雷达信号处理实验报告_课程设计

电子科技大学

雷达信号产生与处理实验课程设计

课程名称：雷达信号产生与处理的设计与验证

指导老师：姒强

小组成员：

学院：信息与通信工程学院

、实验项目名称：雷达信号产生与处理的设计与验证课程设计、实验目的：

1. 熟悉Quartusll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=30MHz

2•构造中频数字接收机（DDC对上述信号接收

3•输出接收机的基带LFM信号，采样率7.5MHz

4.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:

I

--------- >X *低通滤波器抽取

t cos ---------------- * ADC N C O

qp i ----------------- --------

DAC脉冲压「缩

--------- X叭低通滤波器抽取

Q

(1) matlab产生LFM信号

LFM信号要求为T=24us B=5MHz, fO =30MHz。选择采样率为45MHz。产生LFM的matlab代码如下：

MHz=1e+6;

us=1e-6;

% --------------- 波形参数--------------------

fs=45*MH z;

f0=30*MH z;

B=5*MHz;

T=24*us;

Tb=72*us;

SupN=fs/7.5VIH z;

% --------------- 波形计算--------------------

K=B/T;

Ts=1fs;

tsam=0:Ts:T;

LFM=si n( (2*pi*(f0-B/2)*tsam+pi*K*tsam .A2));

LFM=[zeros(1,Tb/Ts) LFM zeros(1,Tb/Ts)];

N=le ngth(LFM);

Fig=figure;

x_axis=(1:N)*Ts/us; plot(x_axis,real(LFM),'r');

title('LFM 原始波形');xlabel('时间(us)'); ylabel('归一化幅度'); zoom xon; grid on;

axis([m in( x_axis) max(x_axis) -1.1 1.1]);

编写matlab程序将中频LFM信号画出来

图6-1 LFM 信号原始波形

通过matlab 将LFM 原始波形量化成12位的数据，并生成保存为后缀.MIF 的文 件。

图6-2 LFM 信号量化波形

(2) 中频LFM 信号产生过程

图6-3信号产生过程

地址计数器模块：通过输入时钟，地址自动加一，把波形存储模块中的数据进行 寻址。

Lr ■阿即岳洱

■ FV1量化液

形

?0 40 60 EQ 10Q 120 140 1R0

时间阿

?0 4C GC 60

100 1?0 140 1«0

时间（阔

J

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1

CLK ADDCUT112..0]

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图6-4地址计数器模块

波形存储模块：通过matlab生成LFM的波形数据数据，并把matlab生成的数据储存到波形储存模块中，即matlab生成的.MIF文件。

数据锁存器：起到缓存作用，对从波形模块中提取的数据起暂时存储的作用

图6-5数据锁存器

数据产生模块：连接地址计数器、波形存储模块、数据锁存器，之后数据锁存器的后面连接实验板的DAC就能得到我们需要的中频信号LFMo

图6-6数据产生模块整体图

(3) AD 采样与锁存

通过试验箱自带的ADC,将DAC 输出的信号进行采样，AD 数据采集进来, 通过一个数据锁存器，使得数据在一个时钟来之前得到缓存。

图6-7 AD 采样模块

(4) l,Q 路信号生成

NCO 存储模块：运用matlab 生成正弦和余弦信号数据，并存储在该模块里面

图6-8 NCO 存储模块

I 、Q 路信号生成整体模块：通过正弦、余弦数据和 AD 采样的数据相乘，分别得

(5) 低通滤波器

低通滤波器将I 、Q 路的和频分量即高频分量滤除，保留差频分量，以获得基带

信号。

Zi A T M .A TC

H

图6-10低通滤波器模块

(6) 六倍抽取模块信号再经过六倍抽取

图6-11六倍抽取模块

(7) 实现匹配滤波器的卷积FIR滤波器模块

I、Q路进行匹配滤波

图6-12实现匹配滤波器的卷积FIR滤波器模块