基于Matlab测速仪设计.pdf

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1、“数字信号处理课程设计”任务书题目5基于Matlab测速仪设计(多普勒效应回波信号处理)利用离散付里叶变换进行频谱分析，设计数字滤波器组，并对滤波器组加窗主要降低副瓣，通过频域方法测量速度。内容1.产生输入回波信号及加性噪声信号。2.计算回波频率偏移于目标速度的对应关系。3.按技术指标要求对输入信号进行傅立叶变换，对输入信号进行频域分析。设计4.写出所设计的窄带滤波器组的系统函数并显示出频率响应曲线。要求5.设计适当的加权窗函数，写出设计过程，画出加权后滤波器频率响应曲线6.正确显示信号频谱和对应的滤波器响应间的关系。7.采用门限等方法确定并显示目标

2、速度。主要仪器1、计算机1台，安装MATLAB软件设备主要参考[美]数字信号处理——使用MATLAB[M].西安：西安交通大学出版社，2002.文献课程设计进度计划（起止时间、工作内容）本课程设计共安排7个题目，这是其中题目之一。整个课程设计共45学时，分1.5周安排，具体进度如下：8学时复习题目相关知识，掌握实现的原理；20学时用MATLAB语言实现题目要求；9学时进一步完善功能，现场检查、答辩；8学时完成课程设计报告。课程设计开始日期2010.12.6课程设计完成日期2010.12.15课程设计实验室名称信号与信息处理实验室地点实验楼3-5031

3、资料下载地址http://59.64.74.111/实践环节/数字信号处理课程设计目录一、概述…………………………………………………………………………41、目的………………………………………………………………………………………4二、相关知识简介………………………………………………………………41、背景简介…………………………………………………………………………………42、多普勒频移………………………………………………………………………………43、程序中的相关计算………………………………………………………………………54、测速仪的技术规格…………………

4、……………………………………………………65、设计内容…………………………………………………………………………………66、测量方法…………………………………………………………………………………6三、设计过程……………………………………………………………………71、设计步骤…………………………………………………………………………………72、设计流程图3、程序………………………………………………………………………………………7四、实验结果及分析……………………………………………………………121、实验结果…………………………………………………………………

5、………………12五、总结…………………………………………………………………………15参考文献资料…………………………………………………………………………………………………………………………162一、概述1、目的：1、熟悉DFT的基本性质，利用离散付里叶变换对信号和系统进行频域分析；2、熟悉并加深对采样定理的理解；3、设计数字滤波器组，实现对存在加性干扰的时域离散信号的滤波；4、对滤波器组进行加权设计，降低副瓣，通过频域方法测量速度。二、相关知识简介1、背景简介：车辆监测用测速雷达是依据多普勒效应原理实现的。由雷达发出一束微波，遇被测目标（车辆）时微波

6、被反射回来，再由雷达接收反射波。如果目标相对于雷达有距离上的运动，反射波的频率将与发射频率发生差异，而这种差异的大小正比于目标与雷达的相对运动速度。于是，雷达通过检测反射波频率和发射波频率的差，就可以计算出被测车辆的移动速度。2、多普勒频移：多普勒频移，当运动在波源后面时，会产生相反的效应。波长变得较长，频率变得较低（红移redshift）。波源的速度越高，所产生的效应越大。根据光波红（蓝）移的程度，可以计算出波源循着观测方向运动的速度。把声波视为有规律间隔发射的脉冲，可以想象若你每走一步，便发射了一个脉冲，那么在你每走一步时，面前的声源发出的脉冲相

7、对于你的传播距离比你站立不动时近了一步，而在你后面的声源则比原来不动时远了一步。或者说，在你之前的脉冲频率比平常变高，而在你之后的脉冲频率比平常变低了。所谓多普勒效应就是当发射源与接收体之间存在相对运动时，接收体接收的发射源发射信息的频率与发射源发射信息频率不相同，这种现象称为多普勒效应，接收频率与发射频率之差称为多普勒频移。声音的传播也存在多普勒效应，当声源与接收体之间有相对运动时，接收体接收的声波频率f'与声源频率f存在多普勒频移Δf(dopplershift)即Δf=f'-f当接收体与声源相互靠近时，接收频率f'大于发射频率f即：Δf>0当接收

8、体与声源相互远离时，接收频率f'小于发射频率即：Δf<0可以证明若接收体与声源相互靠近或相互远离的速度为v，