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MATLAB仿真——LFM信号(含代码)

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LFM信号亦称Chirp信号或线性调频波形是一种不受幅度和相位影响的信号其显著特征是其频率随时间呈线性变化

通过优化LFM信号的带宽与中心频率设置,在不同距离与速度参数下可精确实现雷达信号识别与测量功能。该信号在雷达技术中已获得广泛应用,并展现出卓越的抗干扰能力和优异的分辨率性能。

一、LFM信号的形式

LFM信号的数学表达式为
s=Adot rectdot expegin{bmatrix} j nd{bmatrix}

其中

A

表示信号幅值,

f_0

表示起始频率也是载频,

hi_0

表示初始相位,

T

表示脉宽,

k

表示调频斜率(单位为Hz/s)。

rect

为矩形窗函数,数学表达式为

rect=eftegin{matrix} 1,-rac{T}{2}eq teq rac{T}{2}  0,else nd{matrix}ight.

二、LFM信号的仿真

1.仿真代码

复制代码
 B = 2e8;  % 200MHz

    
 T = 1e-6; % 采样时间1us
    
 fs = 4*B; % 采样率800MHz
    
 K = B/T;  % 调频斜率
    
 N = round( T / (1/fs) );        % 采样点数
    
 t = linspace( -T/2 , T/2 , N);  % 选取采样点,在-T/2与T/2间生成N个点
    
  
    
 A_lfm = 10;     % 设置信号幅度
    
 f_lfm = 1000;   % 设置信号载频频率
    
 y_lfm = A_lfm*exp(1j*(2*pi*f_lfm*t+pi*K*t.^2)); % 信号表达式
    
 %%%%%%%%%%%绘制时域图%%%%%%%%%%%%
    
 tiledlayout(2,1);   % 创建一个2x1分块图布局
    
 ax1 = nexttile;     % 创建坐标区对象ax1
    
 plot(ax1,1e6*t,real(y_lfm));    % 绘制时域图
    
 xlabel(ax1, 't/us');            % 设置x轴标签
    
 ylabel(ax1, '幅度/V');           % 设置x轴标签
    
 title(ax1, '线性调频信号时域波形');   % 设置标题              
    
  
    
 freq = linspace(-fs/2,fs/2,N);  % 频域采样选取采样点,在-fs/2与fs/2间生成N个点
    
 Sf = fftshift( fft(y_lfm) );    % 先用快速傅里叶变换(FFT)算法计算y_lfm的离散傅里叶变换(DFT),再通过将零频分量移动到数组中心,重新排列傅里叶变换fft(y_lfm)。
    
 %%%%%%%%%%%绘制频谱图%%%%%%%%%%%%
    
 ax2 = nexttile;                 % 创建坐标区对象ax2
    
 plot(ax2,freq/1e6,abs(Sf) );    % 绘制频谱图
    
 xlabel(ax2,'f/MHz');            % 设置x轴标签
    
 ylabel(ax2, '幅值');            % 设置y轴标签
    
 title(ax2,'线性调频信号频谱');   % 设置标题

2.仿真结果

基于MATLAB的仿真研究详细解析了如何实现载波信号(CW信号)的生成与分析,并提供了完整的源代码支持

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