雷达信号处理实验报告-课程设计

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1、电孑科披犬学雷达信号产生与处理实验课程设计课程名称：雷达信号产生与处理的设计与验证指导老师：姒强小组成员：学院：信息与通信工程学院一、实验项目名称：雷达信号产牛与处理的设计与验证课程设计二.实验目的：1.熟悉Quartusll的开发、调试、测试2.LFM中频信号产生与接收的实现1.LFM脉冲压缩处理的实现二.实验内容：:L输出一路中频LFM信号:T=24us,B=5MHz,fO=3OMHz2.构造中频数字接收机(DDC)对上述信号接收3.输出接收机的基带LFM信号，采样率7.5MHz4•输出脉冲压缩结果三.实验要求：1.波形产牛DAC时钟自行确定2•接收机ADC采样吋钟自行确定

2、3•波形产生方案及相应参数自行确定4.接收机方案及相应参数自行确定四.实验环境、工具：MATLAB软件、Quartusll软件、软件仿真、计算机五.实验原理:方案总框图：>DAC>ADCNCOX-＞低通滤波器》抽取J:脉冲压缩系统顶层模块图(1)matlab产生LFM信号LFM信号要求为T=24us,B=5MHz,fO=3OMHz<>选择采样率为45MHz<>产生LFM的matlab代码如下:MHz=le+6;us=le-6;%波形参数fs=45*MHz;fO=3O*MHz;B=5*MHz;T=24*us;Tb=72*us;SupN=fs/7.5/MHz;%波形计算K=B/T;

3、Ts二1/fs;tsam=O:Ts:T;LFM=sin((2*pi*(fO-B/2)*tsam+pi*K*tsam.A2));LFM=[zeros(lzTb/Ts)LFMzeros(l,Tb/Ts)];N=length(LFM);Fig=figure;x_axis=(l:N)*Ts/us;plot(x_axis,real(LFM)/r');titleCLFM原始波形*);xlabel(咐间(us门;ylabelC归一化幅度匕zoomxon;gridon;axis([min(x_axis)max(x_axis)1.1]);编写matlab程序将中频LFM信号画出来LFM原始淤形8

4、64ooO2024oa6■■-06-08-16080100时i司(us)图6-1LFM信号原始波形通过matlab将LFM原始波形量化成12位的数据，并生成保存为后缀・MIF的文件。LFM重化'波形图6-2LFM信号量化波形<2）中频LFM信号产生过程图6-3信号产生过程地址计数器模块：通过输入时钟，地址自动加一，把波形存储模块中的数据进行寻址。ADDGENCLKADDOUTF12..0]inst2图6-4地址计数器模块波形存储模块：通过matlab生成LFM的波形数据数据，并把matlab生成的数据储存到波形储存模块中，即matlab生成的.MIF文件。ROM_LFaddre

5、ss[10..0]q⑴・・0]clockinst7Blocktype:AUTO图6-4波形存储模块数据锁存器：起到缓存作用，对从波形模块中提取的数据起暂时存储的作用。图6-5数据锁存器数据产生模块:连接地址计数器、波形存储模块、数据锁存器，Z后数据锁存器的后面连接实验板的DAC就能得到我们需要的中频信号LFMo$ADDOCT0addrZW0]dock血Blocktype:AUTOr&ROM.LFCLKDAT0UT1110]ADOINI120]DAT1N(110)CLK图6-6数据产牛模块整体图(3)AD采样与锁存通过试验箱自带的ADC,将DAC输出的信号进行釆样，AD数据采集进

6、来,通过一个数据锁存器，使得数据在一个时钟来之前得到缓存。DATALATCHCLKA0DATA0UTI110]in»T6••ADCUOM{<'尺凶〒-'丨rvrpmti_-5_ADCDATAJH[11..O••••••••••••••••ORAJNt.W17；ODATAIN[11.0]ORA图6-7AD采样模块(4)l,Q路信号生成NCO存储模块：运用matlab生成正弦和余弦信号数据，并存储在该模块里面I、Q路信号生成整体模块：通过正弦、余弦数据和AD采样的数据相乘，分别得到I、Q两路信号。图6-9NQ路信号牛成整体模块(5)低通滤波器低通滤波器将I、Q路的和频分量即高频分量

7、滤除，保留差频分量，以获得基带信号。图6-10低通滤波器模块(6)六倍抽取模块信号再经过六倍抽取[SIXSAMP：:CLKDATOUT[11..0]'iDATIN[11..O]i••instl•图6-11六倍抽取模块(7)实现匹配滤波器的卷积FIR滤波器模块I、Q路进行匹配滤波图6-12实现匹配滤波器的卷积FIR滤波器模块（8）运算模块通过平方运算、加法运算和开方运算得到最后的脉冲压缩输出，脉冲压缩计算过程如下图匹配滤波ht[n解调抽取匹配滤波求模运算匹配滤波/i/[n]」卅+灯兀配滤波g