【雷达通信】基于matlab雷达数字信号处理【含Matlab源码 1627期】

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二、部分源代码

% ===========================================================================================%
%            该程序完成16个脉冲信号的脉压、MTI/MTD
% ===========================================================================================%
%  程序中根据每个学生学号的末尾三位（依次为XYZ）来决定仿真参数， 示例：学号后三位为313  X=3 Y=1 Z=3
%  目标距离为[2800 8025 8025 9000+(Y*10+Z)*200]===【2800 8025 8025 11600】
%  目标速度为[50 -100 0 (200+X*10+Y*10+Z)]===【50 -100 0 243】
%#######################################################################################
%  修改：1. 再提供的程序基础上，增加了CFAR处。理。
%        2. 输出回波数据和脉冲压缩数据
%        3. 载入DSP进行PC、MTI、MTD、CFAR后的数据与MATLAB进行误差分析。
%  注意：在MATLAB做完CFAR处理后打断点，等待DSP处理完载入数据。
%        也可以直接用误差分析工程：dsp_matalb_result_comparation.m
%                  2018/11/22 Wu Mengjiao
% ===========================================================================================%
close all; %关闭所有图形
clear all; %清除所有变量
clc;
% ===================================================================================%
%                                    雷达参数                                       %
% ===================================================================================%
C=3.0e8;  %光速(m/s)
RF=3.140e9/2;  %雷达射频
Lambda=C/RF;%雷达工作波长
PulseNumber=16;   %回波脉冲数
BandWidth=2.0e6;  %发射信号带宽  
TimeWidth=42.0e-6; %发射信号时宽
PRT=240e-6;   % 雷达发射脉冲重复周期(s),240us对应1/2*240*300=36000米
PRF=1/PRT; %脉冲重复频率，每秒发射脉冲的次数
Fs=2.0e6;  %采样频率
NoisePower=-12;%(dB);%噪声功率（目标为0dB）
% ---------------------------------------------------------------%
SampleNumber=fix(Fs*PRT);%计算一个脉冲周期的采样点数480；
TotalNumber=SampleNumber*PulseNumber;%总的采样点数480*16=7680；
BlindNumber=fix(Fs*TimeWidth);%计算一个脉冲周期的盲区-遮挡样点数=84；
%===================================================================================%0
%                                    目标参数                                       %
%===================================================================================%
% prompt = 'Input X: ';
% X = input(prompt);
% prompt = 'Input Y: ';
% Y = input(prompt);
% prompt = 'Input Z: ';
% Z = input(prompt);
X=0;
Y=7;
Z=5;
TargetNumber=4;%目标个数
SigPower(1:TargetNumber)=[1 1 0.25 1];%目标功率,无量纲
TargetDistance(1:TargetNumber)=[2800 8025 8025 9000+(Y*10+Z)*200];%目标距离,单位m 9200需要改9000+(Y*10+Z)*200
DelayNumber(1:TargetNumber)=fix(Fs*2*TargetDistance(1:TargetNumber)/C);% 把目标距离换算成采样点（距离门）
TargetVelocity(1:TargetNumber)=[50 -100 0 (200+X*10+Y*10+Z)];%目标径向速度 单位m/s   230需要改为(200+X*10+Y*10+Z)
TargetFd(1:TargetNumber)=2*TargetVelocity(1:TargetNumber)/Lambda; %计算目标多卜勒

%====================================================================================%
%                                   产生线性调频信号                                     %
%====================================================================================%
number=fix(Fs*TimeWidth);%回波的采样点数=脉压系数长21度=暂态点数目+1=83+1
if rem(number,2)~=0  %求整除x/y的余数
    number=number+1;
end                                                                                                                                                                   

for i=-fix(number/2):fix(number/2)-1   %fix函数向零方向取整
    Chirp(i+fix(number/2)+1)=exp(j*(pi*(BandWidth/TimeWidth)*(i/Fs)^2));%exp(j*fi)*
    BT(i+fix(number/2)+1) = (BandWidth/TimeWidth)*(i/Fs)
end   
coeff=conj(fliplr(Chirp));%产生脉压系数
figure(1);
subplot(3,1,1)
plot(real(Chirp));title('线性调频信号波形实部');
subplot(3,1,2)
plot(imag(Chirp));title('线性调频信号波形虚部');
subplot(3,1,3)
plot(BT);title('频率变化曲线');
%-------------------------产生目标回波串----------------------------------------------%
SignalAll=zeros(1,TotalNumber);%所有脉冲的信号,先填0
for k=1:TargetNumber% 依次产生各个目标1 2 3 4
    SignalTemp=zeros(1,SampleNumber);% 一个脉冲
    SignalTemp(DelayNumber(k)+1:DelayNumber(k)+number)=sqrt(SigPower(k))*Chirp;%一个脉冲的1个目标（未加多普勒速度）
    Signal=zeros(1,TotalNumber);
    for i=1:PulseNumber
        Signal((i-1)*SampleNumber+1:i*SampleNumber)=SignalTemp;
    end
    FreqMove=exp(j*2*pi*TargetFd(k)*(0:TotalNumber-1)/Fs);%目标的多普勒速度*时间=目标的多普勒相移
    Signal=Signal.*FreqMove;
    SignalAll=SignalAll+Signal;
end
figure(2);
subplot(2,1,1);plot(real(SignalAll(1:480)),'r-');title('目标信号的实部');
subplot(2,1,2);plot(imag(SignalAll(1:480)));title('目标信号的虚部');


%====================================================================================%
%                                   产生系统噪声信号                                  %
%====================================================================================%
SystemNoise=normrnd(0,10^(NoisePower/10),1,TotalNumber)+j*normrnd(0,10^(NoisePower/10),1,TotalNumber);
%====================================================================================%
%                                   总的回波信号                                     %
%====================================================================================%
Echo=SignalAll+SystemNoise;% +SeaClutter+TerraClutter;

for i=1:PulseNumber   %在接收机闭锁期,接收的回波为0
    Echo((i-1)*SampleNumber+1:(i-1)*SampleNumber+number)=0;
end
figure(2);
subplot(2,1,1);plot(real(Echo(1:500)));title('总回波信号的实部,闭锁期为0');
subplot(2,1,2);plot(imag(Echo(1:500)));title('总回波信号的虚部,闭锁期为0');
%为了输出echo
echo(1,:)=real(Echo);
echo(2,:)=imag(Echo);

  

 

  
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三、运行结果

四、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

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