资源描述:
《DSP应用系统设计大作业解答(线性调频+你要地)》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、标准文档DSP应用系统设计大作业专业:电子与通信工程姓名:赵多学号:1302121285实用文案标准文档题目一一、线性调频(LFM)信号为了提高雷达的作用距离和距离分辨率,实际中通常采用宽脉冲发射以提高发射的平均功率,保证足够大的作用距离;而接收时采用相应的脉冲压缩算法获得窄脉冲,以提高距离分辨率,较好的解决了雷达作用距离与距离分辨率之间的矛盾。而获得大的频带信号,采取LFM信号调制,可以将信号频域展宽,同时也充分利用了雷达发射功率,扩大作用距离,接收时采用匹配滤波器(MatchedFilter)压缩脉冲。线性调频(LinearFrequencyM
2、odulation)信号是指频率随时间而线性改变(增加或减少)的信号。线性调频信号s(t)可表示为:-T/20时,频率递增,K<0则递减。将1.1式中的信号重写为:(1.4)式中,(1.5)是信号s(t)的复包络,也即为零中频LFM信号。根据题目要求,可知波形数据采样频率,取脉冲宽度,则可以得知采样数据长度,调制带宽为。利用Matlab生成所需调频信
3、号,并生.dat数据文件以便VisualDSP++软件仿真调用。信号为复数信号,复数数据实部虚部交叉存储,奇数序列为实数序列,偶数序列为虚数序列。以下Matlab程序产生式(1.5)的零中频线性调频信号:clearall;T=120e-6;实用文案标准文档B=6e6;K=B/T;Fs=20e6;N=T*Fs;t=linspace(-T/2,T/2,N);St=exp(j*pi*K*t.^2);subplot(221),plot(t*1e6,real(St),'k');title('零中频线性调频信号的实部');xlabel('Timeinus'),
4、ylabel('real(St)');gridon;axis([-3030-11]);subplot(222),plot(t*1e6,imag(St),'k');title('零中频线性调频信号的虚部');xlabel('Timeinus'),ylabel('imag(St)');gridon;axis([-3030-11]);freq=linspace(-Fs/2,Fs/2,N);subplot(223),plot(freq*1e-6,fftshift(abs(fft(St))),'k');title('零中频线性调频信号的频谱');xlabel
5、('FrequencyinMHz'),ylabel('S(f)');gridon;axistight;fi=K*t;subplot(224),plot(t*1e6,fi*1e-6,'k');title('零中频线性调频信号的瞬时频率');xlabel('Timeinus'),ylabel('fiinMHZ');gridon;axistight;saveinput.dat-asciiStfd=fopen('input.dat','wt');a=real(St);b=imag(St);fori=1:1:2400fprintf(fd,'%g',a(i
6、));fprintf(fd,'%g',b(i));endfclose(fd);如图1所示为零中频线性调频信号各曲线图。实用文案标准文档图1零中频线性调频信号各曲线图二、脉冲压缩原理脉冲压缩技术是指雷达发射出宽脉冲信号,在接收端回波宽脉冲信号通过处理后得到窄脉冲的实现过程。脉冲压缩器的设计实际上就是匹配滤波器的设计。匹配滤波可以在时域实现,也可以在频域实现。式1.5的零中频线性调频信号即为发射信号,根据匹配滤波理论,它的匹配滤波器时域脉冲响应为:(2.1)将式(1.5)代入式(2.1)得(2.2)匹配滤波h(t)S(t)S0(t)图2零中频LFM
7、信号的匹配滤波LFM脉冲信号经匹配滤波器后的输出S0(t)信号,当时,包络近似为辛克(sinc)函数。而此时压缩后的脉冲宽度:T0=1/B,LFM信号的压缩前脉冲宽度T和压缩后的脉冲宽度T0之比通常称为压缩比D,即(2.3)实用文案标准文档式(2.3)表明,压缩比也就是LFM信号的时宽频宽积。输出S0(t)的最大副瓣电平为主瓣电平的13.2dB,在多目标环境下,旁瓣会淹没附近较小的目标,从而引起目标丢失,所以通常引入加权函数(窗函数)对信号进行失配处理以抑制副瓣产生的消极影响,其副作用是输出信号的包络主瓣降低、变宽,即旁瓣抑制是以信噪比损失及距离分
8、辨力变坏作为代价的。设时域加权函数为w(t),加权函数可以选择海明窗、汉宁窗等。则加权后输出为:(2.4)频域实现实际上就