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1、雷达系统分析大作 作 者： 陈雪娣 学号：04104207271. 最大不模糊距离： 距离分辨率： 2. 天线有效面积： 半功率波束宽度： 3. 模糊函数的一般表示式为对于线性调频信号 那么有：分别令可得程序代码见附录1的T_3.m, 仿真结果如下:4. 程序代码见附录1的T_4.m, 仿真结果如下: 通过比拟得知，加窗后的主副瓣比变大，副瓣降低到40db以下，但主瓣的宽度却增加了，约为未加窗时的1.5倍，主瓣也有一定的损失。5.由雷达方程 计算可得 db作图输出结果如下，程序代码见附录1的T_5.m在R=70km时,计算得单个脉冲的SNR1=2.7497 db,要到达要求的检测性能那么需要1
2、2.5dB的最小检测输入信噪比，而M个相参脉冲积累可以将信噪比提高M倍， 故 =9.4413因此要到达要求就需要10个以上的相参脉冲进行积累。可求得可积累脉冲数为： 其中,为天线的搜索速度等于30o/s.是重复频率为1200hz.故满足要求.6. 设t时刻弹舰径向与目标航向的夹角为,目标偏离弹轴方向的夹角为,在t=0时, .由几何关系知, 经t秒后,又因为故 利用以上的关系式即可计算出第i个重复周期弹目间的距离和回波信号的多普勒频率.仿真程序代码见附录1的T_6.m.实验结果如下: 由仿真结果可知, 的变化不大,这说明相对速度的变化不大，同时可求得.7. (1)相干积累: 由于相对速度的变化不
3、大，所以在仿真时取定值。仿真程序代码见附录1的T_7_1.m.实验结果如下:相干积累前后的信噪比情况如下列图所示：由仿真结果知，积累前匹配滤波器输出的信噪比为约12dB。M个脉冲相参积累可以将信噪比提高M倍，所以，64个脉冲相参积累后的信噪比将提高64倍18db。相干积累后输出的信噪比约30db，与预期效果相符。(2)非相干积累：双极点滤波器的时域框图如下：由此可的它的频域响应： 其中 式中： ，N是半功率波束宽度。仿真程序代码见附录1的T_7_2.m.实验结果如下:非相干积累前后的信噪比情况如下列图所示：由仿真结果知，积累前匹配滤波器的信噪比为约12dB。非相干积累后输出的信噪比约20db。
4、将非相干的结果与相干积累的效果进行比拟，可知，相干积累的效果明显优于非相干积累。附录 1 程序代码 第3题: % T_3.m %clear allclcclftaup=1; %脉冲宽度 100usb=10; %带宽 up_down=-1; %up_down=-1正斜率， up_down=1负斜率x=lfm_ambg(taup,b,up_down); %计算模糊函数 taux=-1.1*taup:.01:1.1*taup;fdy=-b:.01:b;figure(1) mesh(100*taux,fdy./10,x) %画模糊函数xlabel(Delay - mus)ylabel(Doppler
5、- MHz)zlabel(| chi ( tau,fd) |)title(模糊函数)figure(2)contour(100.*taux,fdy./10,x) %画等高线xlabel(Delay - mus)ylabel(Doppler - MHz)title(模糊函数等高线)grid onN_fd_0=(length(fdy)+1)/2; % fd=0 的位置x_tau=x(N_fd_0,:); % 时间模糊函数figure(3)plot(100*taux,x_tau)axis(-110 110 0 1)xlabel(Delay - mus)ylabel(| chi ( tau,0) |)t
6、itle( 时间模糊函数)grid onN_tau_0=(length(taux)+1)/2; % tau=0 的位置x_fd=x(:,N_tau_0); % 速度模糊函数figure(4)plot(fdy./10,x_fd)xlabel(Doppler - MHz)ylabel(| chi ( 0,fd) |)title( 速度模糊函数)grid onx_db=20*log10(x+eps);I,J=find(abs(x_db+6)0.09); %取6db点的位置I=(I-b/.01)/(1/.01); %Doppler维 坐标变换J=(J-1.1*taup/.01)/(1/.01); %时
7、间维 坐标变换figure(5) %6db 的等高线plot(J*100,I/10,.) axis(-110 110 -1 1)xlabel(Delay - mus)ylabel(Doppler - MHz)title(模糊函数 6db 的等高线)grid on%- - - - 模糊函数 - - -function x=lfm_ambg(taup,b,up_down)% taup 脉冲宽度; % b 带宽;%up_down=-1正斜率， up_down=1负斜率eps=0.0000001;i=0;mu=up_down*b/2./taup;for tau=-1.1*taup:.01:1.1*ta
8、up i=i+1; j=0; for fd=-b:.01:b j=j+1; val1=1-abs(tau)/taup; val2=pi*taup*(1-abs(tau)/taup); val3=(fd+mu*tau); val=val2*val3+eps; x(j,i)=abs(val1*sin(val)/val); endend %第4题:%T_4.m% 利用频域处理方法进行脉冲压缩 %clear allclcclfeps = 1e-10;Te=100e-6; %脉冲带宽Bm=1e6; %调频mu=Bm/Te; %调频斜率Ts=1/(2*Bm); %采样周期Ns=fix(Te/Ts); %采
9、样点数Nf=1024; % fft点数t=0:Ts:Te-Ts; y=exp(j*pi*mu*t.2); %脉冲压缩前的线形调频信号yfft = fft(y,Nf) ;h=zeros(1,Ns);for i=1:Ns h(i)=conj(y(Ns-i+1);endhfft= fft(h,Nf); % 匹配滤波器的频域响应ycomp =abs(ifft(yfft .*hfft); %脉冲压缩 maxval = max (ycomp);ycomp = eps + ycomp ./ maxval; % 利用最大值归一化ycomp_db=20*log10(ycomp); %取对数% 加窗处理 %win
10、 = hamming(Ns);h_w=h.*win; % 加窗hfft_w=fft(h_w,Nf); % 加窗的匹配滤波器的频域响应ycomp_w = abs(ifft(yfft .*hfft_w); %脉冲压缩 maxval1 = max(ycomp_w);val=ycomp_w ;ycomp_w = eps + ycomp_w ./ maxval; % 利用ycomp的最大值归一化ycomp_w1 = eps + val./ maxval1; % 利用ycomp_w的最大值归一化ycomp_w_db=20*log10(ycomp_w); %取对数ycomp_w1_db=20*log10(y
11、comp_w1); %取对数%tt =0:Ts:2*Te-Ts;figure(1)plot (tt,ycomp_db(1:2*Ns),g)axis(.2*Te 1.8*Te -60 0 )xlabel (t - seconds );ylabel( db)title(没有加窗的脉冲压缩输出)grid onfigure(2)plot (tt,ycomp_w1_db(1:2*Ns),r)axis(.2*Te 1.8*Te -60 0 )xlabel (t - seconds );ylabel( db)title(加窗的脉冲压缩输出)grid onfigure(3)plot (tt,ycomp_db(
12、1:2*Ns),g,tt,ycomp_w_db(1:2*Ns),r)axis(.7*Te 1.3*Te -60 0 )xlabel (t - seconds );ylabel( db)legend(未加窗,加窗);title(脉冲压缩输出比照)grid on%第5题: % T_5.m%SNR与距离的关系 %clear allclceps=1e-10;c = 3.0e+8; % speed of lightlambda =0.03; % 波长pt=20; %峰值功率lambda=0.03; %波长tao=100e-6; %发射脉冲宽度G_db=30; %天线增益 in dbsigma=1000; %RCS k=1.38e-23; % Boltzmans constant To=290; %标准室温F_db=2; % 噪声系数 in db L_db=5; % 系统损失 in dbR=70e3:-100:0; %距离val=10*log10(pt*tao*lambda2*sigma)/(4*pi)3*k*To)+2*G_db-F_db-L_db;SNR=val-40*log10(R);figure(1)plot(R./1e3,SNR)title(SNR与距离的关系)xlabel(距离 - km)ylabel(SNR
