：线调频信号及匹配滤波仿真实验iamwuguihua@雷达发射LFM脉冲信号，固定目标的回波时域表示：对应的匹配滤波器的传输函数近似（大时宽带宽积下）为：实验二：线调频信号及匹配滤波仿真实验iamwuguihua@匹配滤波器输出：匹配滤波器时域输出：实验二：线调频信号及匹配滤波仿真实验iamwuguihua@实验二：线调频信号及匹配滤波仿真实验iamwuguihua@实验二：线调频信号及匹配滤波仿真实验iamwuguihua@实验要求：1.掌握线调频信号及其频谱特征，2.使用Matlab对线调频信号及其频谱进行仿真3.掌握匹配滤波理论，4.使用Matlab线调频信号进行匹配滤波仿真。5.讨论时宽带宽积对线调频信号频谱和匹配滤波的影响。实验三：矩形脉冲串谱分析实验iamwuguihua@矩形脉冲串谱分析主要考虑脉冲宽度和脉冲数对频谱的影响，其中脉冲宽度用占空比相对衡量，典型的矩形脉冲串频谱图如下。实验三：矩形脉冲串谱分析实验iamwuguihua@当趋向于脉冲无限多，脉冲宽度无限窄的理想状况时，矩形脉冲串的频谱就是其本身。实验三：矩形脉冲串谱分析实验iamwuguihua@实验要求：1.掌握线矩形脉冲串频谱特性，2.使用Matlab对矩形脉冲串及其频谱仿真，3.讨论脉冲宽度和脉冲串个数对频谱的影响。实验时间——13周iamwuguihua@周二晚18:30~20:00：5201班24人+5202班8人（1090520201~08）周三晚18:30~20:00：5203班22人+5204班10人（1090520401~10）周四晚18:30~20:00：5202班15人1090520209~24）+英才学院11人（电子+信息对抗）+外国语1人周五晚18:30~20:00：