雷达系统仿真设计报告一
雷达对抗实验报告
雷达对抗实验报告雷达对抗实验报告一、引言雷达技术是现代军事中非常重要的一项技术,它具有远距离、高精度、快速反应等特点,被广泛应用于军事侦察、导航、目标跟踪等领域。
然而,随着科技的进步,雷达对抗技术也在不断发展。
本实验旨在探究雷达对抗技术的原理和方法,以及对雷达系统的干扰和破坏。
二、实验目的1. 了解雷达系统的工作原理和基本结构;2. 掌握常用的雷达对抗技术;3. 分析雷达对抗技术对雷达系统的影响。
三、实验方法1. 研究雷达系统的原理和结构;2. 设计并搭建仿真实验平台;3. 使用干扰源和干扰手段对雷达系统进行干扰;4. 分析干扰前后雷达系统的性能差异。
四、实验过程1. 研究雷达系统的工作原理和基本结构雷达系统主要由发射机、接收机、天线和信号处理器组成。
发射机产生脉冲信号并通过天线发射出去,信号经目标反射后由天线接收并送入接收机,接收机对信号进行放大和处理,最终通过信号处理器得到目标信息。
2. 设计并搭建仿真实验平台根据实验需求,我们搭建了一个基于软件的雷达仿真系统。
该系统包括一个模拟雷达系统和一个干扰源。
模拟雷达系统能够模拟真实雷达的工作过程,干扰源则用于产生各种干扰信号。
3. 使用干扰源和干扰手段对雷达系统进行干扰我们使用了多种干扰手段对雷达系统进行干扰,包括噪声干扰、频率偏移干扰、多普勒频移干扰等。
通过改变干扰源的参数,我们模拟了不同程度的干扰情况。
4. 分析干扰前后雷达系统的性能差异我们记录了干扰前后雷达系统的性能指标,包括目标探测率、定位精度等。
通过对比数据,我们得出了干扰对雷达系统性能的影响。
五、实验结果与分析我们观察到,在干扰源干扰下,雷达系统的目标探测率明显下降,定位精度也受到影响。
特别是在强噪声干扰下,雷达系统几乎无法正常工作。
而频率偏移干扰和多普勒频移干扰对雷达系统的影响相对较小,但仍会造成一定的误差。
六、结论雷达对抗技术对雷达系统的影响十分显著。
在实验中,我们验证了噪声干扰对雷达系统的破坏性,同时也发现了其他干扰手段对雷达系统的影响。
机载激光雷达虚拟仿真项目报告
机载激光雷达虚拟仿真项目报告简介机载激光雷达虚拟仿真项目是一项利用计算机技术和虚拟现实技术,通过模拟机载激光雷达工作原理和场景,以提供真实感观察和操作体验的项目。
本文将深入探讨机载激光雷达虚拟仿真项目的背景、目标、技术实现和应用前景。
背景机载激光雷达是一种先进的遥感设备,可用于地形测量、三维模型重建、目标检测和导航等应用领域。
然而,机载激光雷达的高昂价格和复杂操作限制了其在许多领域的应用。
为了降低成本和提高使用便利度,开展机载激光雷达虚拟仿真项目具有重要意义。
目标机载激光雷达虚拟仿真项目的主要目标是通过模拟真实的机载激光雷达工作场景和操作步骤,提供用户与激光雷达进行交互的虚拟环境。
具体包括以下几个方面的目标: 1. 模拟机载激光雷达的工作原理和数据采集过程; 2. 提供真实的环境和目标场景,以测试和验证激光雷达的性能; 3. 支持用户通过虚拟界面操作和控制激光雷达,进行数据读取和处理; 4. 提供实时反馈和可视化效果,使用户能够直观地理解激光雷达的工作原理和数据处理结果。
技术实现机载激光雷达虚拟仿真项目的实现需要结合计算机图形学、机器学习和虚拟现实等相关技术。
下面是实现该项目的主要技术步骤:1. 场景建模通过计算机图形学技术,将真实场景和目标物体进行三维建模,以创建虚拟的环境和目标场景。
2. 激光雷达模拟基于机载激光雷达的工作原理,模拟激光束的发射和接收过程。
根据虚拟环境和目标场景的三维模型,计算激光束与物体的交互效果,生成模拟的激光雷达数据。
3. 数据处理与算法对模拟的激光雷达数据进行处理和算法实现,包括噪声滤波、目标检测和数据分析等。
通过机器学习技术,提高目标检测和数据处理的准确性和效率。
4. 虚拟交互界面设计虚拟交互界面,用户可以通过界面进行激光雷达的操作和控制。
包括数据读取、数据处理参数调整和结果展示等功能。
5. 可视化效果利用虚拟现实技术,将模拟的激光雷达数据以真实感观察和操作的方式呈现给用户。
超声波雷达测距实训报告
一、实训目的本次实训旨在通过实际操作,了解超声波雷达测距的原理和实现方法,掌握超声波传感器的基本使用技巧,并学会利用STM32单片机进行数据处理和显示,从而完成一个简单的超声波雷达测距系统。
二、实训器材1. STM32F103单片机开发板2. HC-SR04超声波传感器模块3. OLED显示屏4. 连接线5. 电源三、实训原理超声波雷达测距的原理是利用超声波在空气中的传播速度来测量距离。
当超声波传感器发射超声波时,它会遇到障碍物后反射回来,通过测量超声波从发射到接收的时间差,可以计算出障碍物与传感器之间的距离。
四、实训步骤1. 硬件连接:- 将HC-SR04超声波传感器模块的两个引脚分别连接到STM32单片机的GPIO引脚。
- 将OLED显示屏的相应引脚连接到STM32单片机的SPI或I2C接口。
- 将电源连接到STM32单片机和超声波传感器模块。
2. 软件设计:- 编写STM32单片机的初始化程序,配置GPIO引脚、SPI/I2C接口等。
- 编写超声波传感器的控制程序,用于控制超声波传感器的发射和接收。
- 编写数据处理程序,用于计算超声波从发射到接收的时间差,从而得到距离值。
- 编写OLED显示屏的显示程序,用于显示距离值。
3. 程序实现:- 使用STM32 HAL库函数或直接操作寄存器来实现程序。
- 通过定时器中断来实现超声波传感器的时序控制。
- 使用查表法或直接计算法来实现距离值的转换。
4. 系统测试:- 将系统放置在测试环境中,调整测试距离,观察OLED显示屏上显示的距离值是否准确。
- 分析测试结果,找出系统误差的来源,并进行优化。
五、实训结果与分析1. 测试结果:- 在不同的测试距离下,OLED显示屏上显示的距离值与实际距离基本相符,说明系统具有较高的测量精度。
2. 误差分析:- 超声波在空气中的传播速度受温度、湿度等因素的影响,导致测距误差。
- 超声波传感器的响应时间存在一定的延迟,也会导致测距误差。
雷达课程设计报告
雷达课程设计报告一、课程目标知识目标:1. 了解雷达的工作原理,掌握雷达的基本组成及其功能;2. 学会使用雷达方程进行基本的数据计算,理解雷达的主要性能指标;3. 掌握雷达在不同环境下的应用特点,了解我国雷达技术的发展现状。
技能目标:1. 培养学生运用雷达知识解决实际问题的能力,学会分析雷达数据,进行简单的雷达系统设计;2. 提高学生的实验操作能力,通过实践课程,使学生能够熟练使用雷达设备,进行基本的数据采集和处理;3. 培养学生的团队协作能力,通过小组讨论、实验等形式,提高学生在雷达领域的沟通与交流技巧。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对雷达科学的兴趣,培养其探索精神和创新意识;2. 增强学生的国防观念,使其认识到雷达技术在国家安全和国防事业中的重要作用;3. 培养学生严谨的科学态度和良好的学习习惯,使其具备持续学习和自我提升的能力。
本课程针对高年级学生,结合雷达学科特点,注重理论与实践相结合,旨在提高学生的专业知识水平、实践操作能力和综合素质。
课程目标具体、可衡量,以便学生和教师能够清晰地了解课程的预期成果,并为后续的教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 雷达原理:包括雷达的基本概念、工作原理、雷达方程及其应用;- 教材章节:第一章 雷达概述,第二章 雷达工作原理与雷达方程2. 雷达系统组成与功能:介绍雷达系统各部分的组成、功能及其相互关系;- 教材章节:第三章 雷达系统组成与功能3. 雷达性能指标:分析雷达的主要性能指标,如分辨率、检测概率、虚警概率等;- 教材章节:第四章 雷达性能指标4. 雷达应用及环境适应性:探讨雷达在不同环境下的应用特点及适应性;- 教材章节:第五章 雷达应用与雷达环境适应性5. 我国雷达技术发展现状:介绍我国雷达技术的研究成果和现状;- 教材章节:第六章 我国雷达技术发展概况6. 雷达实验与实践:组织学生进行雷达实验,提高实践操作能力;- 教材章节:第七章 雷达实验与实践教学内容按照教学大纲进行科学性和系统性的安排,注重理论与实践相结合。
倒车雷达电路实验报告
倒车雷达电路实验报告实验目的本实验旨在设计并制作一个倒车雷达电路,通过使用超声波传感器及其他电子元器件,实现车辆在倒车时的障碍物探测及距离提示功能。
实验器材- Arduino控制板- 超声波模块- 电位器- 面包板- 杜邦线- 蜂鸣器- LED灯- 电源实验原理倒车雷达是一种基于超声波测距原理的车辆倒车辅助装置。
超声波反射传感器通过发送超声波,测量从车辆到障碍物的距离,并将结果转化为电信号输出。
本实验中,通过Arduino控制板与超声波模块、蜂鸣器和LED灯相连接,完成倒车雷达电路的设计。
实验步骤步骤一:准备工作将Arduino控制板、超声波模块、蜂鸣器、LED灯等器材准备齐全。
步骤二:连接电路1. 将Arduino控制板与超声波模块相连,按照超声波模块的引脚标注将信号线(Trig)连接到Arduino控制板的数字引脚2,接收线(Echo)连接到Arduino 控制板的数字引脚3。
2. 将蜂鸣器连接到Arduino控制板的数字引脚4。
3. 将LED灯连接到Arduino控制板的数字引脚5。
步骤三:编写程序1. 打开Arduino开发环境,新建一个工程。
2. 编写程序,设置引脚模式,并编写距离提示的逻辑代码。
3. 将程序上传到Arduino控制板。
步骤四:测试实验1. 将供电器连接到Arduino控制板。
2. 将车辆倒车至感兴趣的位置,并观察蜂鸣器和LED灯的状态变化。
3. 根据实验结果,调整电位器的参数,使提示声音和灯光符合预期的要求。
实验结果经过实验,我们得到了一个基本可行的倒车雷达电路。
当车辆靠近障碍物时,超声波模块会测量到距离,并将结果传递给Arduino控制板。
根据设定的距离阈值,Arduino控制板会控制蜂鸣器发出不同频率的提示声音,并通过LED灯亮灭的方式,给出距离障碍物的远近提示。
实验总结本次实验成功完成了倒车雷达电路的设计和制作。
通过超声波测距原理,实现了对车辆倒车过程中障碍物的探测和距离提示。
毫米波雷达实验测试报告
毫米波雷达实验测试报告一、实验目的:1.了解毫米波雷达的原理和工作方式。
2.学习使用毫米波雷达进行测量和检测。
3.分析毫米波雷达的性能和应用。
二、实验器材:1.毫米波雷达仪器2.雷达天线3.功率计4.波导组件5.计算机三、实验步骤:1.将毫米波雷达仪器连接到电源并打开。
2.将雷达天线连接到仪器的接口端口。
3.设置仪器的工作频率和功率。
4.将波导组件插入到仪器和被测物体之间。
5.通过计算机对测量结果进行记录和分析。
四、实验结果:在实验中,我们选择了一个小型金属板作为被测物体。
我们通过毫米波雷达仪器对该物体进行了测量和检测。
实验结果显示,毫米波雷达能够精确地检测出金属板的位置和形状。
通过对波导组件的设计和调整,我们可以获得不同频率和功率的毫米波信号,从而对不同物体进行测量和检测。
实验中,我们还测试了毫米波雷达的测量范围和准确度。
实验结果表明,毫米波雷达在短距离内的测量准确度非常高,能够实时显示物体的位置和形状。
然而,在较长距离上,由于信号传播衰减和反射效应的影响,测量精度会降低。
五、实验分析:通过本次实验,我们了解了毫米波雷达的原理和工作方式。
毫米波雷达利用高频的毫米波信号进行测量和检测,具有高分辨率、远程探测和准确性高等优点。
然而,毫米波雷达在实际应用中还存在一些问题。
首先,毫米波雷达的设备和器件成本较高,限制了其广泛应用。
其次,由于毫米波信号对大气的散射和吸收非常敏感,因此在恶劣的天气条件下,其测量和检测能力会受到影响。
综上所述,毫米波雷达在工业、安防、交通等领域具有广泛的应用前景。
通过进一步的技术改进和研究,相信毫米波雷达将在未来发展成为一种重要的检测和测量工具。
六、实验总结:通过本次实验,我们对毫米波雷达的原理和工作方式有了深入的了解。
我们学会了使用毫米波雷达进行测量和检测,并对其性能和应用进行了分析。
本次实验虽然取得了一定的结果,但还存在一些不足之处。
例如,由于时间和条件的限制,我们只对一个小型金属板进行了测量,未能充分发挥毫米波雷达的能力。
机载PD雷达回波信号建模与仿真技术的开题报告
机载PD雷达回波信号建模与仿真技术的开题报告一、选题背景和研究意义随着航空技术的不断发展和飞行安全需求的不断提高,机载PD雷达已成为重要的辅助设备。
其能够对周围环境进行较为准确的探测和识别,为飞行员提供实时信息以及预警功能,有效的提高飞行安全。
PD雷达回波信号建模和仿真技术是机载PD雷达研究的一个重要方向,也是当前国内外雷达技术研究的热点之一。
通过模拟雷达接收到的回波信号,可以有效地验证雷达的性能和精度,提高雷达探测和识别的准确性和可靠性。
因此,本文将研究机载PD雷达回波信号建模和仿真技术,旨在探索一种高效精准的模拟方法,进一步提高机载PD雷达技术水平,为飞行安全提供更好的保障。
二、研究内容和技术路线本文主要研究机载PD雷达回波信号建模和仿真技术,具体研究内容包括:1.分析机载PD雷达的探测原理和回波信号特性,建立PD雷达回波信号的数学模型。
2.研究机载PD雷达回波信号的随机性和复杂性,确定合适的仿真方法。
3.设计合适的PD雷达回波信号仿真程序,并进行验证和比较。
技术路线:1.通过文献调研和实验数据,分析机载PD雷达的探测原理和回波信号特性,建立PD雷达回波信号的数学模型。
2.研究机载PD雷达回波信号的随机性和复杂性,确定合适的仿真方法。
可参考常见的雷达信号仿真方法,如蒙特卡罗方法、波形库方法等。
3.根据所确定的仿真方法,设计合适的PD雷达回波信号仿真程序,并进行验证和比较。
可选择Matlab等工具进行仿真实验。
三、预期成果和创新性预期成果:1.完成机载PD雷达回波信号建模和仿真技术的研究,建立PD雷达回波信号的数学模型,并设计出高效精准的仿真方法和程序。
2.实现对机载PD雷达回波信号的较为准确的模拟和验证,为机载PD雷达的性能和精度评估提供重要依据和支持。
创新性:1.针对机载PD雷达回波信号的建模和仿真技术进行深入探究,具有较强的针对性和实用性。
2.设计出高效精准的仿真方法和程序,为机载PD雷达的性能评估提供更加可靠的支持。
雷达课程设计实验报告(修改后的)
电子科技大学雷达信号产生与处理实验六组名:4组组员:邹先雄:201522020654陈大强:201522020672熊丁丁:201522020610王祥丽:201522020741李雯: 201522020764李文持:201522020755一、实验项目名称:课程设计二、实验目的:1.熟悉QuartusII的开发、调试、测试2.LFM中频信号产生与接收的实现3.LFM脉冲压缩处理的实现三、实验内容:1.输出一路中频LFM信号:T=24us,B=5Mhz,f0=30Mhz2.构造中频数字接收机(NCO)对上述信号接收3.输出接收机的基带LFM信号,采样率7.5Mhz4.输出脉冲压缩结果四、实验要求:1.波形产生DAC时钟自行确定2.接收机ADC采样时钟自行确定3.波形产生方案及相应参数自行确定4.接收机方案及相应参数自行确定五、实验环境、工具:MATLAB软件、QuartusII软件、软件仿真、计算机六、实验原理:方案总框图:系统程序仿真图(1)中频LFM 信号产生过程:LFM 信号要求为T=24us ,B=5MHz ,f0 =30MHz 。
选择采样率为75MHz 。
产生LMF 的matlab 代码如下: mhz=1e6; us=1e-6;%-----------------------波形参数----------------------------- fs=75*mhz; f0=30*mhz;B=5*mhz;T=24*us;%-----------------------波形计算------------------------------ K=B/T;Ts=1/fs;t=[0:Ts:T];lfm_if=cos(2*pi*(f0-B/2)*t+pi*K*t.^2);N=length(lfm_if);地址计数器模块:波形存储模块:数据锁存器:FIR滤波器模块:顶层文件原理图:(2)时钟产生时钟产生输入时钟选择25MHz,通过CLK核,产生75MHz的中频采样频率,和7.5MHz基带采样频率。
道路雷达调试报告模板范文
道路雷达调试报告模板范文1. 调试背景及目的本次调试的道路雷达是用于车辆自动驾驶系统中的一部分,需要达到高精度的目标检测与跟踪效果,以确保车辆安全驾驶。
调试主要目的是验证雷达性能的稳定性、准确性以及与其他传感器的数据融合效果。
2. 调试环境与设备•调试平台:自动驾驶实验平台•道路雷达型号:RSZH M20•常见参数:–测距范围:0.1m ~ 200m–测量角度:H:70°V:20°–激光器波长:905nm•其他设备:–三坐标测量仪–六维度磁力测量仪–道路雷达分析软件3. 调试内容及步骤3.1 雷达性能测试•雷达响应时间测试•雷达测量的距离稳定性测试•雷达测量的角度精度测试3.2 雷达数据融合测试•与视觉传感器进行数据融合测试•与激光雷达进行数据融合测试3.3 雷达环境适应测试•雷达在雨天、雾天等恶劣气象条件下的性能测试•雷达在高速行驶下的性能测试•雷达在障碍物密集区域的性能测试3.4 调试步骤1.确保道路雷达设备正常。
2.进行雷达性能测试。
3.进行雷达数据融合测试。
4.进行雷达环境适应测试。
5.分析数据并报告。
4. 调试结果与分析4.1 雷达性能测试结果•响应时间测试结果:–测试结果平均值为40 ms,满足系统要求。
•距离稳定性测试结果:–测量数据标准偏差小于0.1m,满足系统要求。
•角度精度测试结果:–测量数据误差小于0.2°,满足系统要求。
4.2 数据融合测试结果•与视觉传感器进行的数据融合测试结果:–融合后数据精度和稳定性较好,满足系统要求。
•与激光雷达进行的数据融合测试结果:–融合后数据精度和稳定性较好,但在大量垂直振动时,数据融合效果会稍有下降。
4.3 环境适应测试结果•雨天、雾天等恶劣气象条件下的性能测试结果:–数据收集较少,但拉强性、渗透性表现良好。
•高速行驶下的性能测试结果:–数据收集较少,但更具有拉强性和渗透性。
•障碍物密集区域的性能测试结果:–数据收集较多,与其它传感器的数据融合效果良好,满足系统要求。
雷达原理实验报告(哈工程)
实验报告实验课程名称:雷达原理姓名:班级:电子信息工程4班学号:实验名称规范程度原理叙述实验过程实验结果实验成绩雷达信号波形分析实验相位法测角实验接收机测距和灵敏度实验目标距离跟踪和动目标显示实验平均成绩折合成绩注:1、每个实验中各项成绩按照5分制评定,实验成绩为各项总和2、平均成绩取各项实验平均成绩3、折合成绩按照教学大纲要求的百分比进行折合2017年5 月雷达信号波形分析实验报告2017年4 月5 日班级电子信息工程4班姓名评分一、实验目的要求1. 了解雷达常用信号的形式。
2. 学会用仿真软件分析信号的特性。
3.了解雷达常用信号的频谱特点和模糊函数。
二、实验原理为了测定目标的距离,雷达准确测量从电磁波发射时刻到接收到回波时刻的延迟时间,这个延迟时间是电磁波从发射机到目标,再由目标返回雷达接收机的时间。
根据电磁波的传播速度,可以确定目标的距离为:S=CT/2 其中S :目标距离;T :电磁波从雷达到目标的往返传播时间;C :光速。
三、实验参数设置载频范围:0.5MHz 脉冲重复周期:250us 脉冲宽度:10us 幅度:1V 线性调频信号 载频范围:90MHz 脉冲重复周期:250us 脉冲宽度:10us 信号带宽:14 MHz 幅度:1V 四、实验仿真波形x 10-3时间/s 幅度/v脉冲x 10-3时间/s幅度/v连续波0.51 1.52x 10-3时间/s幅度/v脉冲调制x 1070124频率/MHz幅度/d B脉冲频谱图x 10705104频率/MHz幅度/d B连续波频谱图-4-2024x 1070124频率/MHz幅度/d B脉冲调制频谱图0.51 1.52x 10-3-101时间/s 幅度/v脉冲8.2628.26258.263x 10-4-101时间/s 幅度/v连续波0.51 1.52x 10-3-101时间/s幅度/v脉冲调制-4-224x 1070244频率/MHz幅度/d B脉冲频谱图-4-224x 10705104频率/MHz幅度/d B连续波频谱图-4-224x 1070124频率/MHz幅度/d B脉冲调制频谱图02004006008001000五、实验成果分析实验中用到的简单脉冲调制信号的产生由脉冲信号和载频信号组成,对调制信号进行线性调频分析,得到上面的波形图。
雷达技术扫描实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解雷达的基本原理和组成。
2. 掌握雷达扫描技术的应用和操作方法。
3. 通过实验,验证雷达系统在实际场景中的性能。
二、实验原理雷达(Radio Detection and Ranging)是一种利用电磁波探测目标位置、速度和距离的技术。
雷达系统主要由发射机、天线、接收机、信号处理器等组成。
雷达工作原理如下:1. 发射机产生高频电磁波,经天线辐射出去。
2. 电磁波遇到目标后,部分能量被反射回来。
3. 接收机接收反射回来的电磁波,经信号处理器处理,得到目标信息。
三、实验设备1. 雷达系统:包括发射机、天线、接收机、信号处理器等。
2. 实验场地:开阔地带,距离目标物一定距离。
3. 计算机软件:用于雷达数据处理和分析。
四、实验步骤1. 安装雷达系统,确保各个部分连接正确。
2. 打开雷达系统电源,启动计算机软件。
3. 设置雷达工作参数,如频率、脉冲宽度、脉冲重复频率等。
4. 开始雷达扫描实验,记录数据。
5. 对雷达数据进行处理和分析,得出实验结果。
五、实验数据与分析1. 雷达系统工作正常,发射机、接收机、天线等部分均无异常。
2. 实验过程中,雷达系统对目标物进行扫描,记录了目标物的距离、方位角、仰角等数据。
3. 对雷达数据进行处理,得到以下结果:(1)目标物距离:雷达系统准确测量了目标物的距离,误差在±1%以内。
(2)目标物方位角:雷达系统准确测量了目标物的方位角,误差在±1°以内。
(3)目标物仰角:雷达系统准确测量了目标物的仰角,误差在±1°以内。
(4)目标物速度:雷达系统无法直接测量目标物的速度,但可通过多普勒效应原理进行估算。
六、实验结论1. 通过本次实验,我们掌握了雷达扫描技术的原理和应用。
2. 雷达系统在实际场景中具有较好的性能,能够准确测量目标物的位置、距离、方位角、仰角等信息。
3. 雷达技术在军事、民用等领域具有广泛的应用前景。
基于Stm32的倒车雷达系统(Proteus+代码)
设计报告——题目名称:基于STM32的倒车雷达系统一、题目要求使用STM32F401VE芯片为核心,添加超声波测距模块、DHT11温湿度检测模块、串口打印模块等,实现测距报警、温湿度检测并显示等功能。
二、设计目的随着人们生活水平质量的日益提高,私家车现在十分的普遍了,但是道路上行驶的车辆越来越多,由此引发的交通问题也值得人们关注。
在开车行驶的过程中,车辆会有很多的视野盲区,无法观察到前后的障碍物,导致交通事故频发。
倒车雷达是汽车泊车安全辅助装置,能够以声音或者更为直观的显示,告知驾驶员在视野盲区外的障碍物的信息,以降低驾驶者在倒车时出现事故的概率。
温湿度检测模块可以用来检测汽车内外环境的温湿度,以便于在车内了解实际的温湿度数据,让驾驶者能够更为灵活的使用空调或者加热设备,来调整汽车内的温湿度,保证了汽车内的环境适宜,给驾驶者和乘坐者一个更为舒适的环境。
三、设计原理(1)系统整体设计图1、系统整体设计框图将系统框图搭建完成后接下来对模块进行分别的设计,来完成最终的效果。
(2)温湿度检测模块图2、温湿度检测模块设计框图温湿度检测模块使用的是DHT11数字温湿度传感器,所以只需要通过STM32芯片对数据位进行读取,不需要经过AD转换的操作,使用起来比较方便,将获取到的数据显示到八位数码管上以提供观察,使得更为直观,并且串口也有相关的数据进行打印。
(3)HCSR04超声波测距模块图3、超声波测距模块设计框图超声波测距模块使用了HCSR04超声波测距器件,该器件通过TR触发测距,通过ECHO得到高电平时间,最终通过公式计算出距离。
(4)报警距离改变模块图4、报警距离改变模块设计框图通过两个按键,将所预设的标注距离来进行改变,通过使用不同的预设距离来对不同的实际情况进行一个调整,以满足在不同情况下的需求,保证其灵活性。
四、设计内容4.1设计方案通过四个按键来进行不同功能之间的进入,使用标志位来判断不同的按键按下,使得在不同功能之间的切换。
实验报告
电子情报侦察分析综合实验一、实验目的领会专业的特色,掌握电子情报侦察分析的基本流程,理解雷达原理与雷达截获分析课程的联系。
二、实验要求1、工具采用MATLAB2、对实验结果进行理论分析,并给出自己的见解三、实验计划1、拟将18名学员分成两组,进行电子情报模拟对抗2、每名学员编程产生雷达信号,汇集给教员,由教员随机配对,对产生的信号进行分析。
四、实验步骤和内容4.1产生不同体制的雷达信号1、实验原理加强对简单脉冲信号、频率分集信号、频率捷变信号、重频参差信号、PRI抖动和PRI 跳变信号、PRI滑变信号、PRI排定信号、脉组PRI变化信号、双脉冲信号、脉冲压缩信号等信号的直观认识;使学员从多角度描述雷达信号。
常见的雷达信号形式内容:(1)简单脉冲信号指载频、脉冲重复频率和脉冲宽度等三个参数均固定不变的信号(2)频率分集信号指一部雷达同时或在相隔很短的时间内发射多个载频以完成同一任务。
频率分集信号中,不同载频的脉冲可以同时发射,也可以顺序发射。
频率分集信号的频谱是各个不同频率脉冲频谱的合成。
(3)脉冲重复间隔(PRI)变化信号PRI变化信号脉冲指脉冲的PRI在相邻脉冲之间或脉组之间变化的信号。
①重频参差信号。
重频参差信号指PRI在相邻脉冲之间或脉组之间变化的信号②PRI抖动信号和PRI跳变信号PRI抖动指相邻脉冲的PRI在一定范围内抖动,即相邻的脉冲时间间隔不相等。
一般PRI抖动的范围小于中心值的5%。
PRI跳变信号是指PRI在其平均值附近的有限几个点上按照某一分布规律跳动,其跳动范围可高达平均值得30%。
PRI抖动信号与PRI跳变信号的差别是,前者可以在无限个点上变化,后者只能在有限个点上变化;前者变化范围小,后者变化范围大。
③PRI滑变信号这种信号的特点是PRI值周期性单调增加或下降,在两个极值之间周期性变化,PRI 滑变信号可以消除盲距,还可以提供恒定高度范围内的仰角扫描,达到最佳性能。
在这种应用中,最小PRI的值与最大的值之比大致等于仰角扫描系统的最小作用距离与最大作用距离之比。
地质雷达仪器实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本次实验旨在了解地质雷达的工作原理,掌握地质雷达仪器的操作方法,并通过实际操作,验证地质雷达在探测地下结构、岩土工程等领域中的应用效果。
二、实验原理地质雷达(Ground Penetrating Radar,GPR)是一种利用高频电磁波探测地下结构、岩土工程等的非接触式探测技术。
其工作原理是:主机通过天线向地下发射高频电磁波,当电磁波遇到不同电性差异的目标体或不同介质的界面时,会发生反射与透射。
反射波返回地面后,被接收天线所接收。
主机记录下电磁波从发射到接收的双程时间t和幅度与波形资料,通过对图像进行解释和分析,确定不同界面及深度、空洞等。
三、实验仪器1. 地质雷达主机:美国SIR-20型地质雷达。
2. 天线:270MHz和100MHz高频天线。
3. 数据采集系统:与主机相连的笔记本电脑。
四、实验步骤1. 确定探测区域:选择合适的探测区域,并对区域进行清理,确保无障碍物。
2. 测线布置:根据探测深度要求,选择合适的天线。
本次实验采用270MHz和100MHz高频天线。
针对地下通道,测线垂直通道延伸的方向布设;针对城墙,测线沿城墙走向及垂直城墙走向进行探测。
3. 测量参数设置:根据《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001),设置测量参数,包括时窗范围、采样率、扫描率等。
4. 数据采集:启动地质雷达主机,进行连续测量,记录下电磁波从发射到接收的双程时间t和幅度与波形资料。
5. 数据处理与分析:将采集到的数据导入数据处理软件,对数据进行滤波、去噪等处理,分析地下结构、岩土工程等信息。
五、实验结果与分析1. 地下通道探测:通过对地下通道的探测,发现地下通道的走向、深度、宽度等信息。
结果显示,地下通道的走向与测线布置方向一致,深度约为5.0m,宽度约为2.0m。
2. 城墙探测:通过对城墙的探测,发现城墙的厚度、结构等信息。
结果显示,城墙的厚度约为1.5m,结构较为完整。
3. 数据处理与分析:通过对数据的滤波、去噪等处理,提高了探测结果的准确性。
雷达技术课程设计报告汇总
课程设计任务书摘要雷达是一种全天时、全天候的传感器,可以安装在车辆、飞机和卫星等多种平台上,在军事和民用等方面都具有重要的应用价值,因此一直受到世界各国的高度重视。
仿真是现代雷达系统设计成功的基础,从这一点来说,毫无疑问,没有任何软件比MATLAB 更好。
经过改革开放几十年的发展,我国在雷达领域取得了长足的进步,特别是最近十几年,随着国家的不断投人,我国的雷达事业进人了一个快速发展的时期。
X波段地基雷达(GBR)是美国国家导弹防御系统中段防御和拦截系统中最主要和最有效的目标精确跟踪和识别传感器之一,它负责中段监视和截获、预测弹道和实测弹道的精度、识别和目标分类等重要功能,对GBR的系统分析和仿真研究,探究其工作机理和识别手段,不但对于研究弹道导弹的有效突防措施和攻防对抗有着重要意义,对于发展我国自己的空间监测和弹道导弹防御系统也有着重要的参考价值。
本文介绍了运用雷达技术基础理论按所给要求设计一个简单的地基雷达系统,并介绍所运用的相关原理及对相关结果分析和改进。
关键词:MATLAB;地基雷达;系统仿真;功率孔径积;计算机辅助教学AbstractThe use of digital signal processing theory and Matlab software research Doppler radar pulse compression signal processing simulation, a simulation model to simulation of radar signals, the system noise and clutter of the generation and pulse compression Doppler radar system Dynamic signal processing, the final combination of the characteristics of MIMO radar signal, indicating the use of Matlab simulation of the radar signal processing system characterized by convenient and efficient.Keywords: MATLAB software, image preprocessing, license plate localization, character segmentation .目录1.课程设计目的 (1)2.课程设计要求 (1)3.相关知识 (1)3.1地基雷达 (1)3.2地基雷达的工作原理 (2)4.课程设计分析 (4)4.1地基雷达的实现 (4)4.2参数设置 (4)5.程序代码 (5)6.运行结果及分析 (6)7.参考文献 (8)基于Matlab 的地基雷达设计1.课程设计目的(1)加深对雷达技术基本理论知识的理解。
红外线倒车雷达实训报告
红外线倒车雷达实训报告一、引言红外线倒车雷达是一种通过红外线技术实现车辆倒车辅助的装置。
它利用红外线传感器感知车辆周围的障碍物,并通过声音或图像提示驾驶员,以帮助驾驶员进行安全倒车。
本文将介绍红外线倒车雷达的工作原理、设计与实现过程以及实训中的实际应用情况。
二、工作原理红外线倒车雷达主要由红外线传感器、控制器和显示器组成。
红外线传感器负责感知周围环境中的障碍物,当有障碍物靠近车辆时,传感器会检测到反射红外线信号的变化,并将信号传输给控制器。
控制器对传感器的信号进行处理,并根据距离和方向计算出障碍物与车辆的相对位置。
最后,控制器将计算结果传输给显示器,通过声音或图像方式提示驾驶员。
三、设计与实现在实训中,我们首先进行了红外线倒车雷达的硬件设计。
我们选择了高灵敏度的红外线传感器,并将其与控制器连接。
为了方便驾驶员的操作,我们设计了一个显示器,用于显示障碍物与车辆的相对位置。
在软件方面,我们编写了相应的程序,实现了传感器信号的处理和计算,以及显示器的控制。
四、实训应用在实训过程中,我们将红外线倒车雷达安装在一辆汽车上,并进行了实际应用测试。
通过测试,我们发现红外线倒车雷达具有以下几个优点:1. 提高倒车安全性:红外线倒车雷达可以及时发现并提示驾驶员周围的障碍物,避免了因视线盲区而发生的事故,提高了倒车的安全性。
2. 方便操作:红外线倒车雷达通过声音或图像方式提示驾驶员,操作简单直观。
驾驶员可以根据提示调整方向和距离,轻松完成倒车操作。
3. 适应性强:红外线倒车雷达适用于各种类型的车辆,无论是小型车还是大型车,都可以进行安装和使用。
4. 省时省力:借助红外线倒车雷达,驾驶员无需再进行反复的前后观察,节省了倒车时间,并减轻了驾驶员的疲劳程度。
五、实训心得通过本次实训,我们深入了解了红外线倒车雷达的工作原理和设计方法。
我们学会了如何选择合适的传感器和控制器,并掌握了相关的软件编程技巧。
在实际应用中,我们发现红外线倒车雷达对驾驶员的倒车操作起到了很大的辅助作用,极大地提高了倒车的安全性和效率。
学生雷达设计报告
学生雷达设计报告引言学生雷达是一种用于识别学生在校园内位置的技术。
本报告将介绍学生雷达的设计过程,包括硬件和软件方面的考虑。
通过使用学生雷达,学校可以更好地管理学生的位置,确保学生的安全,并提供更好的服务。
设计目标设计学生雷达的目标是实现以下功能: 1. 定位学生在校园内的位置。
2. 跟踪学生的移动。
3. 提供学生的位置信息给相关人员。
4. 提供学生定位信息的可视化展示。
设计步骤步骤一:确定硬件需求为了实现学生雷达的功能,我们需要以下硬件: 1. 学生标签:每个学生都需要佩戴一个标签,标签内置有无线通信模块,用于发送和接收信号。
2. 基站:校园内需要安装多个基站,用于接收学生标签发出的信号,并计算学生的位置。
步骤二:设计标签学生标签需要满足以下要求: 1. 小巧轻便,便于学生佩戴。
2. 内置无线通信模块,支持与基站之间的通信。
3. 内置定位模块,用于确定学生的位置。
4. 长电池续航时间,以确保标签能够持续工作一整天。
步骤三:设计基站基站需要满足以下要求: 1. 支持与学生标签之间的通信。
2. 接收学生标签发出的信号,并计算学生的位置。
3. 支持与服务器之间的通信,以传输学生位置信息。
4. 硬件稳定可靠,能够在各种环境条件下工作。
步骤四:开发通信协议为了确保学生标签和基站之间的通信顺畅,需要开发通信协议。
通信协议应包括以下内容: 1. 数据格式:定义学生标签和基站之间交换的数据格式。
2. 通信频率:确定学生标签和基站之间的通信频率,以避免干扰。
3. 安全性:确保通信过程中的数据安全性。
步骤五:开发定位算法为了确定学生的位置,需要开发定位算法。
定位算法可以基于接收到的信号强度、时间差等信息来计算学生的位置。
定位算法需要考虑以下因素: 1. 多径效应:在室内环境中,信号可能经过多个路径到达基站,需要考虑多径效应对定位的影响。
2. 阻尼效应:信号在传输过程中会受到阻尼效应的影响,需要进行补偿。
小型能见度激光雷达系统设计和反演算法研究的开题报告
小型能见度激光雷达系统设计和反演算法研究的开题报告题目:小型能见度激光雷达系统设计和反演算法研究一、课题的研究背景和意义能见度是一个非常重要的气象参数,其对于交通运输、城市规划、军事行动等领域的决策具有重要的参考价值。
目前,通过能见度测量设备来获取能见度数据成为了一种广泛采用的方式。
传统的能见度测量设备主要包括仪器观测和图像识别两种方式,但由于许多原因(如仪器受到设备损坏、图像检测困难等)导致测量结果不够准确。
因此,寻找一种新的、精度更高的能见度测量设备就变得尤为紧迫。
激光雷达可提供更为准确和实时的气象参数数据,因此成为了测量能见度的理想选择之一。
然而,现有的激光雷达系统体积巨大、价格昂贵、安装和维护困难,这极大地限制了其应用范围。
因此,小型激光雷达成为了一种研究热点。
本课题旨在研究设计一种小型的激光雷达系统来测量能见度,并通过反演算法实现对测量数据的处理和分析。
二、研究内容和研究方法本课题的研究内容包括以下几个方面:1. 小型激光雷达的设计和制造。
在传统激光雷达的基础上,通过新的设计和制造技术,实现设备的小型化。
此外,考虑设备的成本问题和使用的复杂性。
2. 能见度反演算法的研究。
通过对小型激光雷达测得的数据进行处理和分析,研究能见度的反演算法,并结合气象学理论,对算法进行优化和验证。
3. 整个系统的测试与评估。
通过对模拟数据和实际采集数据进行测试与评估,对整个系统的性能进行优化与完善,以保证其具有较高的测量准确度和稳定性。
本课题研究方法主要包括文献调研、理论计算和仿真,实验测试和数据处理等方面。
其中,数据处理是关键环节,需要借助数学和计算机技术实现。
三、研究进度安排本项目计划的总工期为 18 个月,大致进度如下:1. 前3个月:对文献资料进行综合调研和了解,确定小型激光雷达系统的设计方案。
2. 4-9个月:小型激光雷达系统的设计和制造,完成对系统的基本功能测试。
3. 10-12个月:能见度反演算法的研究,对小型激光雷达测得的数据进行处理和分析。
雷达课程设计报告
雷达课程设计报告一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握雷达的基本原理、组成和工作方式,了解雷达在军事、民用和科研领域的应用,培养学生对雷达技术的兴趣和好奇心,提高学生的科学素养和创新能力。
具体来说,知识目标包括:1.了解雷达的定义、分类和发展历程。
2.掌握雷达的基本原理,如波段选择、天线原理、信号处理等。
3.了解雷达的主要组成部分,如天线、发射机、接收机、信号处理器等。
4.熟悉雷达在军事、民用和科研领域的应用。
技能目标包括:1.能够分析雷达系统的基本构成和工作流程。
2.能够运用雷达原理解决实际问题。
3.能够进行雷达设备的安装、调试和维护。
情感态度价值观目标包括:1.培养学生对雷达技术的兴趣和好奇心。
2.使学生认识到雷达技术在现代社会的重要性。
3.培养学生的科学素养和创新能力。
二、教学内容根据课程目标,教学内容主要包括雷达的基本原理、组成、应用及其在现代社会的重要性。
具体安排如下:第1章:雷达概述1.1 雷达的定义和发展历程1.2 雷达的分类和性能指标第2章:雷达的基本原理2.1 波段选择与天线原理2.2 雷达信号的发射与接收2.3 信号处理与目标识别第3章:雷达的组成部分3.1 天线系统3.2 发射机与接收机3.3 信号处理器与显示器第4章:雷达的应用4.1 军事领域中的应用4.2 民用领域中的应用4.3 科研领域中的应用三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法,如讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法:通过讲解雷达的基本原理、组成和应用,使学生掌握雷达技术的基本知识。
2.讨论法:学生针对雷达技术的某个热点问题进行讨论,培养学生的思维能力和团队合作精神。
3.案例分析法:分析实际案例,使学生了解雷达技术在各个领域的应用,提高学生的实践能力。
4.实验法:安排实验课程,让学生亲自动手操作雷达设备,培养学生的动手能力和实践能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将选择和准备以下教学资源:1.教材:《雷达原理与应用》2.参考书:国内外相关雷达技术著作3.多媒体资料:雷达设备工作原理演示动画、实际应用案例视频等4.实验设备:雷达实验装置、示波器、信号发生器等以上教学资源将有助于实现本课程的教学目标,提高学生的科学素养和创新能力。
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雷达系统建模与仿真设计报告一、设计题仿真产生十种概率分布的随机序列,并进行参数检验,概率分布检验和独立性检验。
二、设计过程1.选择运用MATLAB软件实现设计要求。
2.选择以下十种概率分布,实现其随机序列的数据仿真。
9 拉普拉斯分布 |)|exp(2)(m x a ax f la --=10柯西分布)1(1)(2x x f au +=π3.具体实现方法 (1)[0,1]区间均匀分布运用乘同余法产生[0,1]区间均匀分布随机数序列的递推公式)(mod 1M x x n n λ≡+式中:λ、M 为两个参数,0x 为初始值。
此处取352=M ,10=x ,155=λ,产生100000个随机数组成的序列,并设置显著水平为5%进行频率(均匀性)检验,参数(一阶矩、二阶矩、方差)检验,相关系数(独立性)检验。
通过检验后,方可认为产生的[0,1]区间均匀分布随机数序列符合设计要求。
通过编写MATLAB 语言代码,产生的序列做直方图如下:检验结果:频率检验统计量 自由度一阶矩统计量 二阶矩统计量 方差检验统计量 相关系数显著性水平 区间上限0.576839.0000-0.1203-0.1449-0.1136-1.80840.05001.9600从表中可以看出,该[0,1]区间均匀分布的随机数序列通过了各项检验。
以下的十种概率分布的随机数序列均以[0,1]区间上的均匀分布随机总体为基础。
根据相关理论,只要给定的均匀分布随机数序列满足均匀且独立的要求,在对其经过严格的数学变换或者严格的数学方法后,所产生的任何分布的简单子样都会满足相同的总体分布和相互独立性的要求。
据此,以下产生的十种概率分布的随机数序列均不再进行检验,仅画出概率分布直方图作为参考。
(2)高斯(标准正态)分布在雷达系统仿真中,正态分布有着非常重要的地位。
因为雷达接收机的内部噪声、雷达的各种测量误差等均服从正态分布,并且还可由正态分布获得指数分布、瑞利分布、韦布尔分布和对数—正态分布等许多非高斯分布表达式。
当随机变量i u 为[0,1]区间上的均匀分布随机变量,所要求的高斯分布的均值为1)(m y E i =,方差21)(σ=i y D 。
运用近似抽样法,则所求的高斯分布随机变量的表达式为111)2(12m Nu N y Ni i j +-=∑=σ。
当均匀分布随机变量的数目N=12时,简化式为6121-=∑=i i j u y ,本设计中采用了该简化式。
实现步骤为:首先产生12个通过检验的[0,1]区间均匀分布随机数序列,为保证其互相之间独立性,产生这12个序列的种子取了不一样的值;然后按照简化公式产生均值为0,方差为1的高斯分布随机数序列。
均值为a 和方差为2σ的高斯分布随机数序列可通过下列公式产生:a y z j j +⨯=σ(3)指数分布通常,认为普通雷达接收机输出的小信号服从指数分布。
除此之外,诸如机器寿命,系统稳定时间等,在一般条件下也被认为服从指数分布。
指数分布是系统仿真中所用到的最基本的随机变量之一。
可以证明,若干指数分布的随机变量之和服从Γ分布。
运用直接抽样法获得指数分布随机数序列,其公式为i i u ln 1λξ-=,随机变量i u 为[0,1]区间上的均匀分布随机变量。
实现步骤为:首先产生通过检验的[0,1]区间均匀分布随机数序列;然后按照公式产生指定分布参数λ的指数分布随机数序列。
(4)广义指数分布在雷达系统中,在有信号加噪声存在时,平方律检波器的输出x 可看作是具有广义指数分布的随机变量。
概率密度表达式为)2()](exp[)(0xs I s x x f +-=,式中s 是输入信噪比。
如果随机变量i u 1,i u 2为[0,1]区间上的相互独立的均匀分布随机变量,则广义指数分布的随机抽样表达式为:s u u s u x i i i i +-+-=)2cos(ln 2ln 211π;实现步骤为:首先产生2个通过检验且相互独立(取不同种子值)的[0,1 区间均匀分布随机数序列;然后按照上述表达式产生指定参数s 的广义指数分布随机数序列。
(5)混合指数分布混合指数分布有概率密度函数))1(2exp()1()2exp(x r r x r r f ME λλ---+-= 210<<r 式中:λ为指数分布参量;r 为混合系数。
当r=1/2时,混合指数分布就变成了指数分布。
混合指数分布随机变量的产生公式为:i ξ(x) =ru i2ln λ-, u i <r)1(2ln r u i--λ, u i >=r其中i u 为[0,1]区间上的均匀分布随机变量。
实现步骤为:首先产生1个通过检验的[0,1] 区间均匀分布随机数序列;然后按照公式产生指定参数s r ,的广义指数分布随机数序列。
(6)韦布尔分布韦布尔随机抽样公式为:a i n i u b x ln -+=ξ。
其中i u 为[0,1]区间上的均匀分布随机变量。
近年来,对韦布尔分布的研究较多,除某些特定的陆地杂波反射及用高分辨率雷达测量时所得到的海杂波反射服从韦布尔分布以外,在电子器件的寿命和系统可靠性研究等方面,韦布尔分布均有广泛应用。
在位置参数n x =0,形状参数2=a 时,韦布尔分布随机抽样表达式即是瑞利分布抽样公式,在位置参数n x =0,形状参数1=a 时,韦布尔分布随机抽样表达式即是指数分布抽样公式。
这说明瑞利分布和指数分布是韦布尔分布的特例。
实现步骤为:首先产生通过检验的[0,1]区间均匀分布随机数序列;然后按照韦布尔随机抽样公式产生指定参数n x b a ,,的韦布尔分布随机数序列。
(7)瑞利分布瑞利分布也是系统仿真中经常用到的概率分布之一,在雷达、通信、导航、信息对抗、C 3I 等系统中,它是最基本也是最主要的统计模型,例如在雷达系统中,线性接收机输出的噪声,低分辨率雷达的海杂波,无源干扰的箔条杂波回波等在幅度上都服从瑞利分布。
瑞利分布的直接抽样公式为:i i u ln 2-=σξ。
其中i u 为[0,1]区间上的均匀分布随机变量。
通过公式发现,如果已知指数分布随机数序列,那么再开方即可获得瑞利分布随机数序列。
实现步骤为:首先产生通过检验的[0,1]区间均匀分布随机数序列;然后按照瑞利分布的直接抽样公式产生指定参数σ的瑞利分布随机数序列。
(8)广义瑞利分布广义瑞利信号是将一个恒值信号叠加在两个相互独立的正交高斯随机变量之上,并取其矢量和而构成的。
广义瑞利信号也就是所谓的莱斯信号。
它有概率密度函数)()2exp()(202222σσσarI a r rr f +-=。
仿真时,在正态分布随机总体中抽取两个相互独立的均值为零的正态分布随机数i i y x ,,再在其中的一个加个常数a (这个常数本身在1=σ时,就是信号信噪比。
进行统计试验时,只要改变常数a 的数值,就达到了改变信号噪声比的目的。
),便可获得广义瑞利分布随机数。
具体公式为:22)(i i i y a x r ++=(9)拉普拉斯分布拉普拉斯分布随机变量常常用来描述冲激型噪声,它们往往出现在甚低频的通信系统中,概率密度函数为|)|exp(2)(m x a a x f la --=,这里只考虑m=0,a =1的情况,即|)|exp(21)(x x f -=。
由该式可以看出,该分布为双指数分布,因此有两个相同指数分布随机变量之差服从拉普拉斯分布的结论,于是有)ln(21iii u u =ξ,式中i i u u 2,1为[0,1]区间的均匀分布随机数。
实现步骤为:首先产生2个通过检验的独立的[0,1] 区间均匀分布随机数序列;然后按照公式)ln(21iii u u =ξ产生拉普拉斯分布随机数序列。
(10)柯西分布柯西分布有概率密度函数)1(1)(2x x f au +=π,随机数产生公式a ub i i +-=)]21(tan[πξ,式中:i u 为[0,1]区间的均匀分布随机数。
实现步骤为:首先产生通过检验的独立的[0,1]区间均匀分布随机数序列;然后按照随机数公式产生柯西分布随机数序列。
4.仿真结果 (1)仿真数据绘图 参数设定见下表:概率分布检验绘图如下:(2)程序代码function z=CTYMethod(s,N)%用乘同余法产生[0,1]区间均匀分布的随机序列; %函数调用形式为:z=CTYMethod(s,N);%s:种子N:随机序列的长度;M=power(2,35);a=power(5,15);z=zeros(1,N);x=zeros(1,N+1);x(1)=s;for i=2:N+1y=a*x(i-1);x(i)=mod(y,M);z(i-1)=x(i)/M;endfunction PassorNo=Verify(x)%该函数用来检验[0,1]区间分布的随机序列x;%检验项目包括:频率检验,一阶矩,二阶矩,方差,独立性;%该函数调用形式为:PassorNo=Verify(x);%x:[0,1]区间分布的随机序列N=length(x);%%%%%%%%%%%%%频率检验,获得统计量A%%%%%%%%%%%%%L=40;A=0;n=zeros(1,L);for i=1:Nfor j=1:Lif (x(i)>=(j-1)*1/L)&&(x(i)<=j*1/L)n(j)=n(j)+1;endendendfor i=1:LA=A+((n(i)-N/L)^2)/(N/L);end%%%%%%%%%%%%%参数检验,获得统计量Z1,Z2,Z%%%%%%%%%%%%%M1=0; M2=0;for i=1:NM1=M1+x(i);M2=M2+x(i)^2;endM1=M1/N;M2=M2/N;S=M2-M1+1/4;Z1=sqrt(12*N)*(M1-1/2); %一阶矩统计量Z2=1/2*sqrt(45*N)*(M2-1/3); %二阶矩统计量Z=(sqrt(180*N))*(S-1/12); %方差统计量%%%%%%%%%%%%%独立性检验,获得相关系数统计量p%%%%%%%%%%%%%j=N-100;sum=0;for i=1:(N-j)sum=sum+x(i)*x(j+i);endp=(sum/(N-j)-M1*M1)/S*sqrt(N-j);%%%%%%%%%%%%%根据以上统计量,检验随机序列x能否通过检验%%%%%%%%%%%%%ALPHA=0.05; %显著水平Guass_Value=1.96; %标准正态分布显著水平为5%的临界值Lamenda_Value=54.572; %自由度为39的x^2分布显著水平为5%的临界值%%%%%显示结果%%%%%%%if(abs(A)<Lamenda_Value)&&(abs(Z1)<Guass_Value)&&(abs(Z2)<Guass_Value)&&(abs(Z)<Gua ss_Value)&&(abs(p)<Guass_Value)disp('通过检验');PassorNo=1;else%disp('未通过检验');PassorNo=0;endif ( PassorNo==1)disp(' 通过计算,结果如下:');disp('频率检验统计量自由度一阶矩二阶矩方差检验统计量相关系数显著性水平区间上限');disp([A,39,Z1,Z2,Z,p,ALPHA,Guass_V alue]);end%该函数用来产生长度为N的均值为u,方差为sigma^2的高斯序列%函数调用形式为z=GuassDist(s,u,sigma,N)%s为初始种子JYDist=zeros(12,N);i=1;x0=s;z=zeros(1,N);seed=zeros(1,12);%%%%%%%产生12个独立的通过检验的[0,1]区间均匀分布的随机序列,长度为N%%%%%%%%%while (i<=12)JYDist(i,:)=CTYMethod(x0,N);a=Verify(JYDist(i,:));while (a==0)x0=x0+2;JYDist(i,:)=CTYMethod(x0,N);a=Verify(JYDist(i,:));endseed(i)=x0;x0=x0+2;i=i+1;enddisp('所用种子:');disp(seed);for i=1:Nfor j=1:12z(i)=z(i)+JYDist(j,i);endz(i)=z(i)-6;z(i)=z(i)*sigma+u;endhist(z,100);%该函数用来产生参数为beta的指数分布随机序列,长度为N%s为初始种子%调用形式为z=PowerDist(s,beta,N)z=zeros(1,N);x0=s;%%%%%%%%%%%%首先产生通过检验的[0,1]区间的均匀分布随机序列,长度为N%%%%%%%%%%%%%%JYDist=CTYMethod(x0,N);a=Verify(JYDist);while (a==0)x0=x0+2;JYDist=CTYMethod(x0,N);a=Verify(JYDist);endfor i=1:Nz(i)=-beta*log(JYDist(i));endhist(z,100);%该函数用来产生参数为SNRi的广义指数分布随机序列,长度为N%SNRi为输入信噪比%s为初始种子%调用形式为z=GYExpDist(s,SNRi,N)JYDist=zeros(2,N);i=1;x0=s;z=zeros(1,N);%%%%%%%产生2个独立的通过检验的[0,1]区间均匀分布的随机序列,长度为N%%%%%%%%%while (i<=2)JYDist(i,:)=CTYMethod(x0,N);a=Verify(JYDist(i,:));while (a==0)x0=x0+2;JYDist(i,:)=CTYMethod(x0,N);a=Verify(JYDist(i,:));endx0=x0+2;i=i+1;endfor i=1:Nz(i)=(-log(JYDist(1,i)))+2*sqrt(-SNRi*log(JYDist(1,i)))*cos(2*pi*JYDist(2,i))+SNRi;endhist(z,100);%该函数用来产生参数为r,beta的混合指数分布随机序列,长度为N%混合系数为r(0<r<1/2),分布参量beta%s为初始种子%调用形式为z=MixExpDist(s,r,beta,N)z=zeros(1,N);x0=s;%%%%%%%%%%%%首先产生通过检验的[0,1]区间的均匀分布随机序列,长度为N%%%%%%%%%%%%%%JYDist=CTYMethod(x0,N);a=Verify(JYDist);while (a==0)x0=x0+2;JYDist=CTYMethod(x0,N);a=Verify(JYDist);endfor i=1:Nif (JYDist(i)<r)z(i)=-(beta*log(JYDist(i)))/(2*r);elsez(i)=-(beta*log(JYDist(i)))/(2-2*r);endendhist(z,100);function z=WBDist(s,xn,alpha,beta,N)%调用形式为z=WBDist(s,xn,alpha,beta,N)%s:初始种子%韦布尔分布的位置参量:xn%韦布尔分布的形状参量:alpha%韦布尔分布的标度参量:beta%该函数用来产生参数为xn,alpha,beta的韦布尔分布随机序列,长度为Nz=zeros(1,N);x0=s;%%%%%%%%%%%%首先产生通过检验的[0,1]区间的均匀分布随机序列,长度为N%%%%%%%%%%%%%%JYDist=CTYMethod(x0,N);a=Verify(JYDist);while (a==0)x0=x0+2;JYDist=CTYMethod(x0,N);a=Verify(JYDist);endfor i=1:Nt=1/alpha; y=-log(JYDist(i));z(i)=xn+beta*power(y,t);endhist(z,100);function z=RelayDist(s,sigma,N)%该函数用来产生参数为sigma的瑞利分布随机序列,长度为N%s为初始种子%调用形式为z=RelayDist(s,sigma,N)z=zeros(1,N);x0=s;%%%%%%%%%%%%首先产生通过检验的[0,1]区间的均匀分布随机序列,长度为N%%%%%%%%%%%%%%JYDist=CTYMethod(x0,N);a=Verify(JYDist);while (a==0)x0=x0+2;JYDist=CTYMethod(x0,N);a=Verify(JYDist);endfor i=1:Nz(i)=sigma*sqrt((-2)*log(JYDist(i)));endhist(z,100);%GYRelayDist 产生广义瑞利分布随机数序列N=100000;sigma1=2;sigma2=4;a=4;r=zeros(1,N);z1=GuassDist(1,0,sigma1,N);z2=GuassDist(33,0,sigma2,N);for i=1:Nr(i)=sqrt((z1(i)+a)^2+z2(i)^2);endhist(r,100);%该函数用来产生长度为N的Laplacian分布随机序列%函数调用形式为z=LaplaceDist(s,N)%s为初始种子JYDist=zeros(2,N);i=1;x0=s;z=zeros(1,N);%%%%%%%产生2个独立的通过检验的[0,1]区间均匀分布的随机序列,长度为N%%%%%%%%%while (i<=2)JYDist(i,:)=CTYMethod(x0,N);a=Verify(JYDist(i,:));while (a==0)x0=x0+2;JYDist(i,:)=CTYMethod(x0,N);a=Verify(JYDist(i,:));endx0=x0+2;i=i+1;endfor i=1:Nz(i)=log(JYDist(1,i)/JYDist(2,i));endhist(z,100);%该函数用来产生参数为a,b的柯西分布随机序列,长度为N%参数a为位置参数;参数b为形状参数%调用形式为z=CauchyDist(s,a,b,N)z=zeros(1,N);x0=s;%%%%%%%%%%%%首先产生通过检验的[0,1]区间的均匀分布随机序列,长度为N%%%%%%%%%%%%%%JYDist=CTYMethod(x0,N);r=Verify(JYDist);while (r==0)x0=x0+2;JYDist=CTYMethod(x0,N);r=Verify(JYDist);endfor i=1:Nz(i)=b*tan(pi*(JYDist(i)-1/2))+a;endhist(z,100);。