西安电大1302019雷达信号处理实验：Matlab实现匹配滤波与LFM脉冲压缩

雷达信号处理实验是电子工程专业学生在西安电子科技大学1302019班进行的一项实践项目，由指导教师魏青指导。该实验的核心内容是利用MATLAB编程实现雷达回波信号的匹配滤波，这是一种关键的信号处理技术，用于提高信号检测性能，尤其是在脉冲压缩雷达系统中。 匹配滤波器是信号处理中的重要工具，其基本原理是设计一个线性滤波器，使得其输出信号的瞬时功率与输入噪声的平均功率相比达到最优。滤波器的输入是一个已知的信号[pic]，其中包含确知信号[pic]和均值为零的白噪声[pic]，其功率谱密度为[pic]。通过滤波器的冲击响应[pic]和频率响应[pic]，可以计算出输出信号[pic]，以及输入信号的总能量[pic]和输入、输出信号的频谱函数。 在白噪声条件下，若滤波器的输入功率谱密度符合[pic]的形式，匹配滤波器的系统函数可以通过[pic]和输入信号的频谱[pic]来确定，其中[pic]是滤波器的传输函数。在理想情况下，当满足[pic]的等式条件时，滤波器的输出功率信噪比[pic]达到最大。白噪声下，匹配滤波器的脉冲响应[pic]对于实函数输入有特定形式，如[pic]，并且滤波器的相对放大量[pic]通常接近1。 在实际应用中，例如在脉冲压缩雷达中，线性调频（LFM）信号被广泛用于信号调制。LFM信号能够同时提升雷达的探测距离和距离分辨率，通过宽脉冲发射提高功率，而在接收端使用匹配滤波器进行脉冲压缩，将宽脉冲转化为窄脉冲，从而改善距离分辨率。这使得雷达能够在保持有效探测范围的同时，提升精确度。 这个实验让学生深入理解了匹配滤波器的工作原理，掌握如何用MATLAB编程实现信号处理，以及在雷达信号分析中的实际应用，有助于增强他们的理论知识和实践能力。