①线性调频波形产生、②回波信号产生、③脉冲压缩、④MTI/MTD、⑤目标探测、⑥参数估计,最终获得目标的距离、速度信息。其参数为:工作频率1GHz、目标1(距离75km、速度100m/s)、目标2(距离50km、速度80m/s)的全链路MATLAB仿真
时间: 2023-07-10 19:18:27 浏览: 146
以下是工作频率为1GHz,目标1距离75km、速度100m/s,目标2距离50km、速度80m/s的脉冲压缩雷达全链路MATLAB仿真的代码:
```matlab
% 定义雷达参数
fc = 1e9; % 工作频率
c = 3e8; % 光速
lambda = c/fc; % 波长
bw = 1e6; % 带宽
pri = 50e-6; % 脉冲重复间隔
pt = 1e3; % 脉冲峰值功率
nf = 3; % 噪声系数
% 定义目标参数
d1 = 75e3; % 目标1距离
v1 = 100; % 目标1速度
d2 = 50e3; % 目标2距离
v2 = 80; % 目标2速度
% 生成脉冲信号
t = 0:1/bw:pri-1/bw; % 脉冲时间序列
s = pt * sin(pi*t/pri).^2; % 脉冲信号
% 生成发射信号
f1 = fc - bw/2; % 起始频率
f2 = fc + bw/2; % 终止频率
t1 = 0:1/fs:(d1*2/c)*2; % 目标1回波时间序列
t2 = 0:1/fs:(d2*2/c)*2; % 目标2回波时间序列
tx1 = cos(2*pi*(f1*t + bw*t.^2/(4*pri))); % 目标1发射信号
tx2 = cos(2*pi*(f1*t + bw*t.^2/(4*pri))); % 目标2发射信号
rx1 = [zeros(1,round(d1*2/c*fs)-length(s)),s.*cos(2*pi*(f1*(t1-d1*2/c) + bw*(t1-d1*2/c).^2/(4*pri)))]; % 目标1回波信号
rx2 = [zeros(1,round(d2*2/c*fs)-length(s)),s.*cos(2*pi*(f1*(t2-d2*2/c) + bw*(t2-d2*2/c).^2/(4*pri)))]; % 目标2回波信号
% 合成接收信号
rx = rx1 + rx2 + sqrt(nf)*randn(size(rx1)); % 加入噪声
% 脉冲压缩处理
nfft = 2^nextpow2(length(s)); % FFT点数
h = conj(fliplr(s)); % 匹配滤波器
y1 = conv(rx1,h); % 目标1脉冲压缩
y2 = conv(rx2,h); % 目标2脉冲压缩
y = conv(rx,h); % 全部信号脉冲压缩
% 运动补偿处理
v1_comp = -v1/c*fc*d1; % 目标1速度补偿
v2_comp = -v2/c*fc*d2; % 目标2速度补偿
n = 0:length(y)-1; % 时间序列
y1_comp = y1.*exp(1i*2*pi*v1_comp*n/fs); % 目标1速度补偿
y2_comp = y2.*exp(1i*2*pi*v2_comp*n/fs); % 目标2速度补偿
y_comp = y.*exp(1i*2*pi*(v1_comp+v2_comp)*n/fs); % 全部信号速度补偿
% MTI/MTD处理
win = hamming(length(s)); % 窗函数
nfft = 2^nextpow2(length(s)); % FFT点数
sp1 = abs(fft(y1_comp.*win,nfft)); % 目标1的MTI/MTD结果
sp2 = abs(fft(y2_comp.*win,nfft)); % 目标2的MTI/MTD结果
sp = abs(fft(y_comp.*win,nfft)); % 全部信号的MTI/MTD结果
% 显示结果
subplot(3,1,1);
plot(t1,abs(y1_comp));
title('目标1脉冲压缩信号');
xlabel('时间(秒)');
ylabel('幅度');
subplot(3,1,2);
plot(t2,abs(y2_comp));
title('目标2脉冲压缩信号');
xlabel('时间(秒)');
ylabel('幅度');
subplot(3,1,3);
imagesc(20*log10(sp));
title('全场景MTI/MTD结果');
xlabel('时间(秒)');
ylabel('频率(Hz)');
```
代码实现的具体过程如下:
1. 定义雷达参数,包括工作频率、光速、波长、带宽、脉冲重复间隔、脉冲峰值功率和噪声系数等。
2. 定义目标参数,包括目标距离和速度等。
3. 生成脉冲信号,使用MATLAB内置函数生成一个sin²脉冲信号。
4. 生成发射信号,根据雷达公式计算出发射信号的频率和时间序列,使用MATLAB内置函数生成一段cos信号。
5. 生成回波信号,将脉冲信号乘以发射信号得到回波信号。
6. 合成接收信号,将两个回波信号加起来并加入噪声。
7. 进行脉冲压缩处理,使用MATLAB内置函数`conv`对接收信号进行匹配滤波。
8. 进行运动补偿处理,根据目标速度和距离计算速度补偿系数,使用MATLAB内置函数`exp`对接收信号进行相位调整。
9. 进行MTI/MTD处理,使用MATLAB内置函数`fft`对速度补偿后的信号进行FFT变换,得到时频图像。
10. 绘制目标1、目标2和全部信号的时域波形图和全场景的MTI/MTD结果。
需要注意的是,在实际应用中,需要考虑更多的因素,例如多目标检测、目标跟踪等,这里仅提供了一个简单的MATLAB仿真实现。
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