一、获取代码方式


二、简介

1 雷达工作原理

雷达是Radar(RAdio Detection And Ranging)的音译词,意为“无线电检测和测距”,即利用无线电波来检测目标并测定目标的位置,这也是雷达设备在最初阶段的功能。典型的雷达系统如图1.1,它主要由发射机,天线,接收机,数据处理,定时控制,显示等设备组成。利用雷达可以获知目标的有无,目标斜距,目标角位置,目标相对速度等。现代高分辨雷达扩展了原始雷达概念,使它具有对运动目标(飞机,导弹等)和区域目标(地面等)成像和识别的能力。雷达的应用越来越广泛。

【雷达通信】基于matlab线性调频(LFM)脉冲压缩雷达仿真【含Matlab源码 283期】_匹配滤波

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【雷达通信】基于matlab线性调频(LFM)脉冲压缩雷达仿真【含Matlab源码 283期】_自动驾驶_03

2 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:

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3 LFM脉冲的匹配滤波

信号的匹配滤波器的时域脉冲响应为:

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三、部分源代码

%%demo of LFM pulse radar
%==================================================================
function LFM_radar(T,B,Rmin,Rmax,R,RCS)
if nargin==0
T=10e-6; %pulse duration 10us
B=30e6; %chirp frequency modulation bandwidth 30MHz
Rmin=10000;Rmax=15000; %range bin
R=[10500,11000,12000,12008,13000,13002]; %position of ideal point targets
RCS=[1 1 1 1 1 1]; %radar cross section
end
%==================================================================
%%Parameter
C=3e8; %propagation speed
K=B/T; %chirp slope
Rwid=Rmax-Rmin; %receive window in meter
Twid=2*Rwid/C; %receive window in second
Fs=5*B;Ts=1/Fs; %sampling frequency and sampling spacing
Nwid=ceil(Twid/Ts); %receive window in number
%==================================================================
%%Gnerate the echo
t=linspace(2*Rmin/C,2*Rmax/C,Nwid); %receive window
%open window when t=2*Rmin/C
%close window when t=2*Rmax/C
M=length(R); %number of targets
td=ones(M,1)*t-2*R'/C*ones(1,Nwid);
Srt=RCS*(exp(j*pi*K*td.^2).*(abs(td)<T/2));%radar echo from point targets
%%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 sampling spacing
N=T/Ts;
t=linspace(-T/2,T/2,N);
St=exp(j*pi*K*t.^2); %generate chirp signal

四、运行结果

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五、matlab版本及参考文献

1 matlab版本

2014a

2 参考文献

[1] 沈再阳.精通MATLAB信号处理[M].清华大学出版社,2015.

[2]高宝建,彭进业,王琳,潘建寿.信号与系统——使用MATLAB分析与实现[M].清华大学出版社,2020.

[3]王文光,魏少明,任欣.信号处理与系统分析的MATLAB实现[M].电子工业出版社,2018.

[4]李树锋.基于完全互补序列的MIMO雷达与5G MIMO通信[M].清华大学出版社.2021

[5]何友,关键.雷达目标检测与恒虚警处理(第二版)[M].清华大学出版社.2011