雷达信号处理实验报告 课程设计报告书.doc

电子科技大学雷达信号产生与处理实验课程设计课程名称:雷达信号产生与处理的设计与验证指导老师:姒强小组成员:学院:信息与通信工程学院一、实验项目名称:雷达信号产生与处理的设计与验证课程设计二、实验目的:熟悉QuartusII的开发、调试、测试LFM中频信号产生与接收的实现LFM脉冲压缩处理的实现三、实验容::T=24us,B=5MHz,f0=(DDC),、实验要求:、实验环境、工具:MATLAB软件、QuartusII软件、软件仿真、计算机实验原理:方案总框图:系统顶层模块图(1)matlab产生LFM信号LFM信号要求为T=24us,B=5MHz,f0=30MHz。选择采样率为45MHz。产生LFM的matlab代码如下:MHz=1e+6;us=1e-6;%-------------------------波形参数-----------------------------fs=45*MHz;f0=30*MHz;B=5*MHz;T=24*us;Tb=72*us;SupN=fs/;%-------------------------波形计算-----------------------------K=B/T;Ts=1/fs;tsam=0:Ts:T;LFM=sin((2*pi*(f0-B/2)*tsam+pi*K*tsam.^2));LFM=[zeros(1,Tb/Ts)LFMzeros(1,Tb/Ts)];N=length(LFM);Fig=figure;x_axis=(1:N)*Ts/us;plot(x_axis,real(LFM),'r');title('LFM原始波形');xlabel('时间(us)');ylabel('归一化幅度');zoomxon;gridon;axis([min(x_axis)max(x_axis)-]);编写matlab程序将中频LFM信号画出来图6-1LFM信号原始波形通过matlab将LFM原始波形量化成12位的数据,。图6-2LFM信号量化波形中频LFM信号产生过程图6-3信号产生过程地址计数器模块:通过输入时钟,地址自动加一,把波形存储模块中的数据进行寻址。图6-4地址计数器模块波形存储模块:通过matlab生成LFM的波形数据数据,并把matlab生成的数据储存到波形储存模块中,。图6-4波形存储模块数据锁存器:起到缓存作用,对从波形模块中提取的数据起暂时存储的作用。图6-5数据锁存器数据产生模块:连接地址计数器、波形存储模块、数据锁存器,之后数据锁存器的后面连接实验板的DAC就能得到我们需要的中频信号LFM。图6-6数据产生模块整体图AD采样与锁存通过试验箱自带的ADC,将DAC输出的信号进行采样,AD数据采集进来,通过一个数据锁存器,使得数据在一个时钟来之前得到缓存。图6-7AD采样模块I,Q路信号生成NCO存储模块:运用matlab生成正弦和余弦信号数据,并存储在该模块里面图6-8NCO存储模块I、Q路信号生成整体模块:通过正弦、余弦数据和AD采样的数据相乘,分别得到I、Q两路信号。图6-9I、Q路信号生成整体模块(5)低通滤波器低通滤波器将I、Q路的和频分量即高频分量滤除,保留差频分量,以获得基带信号。图6-10低通滤波器模块六倍抽取模块信号再经过六倍抽取图6-11六倍抽取模块实现匹配滤波器的卷积FIR滤波器模块I、Q路进行匹配滤波图6-12实现匹配滤波器的卷积FIR滤波器模块(8)运算模块通过平方运算、加法运算和开方运算得到最后的脉冲压缩输出,脉冲压缩计算过程如下图图6-13实现运算过程框图图6-14运算各模块(9)时钟配置利用QUARTUS自带的免费IP核,配置我们需要的时钟。系统输入的时钟为10MHZ,通过配置各个模块所需的时钟与系统时钟比例,DAC为6:1,ADC和NCO为9:2,匹配滤波器为3:4,所以DAC时钟是60MHz,ADC和NCO时钟是45MHz,。图6-15时钟配置模块PLL(10)脉冲压缩对信号匹配滤波进行脉冲压缩。Matlab代码如下:%----------------脉冲压缩PC_FILTER=conj(lfm);PCOUT=conv(lfm,PC_FILTER);Fig=figure;plot(real(PCOUT))Fig=figure;plot(imag(PCOUT))S