用MATLAB利用短时傅里叶变换编写雷达回波杂波抑制程序

以下是一个简单的MATLAB程序，利用短时傅里叶变换（STFT）抑制雷达回波中的杂波。

首先，我们需要生成一个包含杂波的虚拟雷达回波信号。这里我们使用MATLAB内置的`chirp`函数生成一个频率不断变化的信号，然后添加一些随机噪声。

Fs = 10000; % 采样率
T = 1; % 信号持续时间
t = 0:1/Fs:T-1/Fs; % 时间轴
f0 = 1000; % 起始频率
f1 = 2000; % 终止频率
x = chirp(t,f0,T,f1); % 生成频率不断变化的信号
x = x + 0.2*randn(size(x)); % 添加随机噪声

接下来，我们将这个信号分成多个小片段，对每个片段进行STFT变换，并对每个频率进行平均。这样可以将杂波信号从回波信号中分离出来。我们可以使用MATLAB内置的`spectrogram`函数来实现这个过程。

window = hamming(128); % 窗函数
noverlap = 120; % 重叠长度
nfft = 256; % FFT长度
[S,F,T,P] = spectrogram(x,window,noverlap,nfft,Fs); % 计算STFT谱图
P = mean(P,2); % 对每个频率取平均

现在，我们可以计算一个阈值，将低于这个阈值的频率认为是回波信号，高于这个阈值的频率认为是杂波信号。这个阈值可以通过试验得到。

threshold = 0.4; % 阈值
idx = P > threshold*max(P); % 找到高于阈值的频率

最后，我们可以使用这个阈值来过滤掉杂波信号。

y = S; % 复制STFT谱图
y(~idx,:) = 0; % 过滤掉杂波信号

完整的MATLAB程序如下：

Fs = 10000; % 采样率
T = 1; % 信号持续时间
t = 0:1/Fs:T-1/Fs; % 时间轴
f0 = 1000; % 起始频率
f1 = 2000; % 终止频率
x = chirp(t,f0,T,f1); % 生成频率不断变化的信号
x = x + 0.2*randn(size(x)); % 添加随机噪声

window = hamming(128); % 窗函数
noverlap = 120; % 重叠长度
nfft = 256; % FFT长度
[S,F,T,P] = spectrogram(x,window,noverlap,nfft,Fs); % 计算STFT谱图
P = mean(P,2); % 对每个频率取平均

threshold = 0.4; % 阈值
idx = P > threshold*max(P); % 找到高于阈值的频率

y = S; % 复制STFT谱图
y(~idx,:) = 0; % 过滤掉杂波信号

% 绘制结果
subplot(2,1,1);
plot(t,x);
title('原始信号');
subplot(2,1,2);
surf(T,F,abs(y),'EdgeColor','none');
title('杂波抑制后的STFT谱图');
xlabel('时间（秒）');
ylabel('频率（赫兹）');