随机信号处理matlab仿真报告

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1、随机信号处理仿真报告学院：电光学院姓名：赖佳彬学号：116104000585指导教师：顾红Question：仿真多普勒雷达信号处理设脉冲宽度为各学生学号末两位，单位为us，重复周期为200us，雷达载频为10GHz，输入噪声为高斯白噪声。目标回波输入信噪比可变（-35dB~10dB），目标速度可变（0~1000m/s），目标距离可变（0~10000m），相干积累总时宽不大于10ms。程序要参数化可设。（1)仿真矩形脉冲信号自相关函数；（2）单目标时：给出回波视频表达式；脉压和FFT后的表达式；给出雷达脉压后和MTD（FFT

2、加窗和不加窗）后的输出图形，说明FFT加窗抑制频谱泄露效果；通过仿真说明脉压输出和FFT输出的SNR、时宽和带宽，是否与理论分析吻合；仿真说明脉压时多卜勒敏感现象和多卜勒容限及其性能损失（脉压主旁比与多卜勒的曲线）。（3）双目标时：仿真出大目标旁瓣掩盖小目标的情况；仿真出距离分辨和速度分辨的情况。1、矩形脉冲自相关函数自相关函数：2、混频后的信号回波视频表达式：混频后的信号：时延：将原始信号循环移位，移位的长度为，再乘以多普勒频移，并加上高斯白噪声，形成回波信号。3、回波信号脉压接收到的宽脉冲输入到匹配滤波器，经过处理后，

3、宽输入脉冲被压缩为非常窄的脉冲。对发射波形的宽带调制和随后的匹配滤波接收实现了脉冲压缩处理。假定雷达目标回波信号为，接收机传递函数为。如果接收机与接收到的信号匹配，那么接收机的传递函数将是与输入端接收信号的复共轭，即：，那么。频域中函数的复共轭等于时域中对应信号的反转，所以：将原始信号的单个周期取反后与混频后的回波信号进行卷积，即作匹配滤波，从而实现脉压。4、距离门重排、FFTFFT后的表达式：图4.1图4.2X轴视图图4.3重排后FFT图4.4重排后FFT的速度视图（不加窗）加窗后旁瓣减小，对旁瓣有良好的抑制效果！图4.

4、5重排后FFT的速度视图（加窗）图4,6重排后FFT的距离视图5、脉压和FFT输出的SNR增益，时宽和带宽(1)脉压输出的SNR增益，时宽和带宽脉压信号增益=脉压的时宽压缩比=脉压的带宽压缩比=脉压信号时宽带宽积=10*log[0.000085/(0.001864-0.001802)]=10*log(1.37)=1.37dB脉压后时宽62us，带宽16.13kHz(2)FFT输出的SNR增益：理论值=10log40=16.02dB！从图中可以读出FFT后的总信噪比增益为77.84-52.57=25.27dB，则FFT级增益

5、=25.27-10=15.27，与理论值相符合6、距离分辨率与速度分辨率1、距离分辨率距离分辨率：当R1=10000m，R2=20000m时，分不清两个目标当R1=10000m，R2=25000m时，能分清两个目标（距离模糊：）2、速度分辨率速度分辨率：(1/fd)

6、度（速度模糊：，vmax=37.5m/s）7、多卜勒敏感现象、多卜勒容限当多普勒频率发生变化（目标速度发生变化）时，得到的主瓣峰值下降，但是，并不是无限下降，存在最小值，这就是多普勒敏感现象和多普勒容限。附录：MATLAB源代码%脉冲多普勒雷达信号处理%脉冲宽度：85us；重复周期：200us；载频：10GHz；输入噪声：高斯白噪声%目标回波输入信噪比：-35~10dB；目标速度：0~1000m/s；目标距离：0~10000m%相干累计总时宽：不大于10msclearall;closeall;clc;c=3e8;fc=10

7、e9;%载频fs=3e6;%采样率Ts=1/fs;%采样间隔T=2e-4;%脉冲重复周期fm=1/T;%脉冲重复频率PW=85e-6;%脉冲宽度B=1/PW;D=100*PW/T;%占空比N=round(T/Ts);%单周期内采样点数PulseNum=40;%脉冲数目,相干累积时间不超过10ms(PulseNum<50)Tr=PulseNum*T;%信号总长度t=0:Ts:(Tr-Ts);s=(square(2*pi*fm*t,D)+1)/2;%脉冲视频信号figure(1);subplot(211)plot(t,s);x

8、label('时间/s');ylabel('幅度');title('脉冲视频信号');axis([0,Tr,-1,1.5]);[r,lags]=xcorr(s,s(1:round(T/Ts)));subplot(212)plot(lags,r)axis([0,2.4*10^4,-100,350]);xl