《雷達(dá)技術(shù)》實驗指導(dǎo)書

《雷達(dá)技術(shù)》試驗指導(dǎo)書99999999999999999999999信息科學(xué)與工程學(xué)院編制人：吳迪、付垚編制日期：2022-9-15試驗一、雷達(dá)波形分析試驗試驗?zāi)康模?、了解雷達(dá)常用信號的形式2、學(xué)會用仿真軟件〔Matlab〕分析信號的特性3、了解雷達(dá)常用信號的頻譜特點和模糊函數(shù)試驗原理：雷達(dá)有兩大類型：連續(xù)波〔CW〕型和脈沖型。CW雷達(dá)連續(xù)放射無線電波，同時接收反射回波。回波。測量多普勒頻率，直接稱為脈沖雷達(dá)。收的問題。脈沖雷達(dá)輻射的無線電波形稱為放射波形，它有4個根本參數(shù)：或特定工作要求。脈沖寬度：脈沖寬度就是脈沖持續(xù)時間。脈沖寬度可以從幾分之一微妙到后沿之間的距離表示。PRFfr表示。試驗步驟：1、列出簡潔脈沖調(diào)制信號和線性調(diào)頻雷達(dá)信號數(shù)學(xué)模型2Matlab軟件編寫雷達(dá)信號產(chǎn)生程序3、對信號進(jìn)展頻譜分析4、記錄仿真結(jié)果、存儲仿真波形試驗內(nèi)容〔試驗參數(shù)設(shè)置：信號參數(shù)設(shè)置如下：載頻：85MHz250μs脈沖寬度：8μs1v載頻：85MHz脈沖重復(fù)周期：250μs脈沖寬度：20μs15MHz幅度：1v試驗程序：簡潔的脈沖調(diào)制信號〔Matlab程序：Fs=10e6;t=0:1/Fs:300e-6;fr=4e3;fo=8.5e7;x1=square(2*pi*fr*t,3.2)./2+0.5;x2=exp(i*2*pi*fo*t);x3=x1.*x2;subplot(3,1,1);plot(t,x1,”-”);axis([0,310e-6,-1.5,1.5]);xlabel(”時間/s”)ylabel(”幅度/v”)title(”脈沖信號重復(fù)周期T=250us8us”)grid;subplot(3,1,2);plot(t,x2,”-”);axis([0,310e-6,-1.5,1.5]);xlabel(”時間/s”)ylabel(”幅度/v”)title(”連續(xù)正弦波信號載波頻率fo=85MHz”)grid;subplot(3,1,3);plot(t,x3,”-”);axis([0,310e-6,-1.5,1.5]);xlabel(”時間/s”)ylabel(”幅度/v”)title(”脈沖調(diào)制信號”)grid;/*****************************************************************************/線性調(diào)頻信號〔Matlab程序：Fs=10e6;fr=4e3;x2=exp(i*2*pi*fo*t);x3=x1.*x2;subplot(2,2,1);plot(t,x1,”-”);xlabel(”時間/s”)ylabel(”幅度/v”)title(”脈沖信號重復(fù)周期T=250us脈沖寬度為8us”)grid;subplot(2,2,3);plot(t,x2,”-”);xlabel(”時間/s”)ylabel(”幅度/v”)title(”fo=85MHz”)grid;B=15.0e6;T=10.e-6;mu=B/T;delt=linspace(-T/2.,T/2.,10001);LFM=exp(i*2*pi*(fo*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);axis([-1,1,-1.5,1.5]);grid;時間/s”)幅度/v”)title(”線性調(diào)頻信號T=10msB=15MHz”)subplot(2,2,4);y=20*log10(abs(LFMFFT));y=y-max(y);plot(freq,y,”k”);grid;頻率/MHz”)ylabel(”頻譜/dB”)title(”線性調(diào)頻信號T=10msB=15MHz”)試驗結(jié)果：簡潔的脈沖調(diào)制信號線性調(diào)頻信號試驗二、相位法與振幅法測角試驗試驗?zāi)康模?、了解雷達(dá)常用信號的形式2、學(xué)會用仿真軟件〔Matlab〕分析信號的特性3、了解雷達(dá)常用信號的頻譜特點和模糊函數(shù)試驗原理：相位法測角多在相控陣?yán)走_(dá)中使用。號法，等信號法多用在準(zhǔn)確跟蹤雷達(dá)中，最小信號法已很少使用。1、相位法測角：設(shè)在θd，顧他們所接收到的信號由于存在波程差ΔR而產(chǎn)生一個相位差ψ，ψ=2πΔR/λ=2πdsinθ/λ圖片：1312用來解決多值性問題。圖片：設(shè)目標(biāo)在θ12d1213之間的距d13d1212收到的信號之間的相位差在測角范圍內(nèi)滿足：ψ12=2πd12sinθ/λ＜2πψ121讀出d1313收到的信號相位差為ψ13=2πd13sinθ/λ=2Nπ+ψψ1322π的ψN值，可以利用如下關(guān)系式：ψ12/ψ13=d12/d13ψ13=d13ψ12/d121的讀數(shù)ψ12可算出ψ13，由于ψ12的精度不高，求出的只是ψ13的近似值，但只要ψ12N，用這個近似的ψ132πNN帶入ψ13的計算公式中就可以算出ψ13，由于d13/λ較大，這樣求出的ψ13的精度就比較高。2、振幅法測角：試驗步驟：1、列出相位法測角的數(shù)學(xué)模型2MATLAB軟件編寫單基線測向算法和比幅法解模糊程序3、記錄仿真結(jié)果、存儲仿真波形試驗內(nèi)容〔試驗參數(shù)設(shè)置：PC機(jī)上利用Matlab所設(shè)計的雷達(dá)信號分析其頻譜特性和模糊函數(shù)。信號參數(shù)范圍如下：1、載頻范圍：3GHz~4GHz2、目標(biāo)角度范圍：-30°~30°3、天線數(shù)量：3個4、天線間距離范圍：0.05m~0.3m6、兩兩天線相位差測量范圍：-π~π選作：雷達(dá)的目標(biāo)跟蹤試驗程序：選作：雷達(dá)的目標(biāo)跟蹤源程序〔Matlab〕clc;clear;T=2;%雷達(dá)掃描周期num=100;%濾波次數(shù)%***************************產(chǎn)生真實軌跡**************************N=800/T;x=zeros(N,1);y=zeros(N,1);vx=zeros(N,1);vy=zeros(N,1);x(1)=-2022;y(1)=1000;vx=15;vy=0;ax=0;ay=0;var=100;%產(chǎn)生真實軌跡fori=1:N-1x(i+1)=x(i)+vx*T+0.5*ax*T^2;y(i+1)=y(i)+vy*T+0.5*ay*T^2;endnx=zeros(N,1);ny=zeros(N,1);nx=100*randn(N,1);ny=100*randn(N,1);zx=x+nx;zy=y+ny;form=1:numz=2:1;xks(1)=zx(1);yks(1)=zy(1);xks(2)=zx(2);yks(2)=zy(2);o=4:4;g=4:2;h=2:4;q=2:2;xk=4:1;perr=4:4;o=[1,T,0,0;0,1,0,0;0,0,1,T;0,0,0,1];h=[1000;0010];g=[T/2,0;T/2,0;0,T/2;0,T/2];q=[100000;010000];perr=[var^2var^2/T00var*var/T2*var^2/(T^2)0000var^2var^2/T00var^2/T2*var^2/(T^2)];vx=(zx(2)-zx(1))/2;vy=(zy(2)-zy(1))/2;xk=[zx(1);vx;zy(1);vy];forr=3:N;z=[zx(r);zy(r)];xk1=o*xk;perr1=o*perr*o”;k=perr1*h”*inv(h*perr1*h”+q);xk=xk1+k*(z-h*xk1);perr=(eye(4)-k*h)*perr1;xks(r)=xk(1,1);yks(r)=xk(3,1);vkxs(r)=xk(2,1);vkys(r)=xk(4,1);xk1s(r)=xk1(1,1);yk1s(r)=xk1(3,1);perr11(r)=perr(1,1);perr22(r)=perr(2,2);rex(m,r)=xks(r);rey(m,r)=yks(r);end完畢一次濾波endex=0;ey=0;eqx=0;eqy=0;ey1=0;ex1=N:1;ey1=N:1;fori=1:Nforj=1:numex=ex+x(i)-rex(j,i);ey=ey+y(i)-rey(j,i);end