基于MATLAB的线性调频信号的仿真..

1、存档编号 MATLAB 的线性调频信号的仿真教学学院届别专业学号指导教师完成日期I内容摘要：线性调频信号是一种大时宽带宽积信号。线性调频信号的相位谱具有平方律特性，在脉冲压缩过程中可以获得较大的压缩比，其最大优点是所用的匹配滤波器对回波信号的多普勒频移不敏感，即可以用一个匹配滤波器处理具有不同多普勒频移的回波信号，这些都将大大简化雷达信号处理系统，而且线性调频信号有着良好的距离分辨率和径向速度分辨率。因此线性调频信号是现代高性能雷达体制中经常采用的信号波形之一，并且与其它脉压信号相比，很容易用数字技术产生，且技术上比较成熟，因而可在工程中得到广泛的应用。关键词：MATLAB ；线性调频；脉冲压

2、缩；系统仿真Abstract：Linear frequency modulation signal is a big wide bandwidthsignal which is studied and widely used. The phase of the linear frequency modulation signal spectra with square law characteristics, in pulse compression process can acquire larger compression, its biggest advantage is the use

3、 of the matched filter of the echo signal doppler frequency is not sensitive, namely can use a matched filter processing with different doppler frequency shift of the echo signal, these will greatly simplified radar signal processing system, and linear frequency modulation signal has a good range re

4、solution and radial velocity resolution. So linear frequency modulation signal is the modern high performance radar system often used in one of the signal waveform, and compared with other pulse pressure signal, it is easy to use digital technologies to produce, and the technology of the more mature

5、, so in engineering can be widely applied.Keywords： MATLAB, LFM, Pulse compression, System simulation4内容摘要I关键词 IAbstract I.I.Keywords I.I.1 绪论 1.1.1 引言 1.1.2 课题研究背景及意义1.1.3 本文主要工作 2.2 线性调频基本理论 3.2.1 线性调频原理简介 3.2.2 线性调频信号特点 3.3 MATLAB 简介 5.3.1 MATLAB的起源 5.3.2 MATLAB的应用领域 5.3.3 MATLAB的仿真方法 6.4 线性调频脉冲压

6、缩原理及实现1.04.1 线性调频信号的数字脉冲压缩原理1. 04.1.1 匹配滤波器原理1.0.4.1.2 LFM 信号的脉冲压缩1.14.1.3 线性调频信号和噪声的生成1.24.2 线性调频信号的脉冲压缩过程1.35 仿真结果分析1.4.6 小结 1.8.参考文献2.0.致 谢 2.1.附录 MATLAB 程序代码2.21 绪论1.1 引言在非平稳信号的研究过程中，有一种特殊的非平稳信号：chirp 信号，又称线性调频（Liner Frequency Modulation， LFM ）信号，研究价值较高。这是因为：（ 1） chirp 信号在时频平面中呈现直线型，因而常常作为衡量一种时频

7、分析方法是否有效的手段； （ 2）作为大的时间频带积的扩频信号，它广泛地出现在通信、雷达、声呐和地震勘探等系统；在扩频通信中，线性调频信号提供了一种具有高度抗干扰能力的调频方案； （ 3） 在生物医学信号分析方面，chirp 信号用于CT 信号的时频分析； （ 4） 用于故障诊断的振动信号中也存在着大量的chirp信号成分 1。LFM 信号具有抛物线式的非线性相位谱，能够获得较大的时宽带宽积，与其它脉压信号相比，很容易用数字技术产生，且技术上比较成熟，所用的匹配滤波器对回波信号的多卜勒频移不敏感，因而可以用一个匹配滤波器处理具有不同多卜勒频移的回波信号。这将大大简化信号处理系统，因此它在工程中

8、得到了广泛的应用。采用这种信号的雷达可以同时获得远的作用距离和高的距离分辨率。数字化的脉冲压缩系统具有性能稳定、受干扰小、工作方式灵活多样等优点，是现代脉压系统的发展趋势。1.2 课题研究背景及意义宽带线性调频信号源广泛应用于电子测量、交通导航、移动通信、汽车防撞、线性调频雷达、合成孔径雷达、压缩接收机、雷达模拟器、电子战等领域。随着现代军事、国防及无线通信事业的发展、上述电子系统对高频宽带线性调频信号源的调频线性度、频率转换速度、功耗和体积等方面提出了更高的要求。信号源已经成为现代电子系统中的“心脏”部件，一个电子系统的质量高低与这个系统中采用的信号源有很大的关系，在电子对抗系统中快速的频率

9、捷变使敌方无法侦察 和实施跟踪和瞄准；在移动通信系统中，确切要求信号源必须迅速更 换频率，快速的频率转换可以保证语音通信质量，充分利用频率资源 和提高系统的带宽；在导航系统中，高质量的信号源会给系统带来良好的性价比。1.3 本文主要工作本文首先介绍线性调频原理，接下来通过理论推导出线性调频信号的信号形式，从线性调频信号的时域和频域两方面初步了解其特点，然后对匹配滤波器的基本原理作了详细介绍，在此基础上介绍了线性调频信号的脉冲压缩过程及实现，最后在假设参数条件下，利用MATIAB 进行脉压结果的仿真，从仿真结果中验证结果是否与理论分 析相一致，从而验证仿真的可行性，为下一步更好地利用和改进线性

10、调频信号提供理论基础。212 线性调频基本理论2.1 线性调频原理简介线性调频 (Chirp) 是指频率随时间而线性改变(增加或减少)的信号。由于这种信号听起来类似鸟鸣的啾声，也可称为啾声信号、啁啾信号。其表达式为：f(t) f kt(2.1)其中 f 表示时间等于零时的频率，k 表示频率改变的速率，k 0 时，频率递增，k 0 则递减。而该信号的时域表达式为：t ''12x(t) sin(2 f(t')dt') sin(2 (f0tkt2)(2.2)02图 1 k>0 时瞬时频率2.2线性调频信号特点LFM 信号是大时宽频宽积信号。其突出特点是匹配滤波器

11、对回波LFM 信号(也称Chirp 信号 )的数学表达式为：t j2 (f ckt 2 t) s( t) r e c(t ) e 2式中 fc为载波频率，rect( t )为矩形信号，Tt(t )1,Tt2.3)2.4)K B ，是调频斜率。于是，信号的瞬时频率为 T如图 2 所示，fc Kt( T2 t T2 )，图 2 典型的 LFM 信号(a) up-chirp(K>0) ( b) down-chirp(K<0)将(2.5)式中的up-chirp 信号重写为：rect(T )0,elsewises( t)S( t)j2e cf t( 2.5)则当 TB>1 时， LFM

12、 信号特征表达式如下：2 ffSLFM(f)k rect( B )(2.6)( ffc )LFM (f)4( 2.7) (2.8)S(t) r ej Ket式 （ 2.9） 中 为脉冲信号瞬时频率fc Kt的变换斜率，它与脉冲宽度与 内的频率变换范围B 的关系如下：2.9)对于一个理想的脉冲压缩系统，要求发射信号具有非线性的相位2.5)式(2.8)可知S(t)就S(t)与s(t)具有相同的幅频MATLAB 仿真时，只需考谱，并使其包络接近矩形。由式(2.3) 、式(是信号s(t)的复包络，由傅立叶变换的性质，特性，只是中心频率不同而已。因此，在用虑S(t)。3 MATLAB 简介3.1 MAT

13、LAB的起源MATLAB是由美国mathworks 公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言(如C、 Fortran )的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。20 世纪 70年代， 美国新墨西哥大学计算机科学系主任Cleve Moler为了减轻学生编程的负担，用FORTRA编写了最早的NMATLA。B 1984年由

14、 Little 、 Moler、 Steve Bangert 合作成立了的MathWorks公司正式把 MATLAB推向市场。到 20世纪 90 年代，MATLAB已成为国际控制界的标准计算软件。3.2 MATLAB 的应用领域MATLAB和 Mathematica、 Maple并称为三大数学软件。它在数值计算方面首屈一指。MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等，它主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似，故

15、用MATLAB来解算问题要比用 CFORTRA等语言完成相同的事情简捷得多，并且 Nmathwork也吸收了像 Maple等软件的优点，使MATLAB成为一个强大的数学软件。在新的版本中也加入了对CFORTRAN、C JAVA的支持。可以直接调用，用户也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB函数库中，方便自己以后调用。此外许多的MATLAB爱好者都编写了一些经典的程序用户可以直接进行下载。MATLAB对许多专门的领域都开发了功能强大的模块集和工具箱。一般来说它们都是由特定领域的专家开发的用户可以直接使用工具箱学习、应用和评估不同的方法而不需要自己编写代码。目前MATLAB已经把工具箱延伸到

16、了科学研究和工程应用的诸多领域诸如数据采集、数据库接口、概率统计、样条拟合、优化算法、偏微分方程求解、神经网络、小波分析、信号处理、图像处理、系统辨识、控制系统设计、LMI 控制、鲁棒控制、模型预测、模糊逻辑、金融分析、地图工具、非线性控制设计、实时快速原型及半物理仿真、嵌入式系统开发、定点仿真、DSP与通讯、电力系统仿真等都在工具箱Toolbox 家族中有了自己的一席之地。新版本的MATLAB可以利用MATLAB编译器C数学库和图形库将自己的MATLAB程序自动转换为独立于MATLAB运行的C代码。允许用户编写可以和MATLAB进行交互的C语言程序。另外MATLAB网页服务程序还允许在Web

17、应用中使用自己的MATLAB数学和图形程序。MATLAB的一个重要特色就是具有一套程序扩展系统和一组称之为工具箱的特殊应用子程序。工具箱是MATLAB函数的子程序库，每一个工具箱都是为某一类学科专业和应用而定制的，主要包括信号处理、控制系统、神经网络、模糊逻辑、小波分析和系统仿真等方面的应用。在开发环境中使用户更方便地控制多个文件和图形窗口，在编程方面支持了函数嵌套、有条件中断等，在图形化方面有了更强大的图形标注和处理功能，在输入输出方面可以直接向Excel 和 HDF5进行连接。3.3 MATLAB 的仿真方法MATLAB的强大功能除了SIMULINK 面向图形的仿真之外，还可以通过编程的方

18、法进行可视化科学计算和控制系统的仿真。MATLAB语言雷同于FORTRAN语言，但强于FORTRAN语言。例如A、 B 二个矩阵相乘，可以写成A*B ，和写数学式子一样方便。在 MATLAB命令窗，执行下拉菜单File > New >M-File 或用工具条中的“打开”图标，即可打开一个文本编辑窗：3 M 文件编辑框%起头的语句为注释；fz 和 fm 定义传递函数分子、分母多项式的方法与SIMULINK中方法完全一样,feedback、 step 、pause、bode 等是MATLAB的函数或命令，可以通过在线Help 了解各个函数或命令的意义和使用方法。执行下拉菜单Debug

19、>Run运行 M 文件 。根据 2.8 式得出以下代码：%demo of chirp signalT=10e-6;B=30e6;bandwidth 30MHzK=B/T;Fs=2*B;Ts=1/Fs; sample spacing N=T/Ts;t=linspace(-T/2,T/2,N);St=exp(j*pi*K*t.2); subplot(211) plot(t*1e6,real(St);%pulse duration10us%chirp frequency modulation%chirp slope%sampling frequency and%generate chirp s

20、ignalxlabel('Time in u 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;将代码用MATLAB进行仿真，得4

21、 LFM 信号的时域波形和幅频特性以下为加白噪声的线性调频信号的代码：%加白噪声后的线性调频信号T=10e-6; %pulse duration10usB=30e6; %chirp frequency modulation bandwidth30MHzK=B/T;%chirp slopeFs=2*B;Ts=1/Fs; %sampling frequency and sample spacingN=T/Ts;t=linspace(0,T,N);St=exp(j*pi*K*t.2);subplot(211)plot(t*1e6,St);xlabel('Time in u sec')

22、;title(' 线性调频信号');grid on;axis tight;SNR=input('please enter the number you guess: '); x=awgn(St, 5); %generate chirp signal subplot(212) plot(t*1e6,x);xlabel('Time ');title(' 加噪后的线性调频信号');grid on;axis tight;5 加白噪声的线性调频信号4 线性调频脉冲压缩原理及实现4.1 线性调频信号的数字脉冲压缩原理4.1.1 匹配滤波器原理

23、设 匹 配 滤 波 器 的 输 入 信 号 为 x(t) ， x(t) 是 由 接 收 信 号 s(t)和 噪 声 n(t) 两 部 分 构 成 ， 即 x(t) = s(t)+n(t) ， 在 表 达 式 中 n(t) 是 白噪声， 双边功率谱密度为Pn(f)n0 2 ，而信号s(t)的频谱函数为S(f )。根 据 线 性叠加原理，匹配滤波器的输出也由信号s0(t)和噪声n0(t)两部分构成， 即Y(t)s0 (t) n0 (t)( 4.1 )设 s0(t)的频谱为H(f)，根据信号与系统理论得s0( f) s( f) H( f)( 4.2)求 S( f)的傅里叶反应变换，可看到输出信号S0

24、(t)为s0(t)S( f)H (f )ej2 ftdf( 4.3)输出噪声t0的功率谱密度为( 4. 4)PnN0 H (f )2dfnc2匹配滤波器在t0 时刻的输出信号值为Pnc(f )N20f 2( 4. 5)则在 to 时刻输出信号的瞬时功率为，输出噪声平均功率为( 4. 6)所 以 to 时 刻输出的信噪比为( 4. 7)根据许瓦兹不等式（ 4.8）（ 4. 9）可以得到（ 4. 10）当时等式成立，这就是所要求的匹配滤波器的传输特性，由上式可知，输出信噪比最大的滤波器的传输特性与信号频谱的共轭成正比，故这种滤波器称为匹配滤波器。4.1.2 LFM 信号的脉冲压缩线性调频（LFM

25、）信号是一种常用的脉冲压缩信号，他通过非线性相位调制或线性频率调制来获得大的时宽带宽积，采用这种信号的雷达可同时获得远的作用距离和高的距离分辨力，这是研究最早而应用又最广泛的一种脉冲压缩信号。LFM 信 D T 号由脉冲宽度为T t2 t1 的矩形发射脉冲组成，载波频率f 在脉冲宽度内线性变化，信号带宽为B f1 f2，如图 4 所示。6 LFM 信号的时频关系图对 LFM 信号解析式的讨论表明， 脉冲压缩宽度 ， 因此， 脉 冲压缩比为 D T 。因为 LFM 信号的带宽为 B，故乘积 TB 被 定义为系统的时带宽宽积。7 脉冲压缩原理图脉冲压缩实际上就是对接受信号进行匹配滤波处理。由匹配滤

26、波器的理论知，匹配滤波器的脉冲响应是输入信号的复共轭。由于实际的 LFM 信号是一种复调制信号，因而应该采用正交双通道滤波器来完成复数卷积运算。在要求发射机输出功率一定的情况下，接受机输出的目标回波信号经过匹配压缩处理，具有窄的脉冲宽度和更高峰值功率，前者提高距离分辨力而后者符合探测距离远战术要求，这充分体现了脉压体制独特的优越性。经理论分析，LFM 信号经匹配滤波后，输出脉冲具有辛克函数sinc的性质，具有第一幅瓣并且他的峰值较主峰低约13.2dB。在多目标环境中，高的旁瓣特别是第一旁瓣会淹没附近较小目标的主瓣，引起目标丢失。为了提高多目标分辨能力，通常采用旁瓣抑制技术（简称加权技术） 。4

27、.1.3 线性调频信号和噪声的生成为了能进行FFT 运算，需要对连续信号进行采样，其表达式为：s(n) ej2 fcnTs j k(nTs)24.11 )上式中Ts为采样周期，n=1,2,3K，且K= fix(T ) ， T 为调频信号脉冲宽度。线性调频信号+噪声的表达式为：St rect( t )ej kt2( 4.12)4.13)4.14)S(t) awg(nSt,5)S(t) St sqrt(0.5* SNR) * (randn(1, length(St) j * randn(1,length(St)线性调频信号加噪后，仿真波形如图6：图 8 性调频信号加噪前后的时域波形4.2线性调频信

28、号的脉冲压缩过程根据 3.1.1 对匹配滤波器的介绍中可知，对于一个大时宽-带宽积的信号，匹配滤波等效于脉冲压缩，有匹配滤波器的相关原理，其冲击响应 h(t)s*( t)，即为输入信号的复共轭，所以线性调频信号进过匹配滤波后其脉宽被大大压缩，信噪比得到显著提高。在满足大时宽带宽积的条件下, LFM 信号的幅度谱接近于矩形, 频谱宽度 B 近似为信号的调频变化范围, 而不像单一载频脉冲信号的带宽仅仅由时宽决定。在满足大时宽带宽积的条件下, 信号的相位谱具有平方律特性，这是设计匹配滤波器对信号进行脉压处理的主要依据。线性调频信号脉冲压缩的频域分析应注意两点：（ 1）缩后脉冲函数的主峰一宽度；（ 2

29、）脉压比正好为时宽带宽积。实际上, 运动目标回波具有无法预知的多普勒频移, 而滤波器只能匹配于具有零多普勒的发射信号。线性调频信号的多普勒失配敏感程度比相位编码信号小得多 , 因此在这种信号在多种雷达体制中获得成功应用。线性调频脉冲信号的数字式压缩可以用非递归滤波器的方法时域卷积处理, 也可以用正一反离散傅氏变换的方法频域谱分析。5 仿真结果分析以下各图为经过脉冲压缩输出的已加噪声的线性调频信号的MATLAB 仿真结果（程序段见附录）：波形参数脉冲宽度T =10 s，载9 SNR=30dB 的脉冲压缩输入输出波形10 SNR=20dB 的脉冲压缩输入输出波形11 SNR=0dB 的脉冲压缩输入

30、输出波形223612 SNR=-10dB 的脉冲压缩输入输出波形13 SNR=-20dB 的脉冲压缩输入输出波形图 14 SNR=-30dB 的脉冲压缩输入输出波形结合以上各图的仿真结果，得到S(t)信号中的白噪声n 为：n sqrt(0.5* SNR)* (randn(1,length(St) j * randn(1, length(St) ( 5.1)上式( 5.1)就是式(4.13)的后一半部分，式(4.13)的前一部分是线性调频信号，由此可知仿真结果与理论分析一致。此方法的优点是能添加各种高斯加性白噪声，此方法最大的问题在于添加的此类白噪声不一定是最适合有用信号的，所以要事先进行运算再

31、输入，才可以得到预期的效果。仿真表明，线性调频信号经匹配滤波器后脉冲宽度被大大压缩，信噪比得到了显著提高，但是目标回波信号的匹配滤波仿真结果如图8 至图 13 可以看出当信噪比小于零时随着信噪比的不断减小，所加噪声对线性调频信号的干扰愈来愈明显， 当信噪比达到-30dB 时已经有部分回波信号被淹没了，也就是说当信噪比更小时即使是经过脉冲压缩，噪声仍能淹没有用信号。另外在高斯加性白噪声的背景下对匹配滤波器理解必须注意以下三个问题：1、匹配滤波器关心的是如何在含有噪声的信号中发现目标回波，而不是关心信号波形是否失真；2、匹配滤波器的输出信噪比不是在所有类型滤波器中最大的，而是在线性滤波器中能够得到

32、最大的输出信噪比；3、白噪声背景是推导匹配滤波器的前提，但在实践应用中，白噪声背景不是应用匹配滤波器的前提，在实际系统中当白噪声所占的比例达到90%以上，这时可以近似当做白噪声处理，匹配滤波器应用的前提是输入信号的形式已知，即为确知信号。从以上的分析可知，该滤波器的脉冲压缩功能，不但降低了对雷达发射机峰值功率的要求，也解决了一般脉冲雷达通过增加脉冲宽（信号能量增加）提高作用距离的同时降低距离分辨力的矛盾。6 小结本文首先介绍了匹配滤波器的工作原理，特性特点；其次介绍了LFM 信号的形式以及MATLAB 的仿真情况；再对LFM 信号进行MATLAB 仿真， 对 LFM 在加噪前后经过脉冲压缩匹配

33、滤波后的仿真情况进行了详细的分析，知道了调频信号经匹配滤波器后脉冲宽度被大大压缩，信噪比得到了显著提高，但可以看出当信噪比小于零时,随着信噪比的不断减小，所加噪声对线性调频信号的干扰愈来愈明显，当信噪比达到-30dB 时已经有部分回波信号被淹没了，也就是说当信噪比更小时即使是经过脉冲压缩，噪声仍能淹没有用信号。线性调频脉冲压缩信号的突出优点是匹配滤波器对回波信号的多普勒频移不敏感,即使回波信号有较大的多普勒频移,原来的匹配滤波器仍能起到脉压的作用。不足之处是线性调频脉冲压缩信号匹配滤波器输出响应的旁瓣较高,为了压低旁瓣,常采用加权处理,加权实际上是一种失配处理,是以主瓣展宽和信噪比降低为代价的

34、。通过理论和实践分析 ,如何在应用中发挥线性调频脉压信号的优点,改善不足,是该文论述的最终目的。在此次设计过程中，不但对 MATLAB 的仿真过程有了更全面的了解，同时也熟悉和运用了MATLAB 中的诸多函数。同时设计中也应用了大量的通信原理、随即信号分析的相关知识，对学过的知识有了更加深刻的理解，对今后的学习发展也有很大的帮助。参考文献1胡昌华，周淘，夏启兵，张伟基于MATLAB 的系统分析与设计时频分析M2001 年 7 月第 1 期；2王磊， 2215线性调频脉冲信号及其仿真.电子测量技术,2007,30（8）；3刘树棠，信号与系统（第二版）M. 西安交通大学出版社；4程佩青，数字信号处

35、理教程（第三版）M. 清华大学出版社；5 李家强，金荣洪，耿军平，范瑜，毛炜，基于分数阶频率域混合相关的线性调频信号检测与参数估计J， 上海交通大学学报;2006年 09期；6 于晓辉，噪声背景下chirp信号参数估计理论与方法研究D ，吉林大学，2007年；7王军.随机信号分析基础（第二版）M. 电子工业出版社.；8 黄文梅， 熊桂林， 扬勇等 .信号分析与处理-MATLAB 语言及应用M.长沙，国防科技大学出版社，2000:第 125-126页；9Orfanidis Sophocles J， Introduction to Signal Processing，清华大学出版社，1999；10

36、苏晓生.掌握MATLAB6.0 及工程应用M . 北京： 科学出版社，2002；11陈怀琛等，MATLAB 及其在电子信息课程中的应用M ，北京，电子工业出版社，2002,3-4,163-212；12王宏， MATLAB 及其在信号处理中的应用M ，北京，清华大学出版社，200401-2,103-110,207-210,213-221。致谢本篇毕业设计（论文）的完成，首先要感谢指导老师凌震乾对我的悉心教学，感谢他在我们写论文期间为我们提供了有利的信息，这些信息都是写论文时候不可或缺的，给我完成此篇论文带来了很大的便捷之处；其次，我也要感谢学校所有教诲我的老师，是他们教学的成果让我对网络知识得以

37、见多识广，他们悉心的教诲也是我完成此篇论文不可缺少的存在。感谢答辩老师对我进行现场指导。再一次谢谢学校的这些可亲可敬的老师！谢谢！在本次论文设计过程中，老师对该论文从选题，构思到最后定稿的各个环节给予细心指引与教导使我得以最终完成毕业论文设计。老师严谨的治学态度、丰富渊博的知识、敏锐的学术思维、精益求精的工作态度以及侮人不倦的师者风范是我终生学习的楷模，导师们的高深精湛的造诣与严谨求实的治学精神，将永远激励着我。在此，谨向老师们致以衷心的感谢和崇高的敬意！附录 MATLAB 程序代码%demo of chirp signalT=10e-6;%pulse duration10usB=30e6;%

38、chirp frequency modulation bandwidth 30MHzK=B/T;%chirp slopeFs=2*B;Ts=1/Fs;%sampling frequency and sample spacingN=T/Ts;t=linspace(-T/2,T/2,N);St=exp(j*pi*K*t.2); %generate chirp signalsubplot(211)plot(t*1e6,real(St);xlabel('Time in u sec');title('Real part of chirp signal');grid on;

39、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;%demo of chirp signal after matched filterT=10e-6;%pulse duration10usB=30e6;%chirp frequency modulationband

40、width 30MHzK=B/T;%chirp slopeFs=10*B;Ts=1/Fs; %sampling frequency and sample spacingN=T/Ts;t=linspace(-T/2,T/2,N);St=exp(j*pi*K*t.2);%chirp signalHt=exp(-j*pi*K*t.2);%matched filterSot=conv(St,Ht);%chirp signal after matchedfiltersubplot(211)L=2*N-1;t1=linspace(-T,T,L);Z=abs(Sot);Z=Z/max(Z); %normal

41、izeZ=20*log10(Z+1e-6);Z1=abs(sinc(B.*t1); %sinc functionZ1=20*log10(Z1+1e-6);t1=t1*B;plot(t1,Z,t1,Z1,'r.');axis(-15,15,-50,inf);grid on;legend('emulational','sinc');xlabel('Time in sec timesitB');ylabel('幅度,dB');title('傅里叶变换后的线性调频信号');subplot(212)%zoom

42、N0=3*Fs/B;t2=-N0*Ts:Ts:N0*Ts;t2=B*t2;plot(t2,Z(N-N0:N+N0),t2,Z1(N-N0:N+N0),'r.');axis(-inf,inf,-50,inf);grid on;set(gca,'Ytick',-13.4,-4,0,'Xtick',-3,-2,-1,-0.5,0,0.5,1,2,3);xlabel('Time in sec timesitB');ylabel('幅度,dB');title('傅里叶变换后的线性调频信号(Zoom)');%加

43、白噪声后的线性调频信号%pulse duration10us%chirp frequency modulation bandwidth 30MHz%chirp slope%sampling frequency and sample spacingT=10e-6;B=30e6;K=B/T;Fs=2*B;Ts=1/Fs;N=T/Ts; t=linspace(0,T,N);St=exp(j*pi*K*t.2); subplot(211) plot(t*1e6,St);xlabel('Time in u sec'); title('线性调频信号');grid on;ax

44、is tight;SNR=input('please enter the number you guess: ');x=awgn(St, 5); %generate chirp signal subplot(212) plot(t*1e6,x);xlabel('Time ');title('加噪后的线性调频信号');grid on;axis tight;%脉冲压缩% input('nPulse radar compression processing: n '); clear;close all;T=10e-6;B=30e6;Rmin=8500;Rmax=11500;R=9000,10000,10200;RCS=1 1 1 ;C=3e8;K=B/T;Rwid=Rmax-Rmin;Twid=2*Rwid/C;Fs=5*B;Ts=1/Fs;Nwid=ceil(Twid/Ts);t=linspace(2*Rmin/C,2*Rmax/C,Nwid);M=length(R);td=ones(M,1)*t-2*R'/C*ones(1,Nwid);SNR=1,0