MATLAB LFCM雷达调频法测距

2024-07-12 21:44| 来源: 网络整理| 查看: 265

雷达原理老师留的作业，干了一整天，收获蛮大，拿word写的报告，夜已经深了（21点），懒得转成LaTeX了，就直接截图放上来了。

一、问题提出

LFCM（线性调频连续波）雷达。发射信号带宽1GHz,时宽10us. 3个目标径向距离分别为100m,105m,105.1m。分析中频信号带宽。仿真产生回波信号及去斜处理过程，对中频输出做傅里叶变换，观察距离维回波特性并进行讨论分析。在此基础上，讨论该类雷达性能指标和信号参数之间的关系。

二、问题解决 1.线性调频信号（LFM）原理：

在这里插入图片描述

2.线性调频信号（LFM）产生：

在这里插入图片描述

3.雷达回波产生：

在这里插入图片描述

4.下混频原理：

在这里插入图片描述

5.下混频实现：

在这里插入图片描述

三、心得感悟

在这里插入图片描述

虽说截图写博客确实不好，但是确实太困了。如果有需要word版的可以评论或者私信找我。这些地方我也学的不是很懂，要是有发现可以改进的地方，欢迎评论区指正！

附全部代码：

fs=20e10; T=10e-6;%时宽 B=1e9;%带宽 mu=B/T;%调频率 n=round(T*fs);%采样点个数 t=linspace(0,T,n); f0=24e9;%载频 s=exp(2j*pi*(f0*t+0.5*mu*t.^2)); plot(t,real(s))%时域图 title("发射信号时域") xlabel("t/s") xlim([0,1e-9]) figure(2) S=fftshift(fft(real(s))./n); f=linspace(-fs/2,fs/2-1,n);%频域横坐标，注意奈奎斯特采样定理，最大原信号最大频率不超过采样频率的一半 plot(f,abs(S))%频域图 title("发射信号频域") xlim([-3e10,3e10]) xlabel("f/Hz") grid on figure(3) w=f0+mu.*t; plot(t,w)%线性调频图 grid on title("发射信号调制图") xlabel("t/s") ylabel("f/Hz") pos=[100,105,105.1];%三个目标的位置/m timedelay=2*pos/(3e8);%雷达回波时延 r1=exp(2j*pi*(f0*(t-timedelay(1))+0.5*mu*(t-timedelay(1)).^2)); r2=exp(2j*pi*(f0*(t-timedelay(2))+0.5*mu*(t-timedelay(2)).^2)); r3=exp(2j*pi*(f0*(t-timedelay(3))+0.5*mu*(t-timedelay(3)).^2)); figure(4) subplot(411) plot(t,real(r1))%时域图 title("100m回波信号时域") xlim([0,1e-5]) xlabel("t/s") subplot(412) plot(t,real(r2))%时域图 xlim([0,1e-5]) title("105m回波信号时域") xlabel("t/s") subplot(413) plot(t,real(r3))%时域图 xlim([0,1e-5]) title("105.1m回波信号时域") xlabel("t/s") r=r1+r2+r3;%回波信号加在一起 subplot(414) plot(t,real(r))%时域图 xlim([0,1e-5]) title("全部回波信号时域") xlabel("t/s") figure(5) R=fftshift(fft(real(r))./n); f=linspace(-fs/2,fs/2-1,n);%频域横坐标，注意奈奎斯特采样定理，最大原信号最大频率不超过采样频率的一半 plot(f,abs(R))%频域图 title("回波信号频域") xlim([-3e10,3e10]) xlabel("f/Hz") grid on %回波信号乘以本振信号做下混频 mix=real(s).*real(r); figure(6) plot(t,real(mix))%时域图 title("混频信号时域") xlabel("t/s") xlim([0,1e-5]) grid on figure(7) MIX=fftshift(fft(mix)./n); f=linspace(-fs/2,fs/2-1,n);%频域横坐标，注意奈奎斯特采样定理，最大原信号最大频率不超过采样频率的一半 plot(f,abs(MIX))%频域图 title("混频信号频域") xlim([-6e10,6e10]) ylim([0,0.3]) xlabel("f/Hz") grid on y=filter(butterLow,mix);%用设计好的截止频率24GHz的低通滤波器滤波 figure(8) plot(t,real(y))%时域图 title("输出信号时域") xlabel("t/s") xlim([0,1e-5]) grid on figure(9) Y=fftshift(fft(y)./n); f=linspace(-fs/2,fs/2-1,n);%频域横坐标，注意奈奎斯特采样定理，最大原信号最大频率不超过采样频率的一半 plot(f,abs(Y))%频域图 title("输出信号频域") xlim([-10^8,10^8]) ylim([0,0.3]) xlabel("f/Hz") grid on

其中butterLow滤波器代码：

function Hd = butterLow %BUTTERLOW Returns a discrete-time filter object. % MATLAB Code % Generated by MATLAB(R) 9.5 and Signal Processing Toolbox 8.1. % Generated on: 21-Apr-2021 11:52:59 % Butterworth Lowpass filter designed using FDESIGN.LOWPASS. % All frequency values are in Hz. Fs = 2e+11; % Sampling Frequency N = 7; % Order Fc = 24000000000; % Cutoff Frequency % Construct an FDESIGN object and call its BUTTER method. h = fdesign.lowpass('N,F3dB', N, Fc, Fs); Hd = design(h, 'butter'); % [EOF]

留个赞再走啊，不然都没有信心写下一篇博客了\emoji{sad}

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