简单雷达实信号仿真实验
雷达技术实验报告
雷达技术实验报告雷达技术实验报告专业班级: 姓名：学号：一、实验内容及步骤1.产生仿真发射信号：雷达发射调频脉冲信号，IQ两路；2.观察信号的波形，及在时域和频域的包络、相位；3.产生回波数据：设目标距离为R=0、5000m；4.建立匹配滤波器，对回波进行匹配滤波；5.分析滤波之后的结果。
二、实验环境matlab三、实验参数脉冲宽度 T=10e-6; 信号带宽 B=30e6;调频率γ=B/T; 采样频率 Fs=2*B; 采样周期 Ts=1/Fs; 采样点数 N=T/Ts;匹配滤波器h(t)=S t*(-t)时域卷积conv ，频域相乘fft， t=linspace(T1,T2,N);四、实验原理1、匹配滤波器原理：在输入为确知加白噪声的情况下，所得输出信噪比最大的线性滤波器就是匹配滤波器，设一线性滤波器的输入信号为)x：(ttx+=t sn)()()(t其中：)(t s为确知信号，)(tn为均值为零的平稳白噪声，其功率谱密度为No。
2/设线性滤波器系统的冲击响应为)(t h ，其频率响应为)(ωH ，其输出响应：)()()(t n t s t y o o += 输入信号能量：∞<=⎰∞∞-dt t s s E )()(2输入、输出信号频谱函数：dt e t s S t j ⎰∞∞--=ωω)()()()()(ωωωS H S o =ωωωπωωd e S H t s tj o ⎰∞-=)()(21)(输出噪声的平均功率：ωωωπωωπd P H d P t n E n n o o ⎰⎰∞∞-∞∞-==)()(21)(21)]([22)()()(21)()(2122ωωωπωωπωωd P H d eS H SNR n t j o o⎰⎰∞∞-∞∞-=利用Schwarz 不等式得：ωωωπd P S SNR n o ⎰∞∞-≤)()(212上式取等号时，滤波器输出功率信噪比o SNR 最大取等号条件：otj n e P S H ωωωαω-=)()()(* 当滤波器输入功率谱密度是2/)(o n N P =ω的白噪声时，MF 的系统函数为： ,)()(*o t j e kS H ωωω-=oN k α2=k 为常数1，)(*ωS 为输入函数频谱的复共轭，)()(*ωω-=S S ，也是滤波器的传输函数 )(ωH 。
雷达仿真曲线实验报告
一、实验目的1. 熟悉雷达系统仿真软件的使用方法；2. 了解雷达系统的工作原理；3. 分析雷达系统性能指标；4. 通过仿真实验，验证雷达系统的实际性能。
二、实验原理雷达系统是一种利用电磁波探测目标的系统，其基本原理是发射电磁波，经目标反射后，接收反射回来的电磁波，通过处理这些信号，实现对目标的探测、跟踪和识别。
雷达系统主要由发射机、天线、接收机、信号处理单元等部分组成。
三、实验仪器与软件1. 仪器：计算机、雷达系统仿真软件；2. 软件：MATLAB、雷达系统仿真软件（如：Simulink）。
四、实验步骤1. 打开雷达系统仿真软件，创建一个新的仿真项目；2. 根据雷达系统的工作原理，搭建雷达系统的仿真模型，包括发射机、天线、接收机、信号处理单元等部分；3. 设置雷达系统的参数，如频率、脉冲宽度、脉冲重复频率等；4. 仿真实验，观察雷达系统在不同参数下的性能表现；5. 分析仿真结果，绘制雷达系统的仿真曲线；6. 比较仿真结果与实际雷达系统性能，分析雷达系统的优缺点。
五、实验数据与结果1. 仿真实验参数设置：（1）频率：24GHz；（2）脉冲宽度：1μs；（3）脉冲重复频率：100Hz；（4）天线增益：30dB；（5）接收机灵敏度：-100dBm。
2. 仿真曲线：（1）距离分辨率曲线：如图1所示，雷达系统的距离分辨率为3m，满足实际应用需求。
图1 雷达系统距离分辨率曲线（2）测速精度曲线：如图2所示，雷达系统的测速精度为±0.5m/s，满足实际应用需求。
图2 雷达系统测速精度曲线（3）角度分辨率曲线：如图3所示，雷达系统的角度分辨率为0.5°，满足实际应用需求。
图3 雷达系统角度分辨率曲线六、实验分析与讨论1. 通过仿真实验，验证了雷达系统在不同参数下的性能表现，为雷达系统的优化设计提供了理论依据；2. 分析仿真结果，雷达系统的距离分辨率、测速精度和角度分辨率均满足实际应用需求；3. 比较仿真结果与实际雷达系统性能，雷达系统在实际应用中具有较高的可靠性和稳定性；4. 雷达系统仿真曲线实验有助于提高学生对雷达系统原理和性能指标的认识，为后续相关实验和研究奠定基础。
线性调频信号在雷达中的应用及仿真实现
研究目标：
利用Matlab对线性调频信号进行时域、频域及脉冲压缩仿真，并分析调频率，带宽及幅度谱之间的关系，对线性调频信号进行脉冲压缩雷达的测距测速仿真。
研究内容：
1、线性调频信号在雷达应用中的发展背景以及国内外研究现状。
2、线性调频信号相关理论和技术基础。
研究线性调频信号的数学表达式和公式推导，学习线性调频信号时域、频域波形的特性。
4、匹配滤波器的实现方法和加窗处理。
在线性调频信号中，匹配滤波器的设计用于在频域上与信号频谱进行匹配，提高相关性，以此来提升距离分辨率，抑制旁瓣干扰、提高信噪比等。加窗处理可以改善匹配滤波器的性能，其用于减小信号在频谱中的泄露，防止影响距离分辨率。另一方面窗函数还可以用于减小旁瓣幅度、减小主瓣宽度、以此改善匹配滤波器波形。
由于常规雷达采用单一载频的脉冲调制信号，信号时宽和带宽的乘积近似为1，因此用这种信号不能同时得到大的时宽和带宽，雷达距离分辨率、速度分辨率以及作用范围之间存在着不可调和的矛盾，脉冲压缩技术的提出巧妙地解决了这一矛盾问题，发射长脉冲，对回波信号进行脉冲压缩将长脉冲变换为窄脉冲，从而在保证发射功率的情况下提升距离分辨率，采用大时宽带宽积信号，其决定检测能力、距离分辨能力、测距精度的参量可独立选取，且增强了系统抗干扰的能力。
5、脉冲相参积累法同时测距测速的原理。
雷达在进行远距离目标探测工作的时候，通常会遇到目标回波信号较弱被噪声掩盖的问题，可能会导致漏检。因此，采用脉冲相参积累法增强信噪比，提升雷达性能。
6、利用Matlab对线性调频信号脉冲压缩雷达测距测速，并分析误差产生的原因及解决的办法。
3．本课题拟采用的研究方法、步骤
[2]周万幸，胡明春，孙俊等译.雷达系统分析与设计（MATLAB版）（第三版）[M].北京：电子工业出版社，2016年
实验1.雷达信号波形分析实验报告
实验1.雷达信号波形分析实验报告实验一雷达信号波形分析实验报告一、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、实验参数设置信号参数范围如下：（1）简单脉冲调制信号：载频：85MHz脉冲重复周期：250us脉冲宽度：8us幅度：1V（2）线性调频信号载频:85MHz脉冲重复周期：250us脉冲宽度：20us信号带宽：15MHz幅度：1V三、实验仿真波形1.简单的脉冲调制信号程序：Fs=10e6;t=0:1/Fs:300e-6;fr=4e3;f0=8.5e7;x1=square(2*pi*fr*t,3.2)./2+0.5;x2=exp(i*2*pi*f0*t);x3=x1.*x2;subplot(3,1,1);plot(t,x1,'-');axis([0,310e-6,-1.5,1.5]);xlabel('时间/s')ylabel('幅度/v')title('脉冲信号重复周期T=250US 脉冲宽度为8us') grid;subplot(3,1,2);plot(t,x2,'-');axis([0,310e-6,-1.5,1.5]);xlabel('时间/s')ylabel('幅度/v')title('连续正弦波信号载波频率f0=85MHz') grid;subplot(3,1,3);plot(t,x3,'-');axis([0,310e-6,-1.5,1.5]);xlabel('时间/s')ylabel('·幅度/v')title('脉冲调制信号')grid;仿真波形：脉冲信号重复周期T=250us 脉冲宽度为8us 幅度/v10-101时间/s连续正弦波信号载波频率f0=85MHz23x 10-4 幅度/v10-101时间/s脉冲调制信号123x 10-4幅度/v0-101时间/s23x 10-42.线性调频信号程序：Fs=10e6;t=0:1/Fs:300e-6;fr=4e3;f0=8.5e7;x1=square(2*pi*fr*t,8)./2+0.5;x2=exp(i*2*pi*f0*t); x3=x1.*x2;subplot(2,2,1);plot(t,x1,'-');axis([0,310e-6,-1.5,1.5]);xlabel('时间/s')ylabel('幅度/v')title('脉冲信号重复周期T=250US 脉冲宽度为8us ') grid;subplot(223);plot(t,x2,'-');axis([0,310e-6,-1.5,1.5]);xlabel('时间/s')ylabel('幅度/v')title('连续正弦波信号载波频率f0=85MHz ')grid;eps = 0.000001;B = 15.0e6;T = 10.e-6; f0=8.5e7;mu = B / T;delt = linspace(-T/2., T/2., 10001);LFM=exp(i*2*pi*(f0*delt+mu .* delt.^2 / 2.)); LFMFFT = fftshift(fft(LFM));freqlimit = 0.5 / 1.e-9;freq = linspace(-freqlimit/1.e6,freqlimit/1.e6,10001); figure(1) subplot(2,2,2)plot(delt*1e6,LFM,'k');axis([-1 1 -1.5 1.5])grid;xlabel('时间/us')ylabel('幅度/v')title('线性调频信号T = 10 mS, B = 15 MHz')subplot(2,2,4)y=20*log10(abs(LFMFFT));y=y-max(y);plot(freq, y,'k');axis([-500 500 -80 10]);grid; %axis tight xlabel('频率/ MHz') ylabel('频谱/dB')title('线性调频信号T = 10 mS, B = 15 MHz')仿真波形：??/v 0123-4??/v 时间/s??/v 012x 10-10 0.5 时间/us-0.5 1??/dB 3 x 10-4时间/s-5000 频率/ MHz500四、实验成果分析本实验首先利用MTALAB软件得到一个脉冲调制信号，然后再对其线性调频分析，得到上面的波形图。
雷达原理实验报告
实验报告实验课程名称：雷达原理实验姓名：班级：学号：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2013 年 5 月 30雷达信号波形分析实验报告2012年5月3日班级: 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传播时间。
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（见《雷达原理》）三、实验参数设置简单脉冲调制信号：载频范围：90MHz脉冲重复周期：240us脉冲宽度：8us（图1-1）15us（图1-2）幅度：1V线性调频信号：（图1-3）载频范围：91MHz脉冲重复周期：270us脉冲宽度：20us信号带宽：17 MHz幅度：1V四、实验仿真波形图1-1 fr=90MHz T=240us t 脉=8us图1-2 fr=90MHz T=240us t 脉=15us123x 10-4-101时间/s幅度/v脉冲信号重复周期T=250US 脉冲宽度为8us123x 10-4-101时间/s 幅度/v连续正弦波信号载波频率f0=85MHz123x 10-4-101时间/s幅度/v脉冲调制信号123x 10-4-101时间/s 幅度/v脉冲123x 10-4-101时间/s 幅度/v 连续波123x 10-4-101时间/s幅度/v脉冲调制-505-100-500频率/MHz 幅度/d B脉冲频谱图-505-100-50频率/MHz 幅度/d B连续波频谱图-505-100-500频率/MHz幅度/d B脉冲调制频谱图图1-3 fr=91MHz T=270us t 脉=20us B=17MHz 五、实验成果分析 1.简单脉冲调制信号简单脉冲调制信号的产生由脉冲信号和载频信号组成。
雷达实验(4)-多普勒脉冲雷达回波仿真和分析
赖 涛 2012-11
地对空雷达回波仿真和分析
3 1
2
回波模型
实验要求 回波仿真实现
3
回波模型
发射脉冲
t St (t ) A1rect ( ) cos(2 f ct K r t 2 ) Tp
回波
t k Sr (t ) A2 k rect ( ) cos(2 f c (t k ) Kr (t k ) 2 ) Tp k
clc;clear all;close all； c=3e8; fc=3e9; lamda=c/fc; %%载频%%%波长 B=5e6; tp=5e-6; Kr=B/tp; %%%带宽和脉宽%%%线性调频信号的调频斜率 fs=B*5; PRF=2000; %%%信号采样率%%%%脉冲重复频率 Tmax=15*tp; %%%%%雷达观察的距离时间范围 t=0:1/fs:Tmax+tp; %%%%离散的时间采样 %%%%%%%%%%%目标参数%%%%%% Rmax=c/2*Tmax; %%%%设定目标最大距离，保证在观察时间范围内 N_target=3; %%%目标个数 R_t=Rmax*abs(rand(1,N_分布 RCS_t=10*(exp(i*2*pi*rand(1,N_target))); %%%%%%目标RCS，幅度为10，相位在（0,2pi）之间随机分布 Vmax=lamda*PRF/2; %%%%%目标最大速度，保证无速度模糊 V_t=Vmax*((1+rand(1,N_target))/2); %%%%%目标速度，随机分布于（0，Vmax） %%%%%%%%%%%目标参数设置完毕%%%%%% Nw=10; %%%%天线一分钟转的圈数%%%% w=360/(60/Nw);%%%%天线每秒转动角度（度）%%%% alpha=3; %%%%天线主瓣宽度%%%% Na=fix(PRF*alpha/w); %%%%%在主瓣内发射的脉冲数，也可以认为是最多的脉冲积累数 Nr=length(t); %%%%%%目标距离上采样点数 data=zeros(Na,Nr); %%%%%%生成目标空矩阵 %——————回波模拟——————
简单雷达实信号仿真实验报告
《雷达原理》实验报告学院：专业：姓名：学号：成绩：评阅教员：时间：一、实验内容简介：利用Mathlab实现对几种常见的雷达信号的仿真。
画出这几种信号形式的时域和频域的波形图。
二、实验目的：通过仿真熟悉常用的雷达信号的时域和频谱形式，掌握MatLab中信号的产生和表示方法及信号频谱的计算和图形绘制。
进一步锻炼学员的编程能力，提高利用算法实现解决实际问题的能力。
三、实验原理：不同体制的雷达由于不同的任务采用了不同的信号形式，雷达常用的信号形式有连续波和脉冲波两种；连续波中又有按三角形或按正弦规律变化的调频连续波，脉冲波中有简单脉冲波、脉内调频脉冲波和脉间调频脉冲波；其中测高雷达和车载测距雷达多采用连续波的形式，常规雷达采用简单调频脉冲信号；动目标显示或测速多普勒雷达多采用高工作比的矩形调幅脉冲信号；一些新体制的高分辨率雷达多采用线性调频或相位编码等脉冲压缩信号。
对以上信号形式经傅立叶变换可以得到其频谱。
四、实验环境：实验地点：自习室硬件环境：acer aspirs4738GIntel(R) Core(TM) i5 CPU M480 @RAM软件环境：Windos 7 旗舰版32位操作系统MATLABa) 32-bit(win32)五、实验内容：画出连续波、单个矩形脉冲波、相参脉冲波、线性调频脉冲波、相位编码脉冲波的时域波形，计算并绘制以上信号的频谱。
信号采用的参数如下：1、连续波连续波是最基本的波形，其表达式为：参数为：载波频率f0为20MHz，采样频率为4倍f0，采样长度为1000.Mathlab代码：仿真效果如下图所示：2、单个矩形脉冲单个矩形脉冲的表达式为：参数为：载波频率f0为20MHz，采样频率为4倍f0，脉宽为1us ，脉冲周期为20us Mathlab代码为：仿真结果如图（a）单个矩形脉冲信号的合成过程说明（b）单个矩形脉冲信号的时域频域波形图3、相参脉冲参数为：载波频率f0为20MHz，采样频率为4倍f0，脉宽为1us，脉冲周期为20us。
基于ADS的雷达信号仿真实现
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，
于地 面点 目标测量的基础 方法之 一。
雷达天线进行 圆周扫面～ ～ ，一我 们进行定义 ：
Ｚｈｅｎｇｋｅ Ｄ ａｉ
（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈｕｎａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆＡｒｔｓ ａｎｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｃｈａｎｇｄｅ．Ｈｕｎａｎ．４１５０００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｒａｄａｒ ｉｓ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｍｍ ｏｎｌｙ ｕｓｅｄ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｔｏ ｄｅｔｅｃｔ ｌｏｎｇ—ｒａｎｇｅ ｔａｒｇｅｔｓ ｉｎ ｂｏｔｈ ｍｉｌｉｔａｒｙ ａｎｄ ｃｉｖｉｌｉａｎ ｆｉｅｌｄｓ．Ａｌｔｈｏｕｇｈ ａ ｖａｒｉｅｔｙ ｏｆ ｒａｄａｒ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｓ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｌｙ ｍａｔｕｒｅ，ｂｕｔ ｗｈｅｎ ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ
第 ０３卷 第０６期 ２０１ ６年 １ １月
电 子 科 学 技 术
Ｅｌｅｃｍｍｈ，Ｓｃｉｅｎｃｅ＆｜＇￣ｃｈｎｏｉｏｇ）
ＶｏＩ．Ｏ３ Ｎｏ．ｏ６ Ｎｏｖ．２０Ｊ ６
基 于ＡＤ Ｓ的 雷达 信 号 仿真 实现
戴 正 科
（湖南文理 学院电气与信 息工程 学院，湖 南常德 ，４１５０００）
摘 要 ：无论 是 军用 还 是 民用领 域 ，雷达 技 术 都 是探 测 远 程 目标 的常用 技 术 之 一。 虽然 各 种 雷
· ７１６ ·
戴 正 科 ： 基于 ＡＤＳ的雷 达 信 号 仿 真 实现
雷达仿真分析报告范文
雷达仿真分析报告范文一、引言雷达技术作为现代军事和民用领域中重要的探测和识别工具，在近年来得到了广泛的研究和应用。
雷达仿真作为一种重要的分析和评估工具，可以模拟和预测雷达系统的性能、探测能力等关键参数，对于雷达的设计、优化以及决策支持具有重要意义。
本文将对雷达仿真分析进行详细讨论和分析，通过一系列仿真实验和数据分析，深入探索和评估雷达的性能与效果。
二、雷达仿真流程与方法本文采用Matlab软件进行雷达仿真分析，主要流程包括：场景建模、波束形成、信号发射与接收、目标回波模拟、信号处理与数据分析等。
具体方法如下：1. 场景建模：根据实际的雷达任务需求，将仿真场景划分为不同的区域，并设置场景的尺寸、形状、地形等参数。
2. 波束形成：根据雷达参数设置波束宽度、扫描方式等参数，生成合适的波束图。
3. 信号发射与接收：仿真模拟雷达信号的发射过程，考虑发射功率、频率等参数，并接收目标返回的回波信号。
4. 目标回波模拟：根据目标的散射特性和雷达波束图，模拟目标的回波信号，考虑目标的距离、速度、方位角等参数。
5. 信号处理与数据分析：对接收到的回波信号进行信号处理，包括滤波、抗干扰处理、目标检测与定位等，并分析处理后的数据，评估雷达性能。
三、仿真实验与结果分析在本次仿真实验中，我们以舰船雷达为例，通过仿真建模和参数设置，模拟了雷达的探测能力和性能评估。
以下是实验数据及结果分析：1. 参数设置：仿真中，我们设置了雷达的工作频率为X 波段，波束宽度为20°，最大可探测距离为200km等参数。
2. 目标模拟与回波仿真：我们设置了多个目标，包括小型舰船、飞机等，根据雷达工作参数，计算了各目标的回波信号，并模拟了不同距离、速度下的回波特性。
3. 信号处理与数据分析：我们采用信号处理算法对接收到的回波信号进行滤波和抗干扰处理，得到了目标的距离、速度和方位角等参数，并绘制了目标探测图、距离-速度图以及方位角特性图。
4. 性能评估：通过分析得到的数据和图形，我们评估了雷达的探测能力、目标识别能力以及抗干扰能力，并对仿真结果进行了验证和优化。
雷达信号的MATlab仿真
K
B ， 是调频斜率， 于是， 信号的瞬时频率为 f c Kt( T t T ) ， 如图 2.1 2 2 T
1.2 雷达的用途
雷达的用途广泛，种类繁多，分类的方法也非常复杂。通常可以按照雷达的 用途分类，如预警雷达、搜索警戒雷达、无线电测高雷达、气象雷达、航管雷达、 引导雷达、炮瞄雷达、雷达引信、战场监视雷达、机载截击雷达、导航雷达以及 防撞和敌我识别雷达等。除了按用途分，还可以从工作体制对雷达进行区分。 1.3 论文的基本内容
个 LTI（线性时不变）系统。
图 1.2：雷达等效于 LTI 系统 等效 LTI 系统的冲击响应可写成:
h(t ) i (t i )
i 1
M
(1.1)
M 表示目标的个数， 次的时间：
i 为目标散射特性， i 是光速在雷达与目标之间往返一
i
2 Ri c
(1.2)
式中， Ri 为第 i 个目标与雷达的相对距离。 雷达发射信号 s (t ) 经过该 LTI 系统，得输出信号(即雷达的回波信号) sr (t ) ：
关键词: MIMO ;模糊图；脉冲压缩
Matlab simulation of radar signals
Niu Hui , College of physics and electronic information
Abstract:The use of digital signal processing theory and Matlab software research
雷达实验
实验报告实验课程名称：雷达实验姓名：刘世佳班级： 20100002 学号： 2010081109 实验名称规范程度原理叙述实验过程实验结果实验成绩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2013 年 5 月实验一雷达信号波形分析一实验目的要求1.了解雷达常用信号的形式。
2.了解雷达常用信号的频谱特点和模糊函数。
3.学会用仿真软件分析信号的特性。
二实验原理本实验是在PC机上利用MATLAB仿真软件进行常用雷达信号的仿真、设计。
针对所设计的雷达信号分析其频谱特性和模糊函数。
三实验步骤1. 列出简单脉冲调制信号和线性调频雷达信号数学模型2. 利用MATLAB软件编写雷达信号产生程序3. 对信号进行频谱分析4. 记录仿真结果、存储仿真波形。
四实验参数设置脉冲带宽200e6，重复周期10e-6s，中心频率50e6Hz。
eps = 0.000001; B = 200.0e6; T = 10.e-6;f0=50e6;mu = B / T;%调频斜率delt = linspace(-T/2., T/2., 10001); % 信号起始时间和数据点数LFM=exp(i*2*pi*(f0*delt+mu .* delt.^2 / 2.));%产生线性调频信号LFMFFT = fftshift(fft(LFM));%FFT变换freqlimit = 0.5 / 1.e-9;%显示频率范围，采样频率的一半freq = linspace(-freqlimit/1.e6,freqlimit/1.e6,10001);figure(1)subplot(2,1,1)plot(delt*1e6,LFM,'k');axis([-1 1 -1.5 1.5])grid;xlabel('时间/us')ylabel('·幅度/v')title('线性调频信号T = 10 Microsecond, B = 200 MHz')subplot(2,1,2)y=20*log10(abs(LFMFFT));y=y-max(y);plot(freq, y,'k');axis([-500 500 -80 10]);grid;xlabel('频率/ MHz')ylabel('频谱/dB')title('线性调频信号调谱T = 10 Microsecond, B = 200 MHZ')五实验仿真波形1．简单脉冲调制2．线性调频信号六、实验结果分析从程序看出，脉冲带宽200e6，重复周期10e-6s，中心频率50e6Hz。
哈工大雷达系统仿真实验报告
雷达系统仿真实验报告姓名：黄晓明学号：班级：1305203指导教师：谢俊好院系：电信学院实验一杂波和色噪声的产生—高斯谱相关对数正态随机序列的产生1、实验目的给定功率谱（相关函数）和概率分布，通过计算机产生该随机过程，并估计该过程的实际功率谱和概率分布以验证产生方法的有效性。
2、实验原理1）高斯白噪声的产生222(x)f(x)μσ--=、222(z)xF(x)dzμσ--=⎰均值：μ为位置参数、方差：2σ、均方差：σ为比例参数。
若给定01X~N(,)'，则2X X~N(,)μσμσ'=+。
MATLAB中对应函数normrnd(mu,sigma,m,n)，调用基本函数01randn(m,n)~N(,)产生标准正态分布。
标准正态分布的产生方法有舍选抽样法、推广的舍选抽样法、变换法、极法、查表法等，其中变换法的优点是精度高，极法运算速度较变换法快10~30％，查表法速度快。
(1)反变换法、反函数有理逼近法令0.5,t r x=-=()2012231230,11a a x a xX signt x Nb x b x b x++⎛⎫=-⎪+++⎝⎭式中2.515517a=，10.802833a=，20.010328a=，11.432788b=，20.189269b=，30.001308b=。
用这一方法进行抽样，误差小于10-4。
(2)叠加法根据中心极限定理有：先产生I组相互独立的01[,]上均匀分布随机数，令1IiiY r==∑，则当N较大时212Y~N(I,I)。
一般可取12I=，则601Y~N(,)-(3)变换对法(Box-Muller method)设相互独立1201r ,r ~U [,]，取1211212122222y (ln r )cos r y (ln r )sin r ππ--⎧=-⎨=-⎩，则1201y ,y ~N [,]且相互独立。
(4) 舍选法产生相互独立12,~[0,1]r r U ，令2211221221,21,V u V u W V V =-=-=+，若满足1W >，则舍弃；否则令()()()12112ln 0,1x V W W N =-()()()12222ln 0,1x V W W N =-2）高斯色噪声的产生(1)时域线性滤波法采用线性滤波法由高斯白噪声产生高斯色噪声的基本思想是：确定初始值确定迭代公式模型h(n ),r(m )S (z )H(z )B(z )A(z ),ARMA ⎧'→→→⎨⎩滤波器的暂态效应可以通过取若干特定的输出序列初始值来解决。
某型军用雷达的仿真
某型军用雷达的仿真
某型军用雷达的仿真是通过建立数学模型和计算机模拟来模拟雷达的工作原理和性能。
这样可以在实际投入生产前，对雷达的性能进行评估和优化，减少开发成本和时间。
本文
将介绍某型军用雷达的仿真流程和主要步骤。
进行雷达系统的建模。
这包括雷达的硬件组成和信号处理算法的建模。
雷达硬件的建
模主要包括天线、发射器、接收器、滤波器等。
信号处理算法的建模主要包括脉冲压缩、
目标检测、跟踪等算法。
这些模型需要根据实际雷达的参数进行参数化。
接下来，进行雷达信号的仿真。
雷达的信号仿真是模拟雷达接收到的回波信号。
需要
建立目标模型和环境模型。
目标模型包括目标的形状、尺寸、反射特性等。
环境模型包括
地形、天气、干扰等因素。
然后，通过计算雷达和目标之间的距离和角度，可以计算回波
信号的强度和延迟。
可以利用目标和环境模型生成模拟的回波信号。
然后，进行雷达信号的处理。
雷达信号处理主要包括脉冲压缩、目标检测和跟踪等步骤。
脉冲压缩是将接收到的信号与发射的脉冲进行相关运算，以提高目标分辨率。
目标检
测是利用各种算法来检测出目标，如常用的协方差矩阵算法和最小二乘法算法。
目标跟踪
是追踪目标的位置和速度，并预测目标的未来位置。
进行雷达性能评估。
通过仿真可以得到雷达的性能指标，如探测概率、虚警概率、距
离测量误差等。
通过对比仿真结果和设计要求，可以评估雷达的性能是否满足要求，并进
行优化。
雷达探测距离仿真实验
远距离支援/自卫干扰下雷达探测距离仿真一、实验目的1.定量分析干扰机掩护突防目标或自卫干扰的有效距离。
2.根据抗干扰措施，了解不同抗干扰策略条件下雷达探测探测目标的能力。
3.利用MATLAB可视化雷达的探测能力，更好地理解雷达威力图。
二、实验原理雷达能在多远的距离检测到目标，即雷达的探测能力，由雷达方程确定。
雷达方程将雷达的作用距离和雷达发射、接收、天线和环境等因素联系在一起，决定了雷达检测某类目标的最大作用距离。
2.1无干扰条件下的雷达方程雷达检测能力实质上取决于信号噪声比，设检测信号所需的最小输出信噪比为(SN)omin，并考虑系统总损耗L，则可得无干扰条件下的雷达最大作用距离方程为：R max=[P tσG t G rλ2(4π)3kT0B n FL(S N)omin]14上式中，P t为雷达发射机功率，G t为雷达天线的发射增益，G r为雷达天线的接收增益，λ为波长，σ为目标雷达截面积，B n为雷达接收机带宽，F为雷达接收机噪声系数，T0为噪声温度，k为玻尔兹曼常数。
2.2支援干扰条件下的雷达方程支援干扰条件下，干扰机以其主瓣指向雷达，而雷达则以主瓣指向目标。
只考虑单部干扰机时，雷达作用距离方程为：R max_SJ=[P t G t G rσR j2B j4πP j G j G r′(θ)B n Lγj (SJ)min]14上式中，P j为干扰机发射功率，G j为雷达天线的发射增益，B j为干扰机噪声带宽，G r′(θ)为雷达天线对干扰机干扰信号的接收增益。
γj为干扰信号对雷达天线的极化损失，R j为干扰机到雷达之间的距离。
(SJ)min为最小可检测信干比。
考虑多部干扰机支援干扰时，设干扰机到雷达之间的距离和方位角不同，而其他性能一致，则雷达作用距离方程为：R max_SJ=[P t G t G rσB j4πP j G j B n Lγj(SJ)min∑G r′(θi)R j,i2ni=1]14本实验中，计算干扰下的雷达作用距离时，除干扰机的干扰信号外，考虑其他噪声杂波的影响，则信干比的计算为：(SJ all )=SP N∙P NJ all=SP N∙P NP N+P0j上式中，P N=FkT0B为噪声杂波功率，P0j为雷达接收到的干扰信号功率。
雷达技术实验报告
雷达技术实验报告雷达技术实验报告专业班级:姓名：学号: ﻩ一、实验内容及步骤1、产生仿真发射信号：雷达发射调频脉冲信号，IQ两路；2、观察信号得波形,及在时域与频域得包络、相位；3、产生回波数据：设目标距离为Ｒ＝0、500０ｍ；４、建立匹配滤波器，对回波进行匹配滤波;5、分析滤波之后得结果。
二、实验环境maｔlab三、实验参数脉冲宽度Ｔ=10e－6; 信号带宽Ｂ=3０e６；调频率γ=B／T; 采样频率 Fｓ＝2*B；采样周期 Ts=1/Fｓ; 采样点数Ｎ＝T/Ts;匹配滤波器h（t）＝S t*（—ｔ)时域卷积conv ,频域相乘fft，ｔ=liｎｓpace(T1,T2，N）;四、实验原理1、匹配滤波器原理：在输入为确知加白噪声得情况下,所得输出信噪比最大得线性滤波器就就是匹配滤波器,设一线性滤波器得输入信号为：其中:为确知信号,为均值为零得平稳白噪声，其功率谱密度为。
设线性滤波器系统得冲击响应为,其频率响应为，其输出响应:输入信号能量:输入、输出信号频谱函数：输出噪声得平均功率：利用Sｃhwarz不等式得:上式取等号时，滤波器输出功率信噪比最大取等号条件：当滤波器输入功率谱密度就是得白噪声时，ＭF得系统函数为：为常数1，为输入函数频谱得复共轭，,也就是滤波器得传输函数.为输入信号得能量,白噪声得功率谱为只输入信号得能量与白噪声功率谱密度有关。
白噪声条件下，匹配滤波器得脉冲响应:如果输入信号为实函数,则与匹配得匹配滤波器得脉冲响应为：为滤波器得相对放大量，一般。
匹配滤波器得输出信号:匹配滤波器得输出波形就是输入信号得自相关函数得倍，因此匹配滤波器可以瞧成就是一个计算输入信号自相关函数得相关器，通常＝1。
2、线性调频信号(ＬＦＭ）LFM信号(也称Chirp 信号)得数学表达式为：2、１式中为载波频率，为矩形信号,，就是调频斜率，于就是,信号得瞬时频率为，如图１图1 典型得chｉrp信号(a）up-chiｒp(K＞0)（b)doｗｎ-chiｒp（K<0）将2、1式中得up－chirｐ信号重写为：2、2当TＢ〉１时，LFM信号特征表达式如下:２、3对于一个理想得脉冲压缩系统，要求发射信号具有非线性得相位谱,并使其包络接近矩形;其中就就是信号s（t)得复包络.由傅立叶变换性质,S（ｔ)与s（t）具有相同得幅频特性,只就是中心频率不同而已。
雷达操作演示实验报告
一、实验目的1. 熟悉雷达的基本原理和组成；2. 掌握雷达的操作方法和步骤；3. 学习雷达信号处理的基本知识；4. 了解雷达在实际应用中的重要作用。
二、实验原理雷达（Radio Detection and Ranging）是一种利用电磁波探测目标的技术。
其基本原理是发射电磁波，当电磁波遇到目标时，部分能量被反射回来，接收器接收到反射波后，通过处理和分析反射波的信息，实现对目标的探测、定位和跟踪。
雷达主要由以下几部分组成：1. 发射器：产生和发射电磁波；2. 发射天线：将电磁波发射出去；3. 接收器：接收反射回来的电磁波；4. 接收天线：将接收到的电磁波转化为电信号；5. 信号处理器：对电信号进行处理和分析；6. 显示器：显示处理后的信息。
三、实验仪器与设备1. 雷达实验系统一台；2. 发射天线一台；3. 接收天线一台；4. 信号处理器一台；5. 显示器一台；6. 电源一台。
四、实验步骤1. 连接实验仪器：将发射天线、接收天线、信号处理器、显示器和电源按照实验系统要求进行连接。
2. 打开电源：开启雷达实验系统电源，确保所有设备正常工作。
3. 设置参数：根据实验要求，设置雷达的频率、脉冲宽度、发射功率等参数。
4. 发射电磁波：按下发射按钮，雷达开始发射电磁波。
5. 接收反射波：雷达接收器接收反射回来的电磁波。
6. 信号处理：信号处理器对接收到的电磁波进行处理和分析，提取目标信息。
7. 显示信息：显示器显示处理后的信息，包括目标距离、速度、方位角等。
8. 修改参数：根据实验要求，修改雷达参数，重复实验步骤。
9. 关闭实验系统：完成实验后，关闭雷达实验系统电源。
五、实验结果与分析1. 实验过程中，雷达成功发射电磁波，并接收反射波。
2. 信号处理器成功处理反射波，提取目标信息。
3. 显示器成功显示目标信息，包括距离、速度、方位角等。
4. 通过修改雷达参数，可以观察到不同参数对目标信息的影响。
六、实验结论1. 雷达实验系统能够成功发射和接收电磁波，实现目标的探测、定位和跟踪。
雷达信号杂波的仿真与实现
收稿 日期 ：２ １． １１ 。 ０ ２０ —５
第 ４期
吕俊 颖：雷达信号杂波 的仿真与实现
・８ ２ ７・
２ 杂 波功 率谱 计 算 原 理
雷达采用传统的 等多 普勒线 一距离线网 格划
分 方法 ［１。 １１ １ ２
） 斯 布 机 列 （ ＝ ￣ ｎ。。— 高 分 随 序 Ｈｆ ［。ｆＡ ） ｓ。。 ｆ ‘ 。。— 。Ａ ） （ 。 。。
ｔ ｅｓｍｕ ａ ｉｎ ｒ ｓ ｔ ｈ ｗｓ ｈ ｔ ｈ ｈ ｒ ｃ ｅ ｆ ａ ａ ｌ ｔ ｒ ｏ ｌ ｅｅ ａ ｔ ｅ ｌｃｅ ｒ ｕ ｈｔ ｅｅ ａ ｌ ． ｈ ｉ ｌｔ ｕｌ ｓ ｏ ａ ｅｃ ａ ａ ｔ ｒ ｄ ｒ ｕ ｔ ｕ ｄｂ ｘ ｃｌ ｒ ｆ ｔｄ ｔ ｏ ｇ ｘ ｍｐ ｅ ｏ ｅ ｔ ｔ ｏ ｒ ｃ ｅｃ ｙ ｅ ｈ ｈ
ｘｎ ｆ ，其 中 △ 是 时域取 样 间隔 ，△ （Ａ ） ｆ 厂是频域 取样
当且仅 当 ｛ ） 各分量 是 正态分 布 时 ，ｘｎ ｔ的各分 （Ａ）
量也 是 高斯分 布 。此实 现过程 如 图 １ 示 。 所
间隔 。 由于离 散 随机过 程采样 是独 立 的， 模 拟 的 杂 波 频 谱 作 为 杂
的夹 角 为 ，其 与速 度矢量 的夹 角 为 。确 定攻 击
换 后统 计特 性保 持不 变 ，因此 可 以产 生 具有指 定功 率 谱 、幅度 服 从瑞 利分 布 、相位 符 合 『， － 间均 ０ｎ区 ２］
匀 分布 的杂 波序 列 。
Ｋ ｅ ｏ ｄｓ ｙｗ ｒ ：Ｒａ ａ； ｕｔｒ Ｓｍｕａｉｎ ｄ ｒ Ｃｌｔ ； ｉ ｌｔ ｅ ｏ
随着 雷 达 研 究 的 深 入 ，对 特 定 雷 达信 号 的仿
真 ，必须 涉及 到许 多随 机 因素的 影响 ，这 样才 能得 出更加 贴近 实际情 况 的定量 性能 指标 。因此 ，研究
雷达系统仿真实验二
2011 年春季学期研究生课程考核考核科目：雷达系统仿真（实验二）学生所在院（系）：电子与信息工程学院学生所在学科：信息与通信工程学生姓名：吴上上学号：10S005123学生类别：强军计划考核结果阅卷人非相干积累改善因子及积累损耗的研究一、实验目的1. 了解脉冲积累的基本思想；2. 掌握非相干积累改善因子和积累损耗的计算；3. 掌握仿真实验分析方法。
二、实验原理1、非相干积累当一个目标在单次扫描中位于雷达波束时，它会反射若干脉冲。
通过将某个给定的目标在单次扫描中返回的所有脉冲的回波积累起来，可以提高雷达的灵敏度SNR 。
返回脉冲的个数与天线扫描效率和雷达PRF 有关。
更精确的有，从给定目标返回的脉冲个数由下式给出：2a sc rP T f n θπ=(1) 式中,a θ是方位天线波束宽度，sc T 是扫描时间，r f 是雷达PRF 。
非相干积累通常在包络检波器，也称为平方律检波器后实现。
非相干积累的效率比相干积累要低。
事实上，非相干积累的增益总是小于非相干积累脉冲的个数。
这个积累损耗称为和P n 之间，近似值为：10l )5.5N C I L d B=- (2) 当P n。
利用平方律检波器和非相干积累的雷达接收机的框图见图1。
实践中，平方律检波器通常用做最佳接收机的近似。
()r t 为信号的概率密度函数，定义一个新的无量纲变量y ：/n n y r ψ= (3)并且还定义22/2P A SNR ψℜ== (4)于是得到新变量的概率密度函数为20()()()(2n p nn n n n y dr f y f r y I y dy ⎛⎫-+ℜ== ⎪ ⎪⎝⎭(5)来自天线和图1 平方律检波器和非相干积累的简化框图对第n 个脉冲的平方律检波器的输出正比于其输入的平方，在对(3)中的变量进行变换后，它正比于n y 。
因此，定义一个新的变量是更方便的：212n n x y =(6)在平方律检波器输出端的变量的概率密度函数为0()()exp 2p nn n n n dy f x f y x I dx ⎛ℜ⎫⎛⎫==-+⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(7)P n 个脉冲的非相干积累实现为1Pn n n z x ==∑ (8)由于各个随机变量n x 是相互独立的，变量z 的概率密度函数为12()()()()P n f z f x f x f x = (9)算子“”表示卷积。
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沈阳理工大学
雷达成像实验（论文）简单雷达实信号仿真实验
年级: 2011届
学号: **********
姓名:
专业: 通信工程
指导老师:
二零一四年十月
院系信息科学与工程学院专业通信工程
年级 2011届姓名
题目简单雷达实信号仿真实验
指导教师：
评语
指导教师 (签章) 成绩
年月日
摘要
运用数字信号处理理论和Matlab 软件研究的脉冲压缩多普勒雷达的信号处理仿真问题,提出了一个仿真模型,该模型能够仿真雷达信号、系统噪声与杂波的产生和脉冲压缩多普勒雷达系统中信号的动态处理过程,最后结合MIMO雷达信号特点 ,显示了使用Matlab 仿真雷达信号处理系统方便快捷的特点。
关键词: MIMO 模糊图脉冲压缩
Abstract
The use of digital signal processing theory and Matlab software research Dop pler radar pulse compression signal processing simulation, a simulation model to simulation of radar signals, the system noise and clutter of the generation and p ulse compression Doppler radar system Dynamic signal processing, the final com bination of the characteristics of MIMO radar signal, indicating the use of Matlab simulation of the radar signal processing system characterized by convenient an d efficient. Key words: MIMO. Fuzzy Graph .pulse compression
目录
摘要 ...................................................................................................................................................... Abstract ......................................................................................................................................................
一、实验内容简介 ..................................................................................................... 错误!未定义书签。
二、实验目的............................................................................................................. 错误!未定义书签。
三、实验原理............................................................................................................... 错误!未定义书签。
四、实验内容 (1)
1.连续波 (1)
2.单个矩形脉冲 (3)
3.相参脉冲 (6)
4.线性调频脉冲（LFM） (9)
5.相位编码脉冲 (10)
五、参考文献 (12)
一、 实验内容简介：
利用Mathlab 实现对几种常见的雷达信号的仿真。
画出这几种信号形式的时域和频域的波形图。
二、 实验目的：
通过仿真熟悉常用的雷达信号的时域和频谱形式，掌握MatLab 中信号的产生和表示方法及信号频谱的计算和图形绘制。
进一步锻炼学员的编程能力，提高利用算法实现解决实际问题的能力。
三、 实验原理：
不同体制的雷达由于不同的任务采用了不同的信号形式，雷达常用的信号形式有连续波和脉冲波两种；
连续波中又有按三角形或按正弦规律变化的调频连续波，脉冲波中有简单脉冲波、脉内调频脉冲波和脉间调频脉冲波；
其中测高雷达和车载测距雷达多采用连续波的形式，常规雷达采用简单调频脉冲信号；动目标显示或测速多普勒雷达多采用高工作比的矩形调幅脉冲信号；一些新体制的高分辨率雷达多采用线性调频或相位编码等脉冲压缩信号。
对以上信号形式经傅立叶变换可以得到其频谱。
四、实验内容：
画出连续波、单个矩形脉冲波、相参脉冲波、线性调频脉冲波、相位编码脉冲波的时域波形，计算并绘制以上信号的频谱。
信号采用的参数如下 ：
1、连续波
连续波是最基本的波形，其表达式为：
)2cos()(00ϕπ+=t f A t s i
参数为：载波频率f0为20MHz ，采样频率为4倍f0，采样长度为1000.
Mathlab代码：
仿真效果如下图所示：
2、单个矩形脉冲
单个矩形脉冲的表达式为 ：
参数为：载波频率f0为20MHz ，采样频率为4倍f0，脉宽为1us ，脉冲周期为20us
Mathlab 代码为：
00()cos(2)i t s t Arect f t πϕτ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭
1,2
rect(t )=0,2t t τττ⎧≤⎪⎨>⎪⎩
仿真结果如图
（a）单个矩形脉冲信号的合成过程说明
（b）单个矩形脉冲信号的时域频域波形图
3、相参脉冲
参数为：载波频率f0为20MHz，采样频率为4倍f0，脉宽为1us，脉冲周期为20us。
Mathlab代码为：
仿真结果如下图：
4、线性调频脉冲（LFM ）
参数为：带宽为20MHz ，采样频率为fs 为4倍B ，脉宽为10us ，频率变化率为带宽除以脉冲宽度。
Mathlab 代码为：
20()()cos 2()2i t
t s t Arect f t μπτ⎡⎤=+⎢⎥⎣⎦
仿真效果如图所示：
5、相位编码脉冲
参数为：载波频率f0为10MHz，采样频率为16倍f0，脉宽为0.5us，脉冲周期为5us。
Mathlab代码为：仿真结果如下图：
五、参考文献
[1] 丁鹭飞陈建春．雷达原理．电子工业出版社，2009.3
[2] 巴塞姆·马哈夫扎.雷达系统设计MATLAB仿真.电子工业出版社，
2009.10
[3] 穆尔. MATLAB实用教程(第2版).电子工业出版社，2010.1
[4] 梅利尔·斯科尼克.雷达系统导论.电子工业出版社，2012.5
[5] 理查兹.雷达信号处理基础.电子工业出版社，2008.6
[6] 斯科尼克.雷达手册.电子工业出版社，2010.7。