【雷达通信】雷达数字信号处理【含Matlab源码 1627期】.zip

% ===========================================================================================% % 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); Echo_fft=fft(Echo,TotalNumber+number-1);%理应进行TotalNumber+number-1点FFT,但为了提高运算速度,进行了8192点的FFT coeff_fft=fft(coeff,TotalNumber+number-1); %% 输出回波信号和脉压系数 % fid1=fopen('echo.dat','wb'); % fwrite(fid1,echo,'float'); % fclose(fid1); % fid1=fopen('D:\echo.dat','wt'); % fprintf(fid1,'%f,\n',echo); % fclose(fid1); %%为了输出coeff % coefffft(1,:)=real(coeff_fft); % coefffft(2,:)=imag(coeff_fft); % % fid1=fopen('D:\coeff_fft.dat','wt'); % fprintf(fid1,'%f,\n',coefffft); % fclose(fid1); %% ================================时域脉压=================================% pc_time0=conv(Echo,coeff); %卷积函数 figure(3); subplot(2,1,1);plot(abs(pc_time0));title('时域脉压结果的幅度,有暂态点'); pc_time1=pc_time0(number:TotalNumber+number-1);%去掉暂态点 number-1个 subplot(2,1,2);plot(abs(pc_time1));title('时域脉压结果的幅度,去暂态点'); %为啥图形没变化呢 %% ================================频域脉压=================================% pc_fft=Echo_fft.*coeff_fft; pc_freq0=ifft(pc_fft); figure(4); subplot(4,1,1);plot(abs(pc_time0));title('时域脉压结果的幅度,有暂态点'); hold on; subplot(4,1,2);plot(abs(pc_freq0));title('频域脉压结果的幅度,有前暂态点和后暂态点'); hold on; subplot(4,1,3);plot(abs(pc_time0(1:TotalNumber+number-1)-pc_freq0(1:TotalNumber+number-1)),'r');title('时域频域脉压的差别'); pc_freq1=pc_freq0(number:TotalNumber+number-1);%去掉暂态点 number-1个,后填充点若干(8192-number+1-TotalNumber) subplot(4,1,4);plot(abs(pc_freq1)); % ================按照脉冲号、距离门号重排数据=================================% for i=1:PulseNumber pc(i,1:SampleNumber)=pc_freq1((i-1)*SampleNumber+1:i*SampleNumber); end figure(5); plot(abs(pc(1,:)));title('第一个PRT的脉压结果'); % return mtd=fftshift(fft(pc,16,1),1); figure mesh(abs(mtd)) % rad2deg(angle(pc2(1,38))) % rad2deg(angle(pc2(2,38))) % mesh(abs(pc)); %% ================MTI（动目标显示）,对消静止目标和低速目标---可抑制杂波=================================% for i=1:PulseNumber-1 %滑动对消，少了一个脉冲 mti(i,:)=pc(i+1,:)-pc(i,:); end figure(6); mesh(abs(mti));title('MTI result'); rad2deg(angle(pc(1,38))) rad2deg(angle(pc(2,38))) % ================