线性调频脉冲压缩雷达仿真.doc

-1- 一. 线性调频( LFM )信号脉冲压缩雷达能同时提高雷达的作用距离和距离分辨率。这种体制采用宽脉冲发射以提高发射的平均功率, 保证足够大的作用距离; 而接受时采用相应的脉冲压缩算法获得窄脉冲,以提高距离分辨率,较好的解决雷达作用距离与距离分辨率之间的矛盾。脉冲压缩雷达最常见的调制信号是线性调频( Linear Frequency Modulation )信号, 接收时采用匹配滤波器( Matched Filter )压缩脉冲。 LFM 信号( 也称 Chirp 信号) 的数学表达式为: 2 2 ( ) 2 ( ) ( ) cK j f t t t s t rect Te ???() 式中 cf 为载波频率, ( ) t rect T 为矩形信号, 1 1 ( ) 0 , tt rect TT elsewise ???????????????????????????( ) BKT ?,是调频斜率,于是,信号的瞬时频率为( ) 2 2 c T T f Kt t ? ?????,如图 图 典型的 chirp 信号( a) up-chirp(K>0) (b) down-chirp(K<0) 将 式中的 up-chirp 信号重写为: 2 ( ) ( ) c j f t s t S t e ??( ) 式中, 2 ( ) ( ) j Kt t S t rect e T ??( ) 是信号 s(t) 的复包络。由傅立叶变换性质, S(t) 与 s(t) 具有相同的幅频特性, 只是中心频率不同而以,因此, Matlab 仿真时,只需考虑 S(t) 。以下 Matlab 程序产生 式的 chirp 信号, 并作出其时域波形和幅频特性,如图 。-2- %%demo of chirp signal T=10e-6; %pulse duration10us B=30e6; %chirp frequency modulation bandwidth 30MHz K=B/T; %chirp slope Fs=2*B;Ts=1/Fs; %sampling frequency and sample spacing N=T/Ts; t=linspace(-T/2,T/2,N); St=exp(j*pi*K*t.^2); %generate chirp signal subplot(211) plot(t*1e6,real(St)); xlabel('Time inu sec'); title('Real part of chirp signal'); grid on;axis tight; subplot(212) freq=linspace(-Fs/2,Fs/2,N); plot(freq*1e-6,fftshift(abs(fft(St)))); xlabel('Frequency in MHz'); title('Magnitude spectrum of chirp signal'); grid on;axis tight; 仿真结果显示: 图