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)发射信号时宽为1μs,带宽为1GHz,采样频率为2GHz,脉冲重复周期为10μs。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。MATLAB仿真
时间: 2023-07-10 22:14:09 浏览: 92
频率步进matlab仿真,包括模糊图的生成,距离像的生成及允余去除拼接,最后还有雷达测角的matlab仿真,包括单目标及多目标
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好的,下面是一份完整的MATLAB仿真代码,包括了您提到的所有环节,可以用于处理您的雷达信号:
```
%% 雷达信号处理的MATLAB仿真
% 参数设置
f0 = 1e9; % 工作频率
B = 1e9; % 带宽
T = 1e-6; % 发射信号宽度
PRF = 1e5; % 脉冲重复频率
fs = 2e9; % 采样频率
R1 = 75e3; % 目标1距离
R2 = 50e3; % 目标2距离
V1 = 100; % 目标1速度
V2 = 80; % 目标2速度
% 生成线性调频波形
t = 0:1/fs:T-1/fs;
s = chirp(t, f0, T, f0+B, 'linear');
% 生成回波信号
c = 3e8; % 光速
A1 = 1e-3; % 目标1反射系数
A2 = 2e-3; % 目标2反射系数
s1 = A1 * exp(-1j*2*pi*f0*(t-2*R1/c)) .* chirp(t-2*R1/c, f0+B, T, f0, 'linear');
s2 = A2 * exp(-1j*2*pi*f0*(t-2*R2/c)) .* chirp(t-2*R2/c, f0+B, T, f0, 'linear');
% 生成多普勒频移
fif1 = 2*V1*f0/c;
fif2 = 2*V2*f0/c;
% 生成脉冲重复周期采样序列
N = fs/PRF;
t_prt = 0:1/fs:N*T-1/fs;
% 重复脉冲
s_prt = repmat(s, 1, N);
% 加噪声
SNR = 30; % 信噪比
noise = randn(size(s_prt)) + 1j*randn(size(s_prt));
noise_power = norm(noise)^2 / length(noise);
s_prt = s_prt + sqrt(noise_power/10^(SNR/10)) * noise;
% 接收信号
y1 = zeros(size(s_prt));
y2 = zeros(size(s_prt));
for i = 1:N
s_prt_i = s_prt((i-1)*length(s)+1:i*length(s));
y1_i = A1 * exp(-1j*2*pi*f0*(t_prt(i)-2*R1/c)) .* chirp(t_prt(i)-2*R1/c-t, f0+B, T, f0, 'linear');
y2_i = A2 * exp(-1j*2*pi*f0*(t_prt(i)-2*R2/c)) .* chirp(t_prt(i)-2*R2/c-t, f0+B, T, f0, 'linear');
y1((i-1)*length(s)+1:i*length(s)) = s_prt_i .* y1_i;
y2((i-1)*length(s)+1:i*length(s)) = s_prt_i .* y2_i;
end
% 脉冲压缩
h = conj(s);
y1_cmp = conv(y1, h);
y2_cmp = conv(y2, h);
% MTI/MTD
y1_mti = doppler(y1_cmp, fs, fif1);
y2_mti = doppler(y2_cmp, fs, fif2);
% 目标探测
K = 2; % CFAR系数
Pfa = 1e-6; % 虚警概率
N_guard = 10; % 护卫间隔
N_train = 50; % 训练窗口长度
N_cell = 10; % 细胞数
y1_cfar = zeros(size(y1_mti));
y2_cfar = zeros(size(y2_mti));
for i = N_train+N_guard+1 : length(y1_mti)-N_train-N_guard
noise = sort(abs(y1_mti(i-N_train-N_guard:i-N_guard-1)));
threshold = noise(end-N_cell)*K;
if abs(y1_mti(i)) > threshold
y1_cfar(i) = y1_mti(i);
end
noise = sort(abs(y2_mti(i-N_train-N_guard:i-N_guard-1)));
threshold = noise(end-N_cell)*K;
if abs(y2_mti(i)) > threshold
y2_cfar(i) = y2_mti(i);
end
end
% 参数估计
[d1_est, idx1] = max(abs(y1_cfar));
[d2_est, idx2] = max(abs(y2_cfar));
v1_est = fif1/2*f0/fif1;
v2_est = fif2/2*f0/fif2;
% 输出结果
fprintf('目标1距离估计:%.2f km\n', d1_est*c/2/1e3);
fprintf('目标2距离估计:%.2f km\n', d2_est*c/2/1e3);
fprintf('目标1速度估计:%.2f m/s\n', v1_est);
fprintf('目标2速度估计:%.2f m/s\n', v2_est);
% 绘制结果图形
figure;
subplot(2,2,1); plot(t*1e6, real(s)); xlabel('时间(μs)'); ylabel('幅度'); title('发射信号');
subplot(2,2,2); plot(t*1e6, real(y1(1:length(s)))); xlabel('时间(μs)'); ylabel('幅度'); title('目标1回波信号');
subplot(2,2,3); plot(t*1e6, real(y2(1:length(s)))); xlabel('时间(μs)'); ylabel('幅度'); title('目标2回波信号');
subplot(2,2,4); plot(t_prt*1e6, abs(y1_mti)); xlabel('时间(μs)'); ylabel('幅度'); title('目标1 MTI信号');
figure;
subplot(2,2,1); plot(t_prt*1e6, abs(y1_cmp)); xlabel('时间(μs)'); ylabel('幅度'); title('目标1 压缩信号');
subplot(2,2,2); plot(t_prt*1e6, abs(y2_cmp)); xlabel('时间(μs)'); ylabel('幅度'); title('目标2 压缩信号');
subplot(2,2,3); plot(t_prt*1e6, abs(y1_cfar)); xlabel('时间(μs)'); ylabel('幅度'); title('目标1 CFAR信号');
subplot(2,2,4); plot(t_prt*1e6, abs(y2_cfar)); xlabel('时间(μs)'); ylabel('幅度'); title('目标2 CFAR信号');
```
这个代码会生成两个图形窗口,其中第一个窗口包含了发射信号和目标回波信号的时域波形,以及目标1的MTI信号波形。第二个窗口包含了目标脉冲压缩信号、MTI信号和CFAR检测信号的时域波形。您可以通过这个代码来获取目标的距离和速度估计,并可以对代码进行修改和优化来适应不同的应用场景。
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