雷达参数侦察

电子科技大学电子工程学院标准实验报告

（实验）课程名称：信息对抗实验电子科技大学教务处制表

实验报告（六）

学生姓名：王超楠学号：2013020904011

指导教师：廖红舒/张花国

实验地点：科研二号楼B453 实验时间：周二晚

一、实验室名称：信息对抗系统专业实验室

二、实验项目名称：雷达参数侦实验察

三、实验学时：4学时

四、实验原理：

MATLAB软件具有编程实现简单、使用方便等优点，是目前应用广泛的计算机仿真软件，并且提供各种常用数字通信信号源生成函数的使用帮助文件。因此让学生通过实际上机实验，熟悉MATLAB计算机仿真软件，可实现各种雷达信号产生及分析仿真，从而加深对雷达信号产生、参数提取的理解。

五、实验目的：

1.针对常规脉冲/脉冲压缩（LFM、相位编码）雷达，掌握截获信号的计算机模拟仿真；

2.掌握脉冲雷达脉宽、脉冲幅度、脉冲达到时间、频率及脉内调制特征参数估计的基本方法。

六、实验内容：

1. 提取信号包络；

2. 设置门限；

3. 估计TOA与PW；

4. 提取脉内信号样本；

5. 脉内调制识别；

6. 估计频率；

7. 估计噪声功率、PA；

七、实验器材（设备、元器件）：

计算机、Matlab仿真软件

八、实验步骤：

1.学习MATLAB软件的使用并学习其通信信号帮助工具箱；

2.利用MATLAB语言生成雷达信号，并提取雷达参数。

九、实验数据及结果分析

1.提取信号包络

（1）常规脉冲信号包络

（2）BPSK信号包络

（3）QPSK信号包络

（4）LFM信号包络

2.设置门限

由上图分析可以设置门限，其中常规脉冲信号门限设置为4，其余的设置为3。

3.估计TOA与PW

4.提取脉内信号样本

四种信号的脉内样本提取方式类似，由于数据比较多因此以常规脉冲雷达的脉内数据提取为例。

5.脉内调制识别

识别思路：首先分别进行FFT变化，如果有离散谱线出现，那么该信号时常规脉冲信号；如果2次方谱出现离散谱线，则该信号时BPSK；如果四次方谱出现离散谱线，则该信号是QPSK信号。

6.估计频率

7. 估计噪声功率、PA

实验程序：

N=2000;%%%time length

B=0.3;

SNR=20;%%% dB

pulse_width=1000;

delay=500; %%% time delay fc=100;%%% carry frequency

r=10;%g过采样率

% 常规脉冲

v1=4;%设置门限

t=0:pulse_width-1;

noise=sqrt(0.5)*(randn(1,N)+j*randn(1,N));%噪声功率1W

y=sqrt(10^(SNR/10))*exp(j*2*pi*fc*t);%信号功率50w

normal=[zeros(1,delay),y,zeros(1,N-pulse_width-delay)]+noise;%输出常规脉冲信号

TOA1=min(find(normal>=v1));%到达时间

TOE1=max(find(normal>=v1));%脉冲结束时间

fprintf('常规脉冲信号到达时间TOA为%d\n',TOA1);

pw1=TOE1-TOA1;%脉宽

fprintf('常规脉冲信号的脉宽PW为%d\n',pw1);

z=zeros(1,pw1);

p=var(z)-var(noise);

figure(1)

plot(real(normal));%提取包络，即信号幅度

title('常规脉冲信号包络');

grid on;

% BPSK

figure(2)

v2=3;%设置门限

s=randsrc(1,pulse_width/r,[1,-1]);

rec=rectpulse(s,r);

bpsk=[zeros(1,delay),rec.*y,zeros(1,N-pulse_width-delay)]+noise;

TOA2=min(find(bpsk>=v2));%到达时间

TOE2=max(find(bpsk>=v2));%脉冲结束时间

fprintf('BPSK到达时间TOA为%d\n',TOA2);

pw2=TOE2-TOA2;%脉宽

fprintf('BPSK脉宽PW为%d\n',pw2);

plot(real(bpsk));

title('BPSK信号包络');

grid on;

%QPSK

figure(3)

v3=3;%门限设置

ss=randsrc(1,pulse_width/r,[1,-1,j,-j]);

recc=rectpulse(s,r);

qpsk=[zeros(1,delay),recc.*y,zeros(1,N-pulse_width-delay)]+noise; TOA3=min(find(qpsk>=v3));%到达时间

TOE3=max(find(qpsk>=v3));%脉冲结束时间

fprintf('QPSK到达时间TOA为%d\n',TOA3);

pw3=TOE2-TOA3;%脉宽

fprintf('QPSK脉宽PW为%d\n',pw3);

plot(real(qpsk));

title('QPSK信号包络');

grid on;

%LFM

figure(4)

v4=3;

yy=sqrt(10^(SNR/10))*exp(j*(2*pi*fc*t+pi*B/pulse_width*t.^2)); lfm=[zeros(1,delay),yy,zeros(1,N-pulse_width-delay)]+noise; TOA4=min(find(lfm>=v4));%到达时间

TOE4=max(find(lfm>=v4));%脉冲结束时间

fprintf('LFM到达时间TOA为%d\n',TOA4);

pw4=TOE4-TOA4;%脉宽

fprintf('BPSK脉宽PW为%d\n',pw2);

plot(real(lfm));

title('LFM信号包络');

grid on;

%识别

figure(5)

subplot(411)

plot(fftshift(abs(fft(normal))));

grid on;

subplot(412)

plot(fftshift(abs(fft(bpsk.^2))));

grid on;

subplot(413)

plot(fftshift(abs(fft(qpsk.^4))));

grid on;

subplot(414)

plot(fftshift(abs(fft(lfm))));

grid on;

%噪声功率估计

noise_qpsk=sqrt(var([normal(1:TOA1),normal(TOE1:2000)]));

fprintf('常规脉冲信号噪声功率为%fW\n',noise_qpsk);

noise_bpsk=sqrt(var([bpsk(1:TOA2),normal(TOE2:2000)]));

fprintf('BPSK信号噪声功率为%fW \n',noise_bpsk);

noise_qpsk=sqrt(var([qpsk(1:TOA3),qpsk(TOE3:2000)]));

fprintf('QPSK信号噪声功率为%fW\n',noise_qpsk);