概率论实验 04 - | 基于Matlab的匹配滤波器

线性调频雷达信号的脉冲压缩-匹配滤波 信号模型 线性调频信号具有一个优势,那就是不减小脉宽的情况下,同样能够提高雷达的分辨力。 现代雷达普遍采用线性调频体制,了解线性调频雷达信号很重要。 一般情况下,线性调频雷达信号,定义为 s~(t)=rect(tτ)exp[j2π(fct+12μt2)](1) \tilde{s}(t)=rect(\frac{t}{\tau})\mathrm{exp}[j2\pi (f_ct+\frac{1}{2}\mu t^2)] \tag{1} s~(t)=rect(τt​)exp[j2π(fc​t+21​μt2)]( 阅读详情

一.实验目的和任务

1. 了解匹配滤波器的原理;

2. 实现LFM信号的相关接收。

二.实验原理介绍

1.匹配滤波器

2.线性调频信号是大时宽带宽积信号,常用在雷达和通信信号中来提高系统的抗干扰能力,采用匹配滤波器,可以在强噪声背景环境中发现信号。

三、实验内容与步骤

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f01=30e+6;
b1=8e+6;
t0=10e-6;
fs=150e+6;
f02=30e+6;
b2=8e+6;
c2=30;
 
subplot(2,1,1);
[bv av]=butter(4,b1/2/(fs/2));
[hf f2]=freqz(bv,av,100,fs);
plot(f2,abs(hf));
title('LPF频率响应');
grid on
subplot(2,1,2);
[b0 a0]=butter(4,[(f01-b1/2)/(fs/2) (f01+b1/2)/(fs/2)]);
[hf f2]=freqz(b0,a0,100,fs);
plot(f2,abs(hf));
title('BPF频率响应');
grid on
 
figure;
t=0:1/fs:t0;
u2=pi*b2/t0;
subplot(2,2,1);
s=sin(2*pi*(f02-b2/2)*t+u2.*t.*t);
plot(t,s);
title('LFM 信号');
grid on
subplot(2,2,3);
n=length(s);
n1=n/2;
f1=(0:n1-1)/n*fs;
fs1=abs(fft(s));
plot(f1,fs1(1:n1));
title('LFM信号频谱');
grid on
subplot(2,2,2);
u1=pi*b1/t0;
h=sin(2*pi*(f01-b1/2)*t+u1.*t.*t);
h=fliplr(h);
ys=conv(s,h);
t2=(-n+1:n-1)/n*t0;
ys=filter(b0,a0,ys);
plot(t2,ys);
title('中频输出信号');
subplot(2,2,4);
i=find(ys<0)
ys(i)=0;
ys=filter(bv,av,ys);
plot(t2,ys);
title('视频输出信号');
grid on
 
figure;
subplot(2,2,1)
c1=sqrt(c2);
xn=randn(1,n)*c1;
plot(t,xn)
title('输入噪声');
grid on
subplot(2,2,3);
fn=xcorr(xn,xn,'biased');
fn=abs(fft(xn));
f2=(0:n-1)/(2*n+1)*fs;
plot(f2,fn(1:n));
title('输入噪声功率谱');
grid on
subplot(2,2,2);
yn=conv(xn,h);
yn=filter(b0,a0,yn);
plot(t2,yn);
title('中频输出信号');
grid on
subplot(2,2,4);
i=find(yn<0);
yn=filter(bv,av,yn);
plot(t2,yn);
title('视频输出信号');
grid on
 
figure;
subplot(2,2,1);
x=s+xn;
plot(t,x);
title('输入信号+噪声');
grid on
subplot(2,2,3);
fx=xcorr(x,x,'biased');
fx=abs(fft(xn));
plot(f2,fx(1:n));
title('输入信号+噪声功率谱');
grid on
subplot(2,2,2);
y=conv(xn,h);
y=filter(b0,a0,y);
plot(t2,y);
title('中频输出信号+噪声');
grid on
subplot(2,2,4);
i=find(y<0);
y(i)=0;
yn=filter(bv,av,y);
plot(t2,y);
title('视频输出信号+噪声');
grid on

f01=30e+6;
b1=8e+6;
t0=10e-6;
fs=150e+6;
f02=35e+7;
b2=10e+7;
c2=25;

匹配滤波器的仿真——线性调频信号 1.使用线性调频信号的原因 线性调频信号的特点在于频率会随时间变化,所以作为测试信号可以测试不同频率的状态。 2.从一般信号推导出线性调频信号的时域表达式 推导原则:根据频率随时间变化的特点就可以推导出线性调频信号的时域表达式。 对于一个一般信号,其表达式为 x(t)=Acos⁡(ω0t+ϕ)x(t) = A\cos(\omega_0t+\phi)x(t)=Acos(ω0​t+ϕ)。从这个表达式中得到相位是 θ(t)=ω0t+ϕ\theta(t) = \omega_0t+\phiθ(t)=ω0​ 阅读详情

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