线性调频信号回波处理

%程序：线性调频信号回波处理

%LFMEchoProc.m

clc; %清楚命令窗口信息

clear; %清除工作区的变量

close all; %清除绘图

%****************参数设置*************%

fr=3e9; %射频

f0=10e6; %中频

pw=256e-6; %脉宽

bw=2e6; %带宽

pri=1e-3; %脉冲重复周期

fs=70e6; %采样率

R=100e3; %距离

v=0; %速度

Pt=10*log10(1e6); %功率

lamda=10*log10(0.1);%波长

G=30; %天线增益dB

L=6; %损耗dB

Fn=3; %噪声系数dB

RCS=10*log10(2); %RCS

%***************信号参数计算*************%

Pr=Pt+2*G+2*lamda+RCS-3*10*log10(4*pi)-4*10*log10(R)-L; %回波功率计算A=sqrt(10^(Pr/10)); %回波信号幅度tou=2*R/3e8; %收发时间

fd=2*v*fr/3e8; %回波多普勒频率k=bw/pw; %调频带宽频率变化率

%************************发射信号产生*******************%

t=(0:1/fs:pri).'; %时间sampleTbegin=ceil(0*fs+1); %采样时间起始点sampleTEnd=ceil(pw*fs+1); %采样时间结束点sTrans=zeros(length(t),1); %产生发射信号sTrans(sampleTbegin:sampleTEnd,1)=...

sin(2*pi*(f0*t(sampleTbegin:sampleTEnd,1)+k*t(sampleTbegin:sampleTEnd ,1).^2/2));

%图像展示

figure;

plot(t*1e6,sTrans); %发射信号时域波形

xlabel('时间/us');

ylabel('幅度');

freTrans=fftshift(fft(sTrans)); %发射信号频域波形

f=linspace(-fs/2,fs/2,length(t));

figure;

plot(f/1e6,abs(freTrans));

xlabel('频率/MHz');

ylabel('幅度');

%***********************回波信号产生*******************%

beginsample=ceil(tou*fs); %采样起始点endsample=ceil((tou+pw)*fs); %采样结束点sEcho=zeros(length(t),1); %产生回波信号sEcho(beginsample:endsample,1)=...

A*sin(2*pi*((f0+fd)*(t(beginsample:endsample,1)-tou)+k*(t(beginsample :endsample,1)-tou).^2/2));

figure;

plot(t*1e6,sEcho); %回波信号时域波形

xlabel('时间/us');

ylabel('幅度');

freEcho=fftshift(fft(sEcho));

f=linspace(-fs/2,fs/2,length(t));

figure;

plot(f/1e6,abs(freEcho)); %回波信号频域波形

xlabel('频率/MHz');

ylabel('幅度');

%**********************叠加接收机噪声*******************%

kn=1.38e-23;

Bn=bw;

NoiseDev=kn*T*fs*10^(Fn/10); %噪声功率，因后续要通过滤波器，

%此处带宽用采样带宽，保证噪声功率密度

noise=sqrt(NoiseDev)*randn(length(sEcho),1);

sEcho=sEcho+noise; %信号混叠噪声

Wn=fir1(50,[(f0-bw)/(fs/2) (f0+2*bw)/(fs/2)]); %带通滤波器设计

sEcho=filter(Wn,1,sEcho); %带通滤波处理

figure;

plot(t*1e6,sEcho);

xlabel('时间/us');

ylabel('幅度');

freEcho=fftshift(fft(sEcho));

f=linspace(-fs/2,fs/2,length(t));

figure;

plot(f/1e6,abs(freEcho));

xlabel('频率/MHz');

ylabel('幅度');

%*******************正交鉴相****************%

LocalI=sin(2*pi*f0*t);

LocalQ=cos(2*pi*f0*t);

sI=sEcho.*LocalI;

sQ=sEcho.*LocalQ;

filtWn=fir1(50,0.2); %低通滤波器设计

filsI=filter(filtWn,1,sI); %低通滤波处理

filsQ=filter(filtWn,1,sQ); %低通滤波处理

fils=filsI+sqrt(-1).*filsQ; %组成复信号

figure;

plot(t*1e6,fils); %零中频信号

xlabel('时间/us');

ylabel('幅度');

frefilsI=fftshift(fft(fils));

f=linspace(-fs/2,fs/2,length(t));

figure;

plot(f,abs(frefilsI));

xlabel('频率/MHz');

ylabel('幅度');

%************匹配滤波**************%