南京理工大学随机信号处理仿真报告.docx

本文原创：徐延宾 随机信号处理仿真报告 ——伪随机相位编码脉冲雷达 学 院：电子工程与光电技术学院 班 级： 9171040G06 学 号： 9171040G0633 姓 名： 徐 延 宾 指导老师： 顾 红 2020.4.15 PAGE 2 目 录 TOC \o 1-4 \h \z \u 1 题目描述 1 2 符号说明 1 3 仿真理论分析及依据 2 3.1 伪随机编码信号 2 3.2 雷达的不模糊距离 2 3.3 雷达不模糊速度 2 3.4 雷达距离分辨力 2 3.5 雷达速度分辨力 3 3.6 雷达信号分析 3 3.6.1 信号说明 3 3.6.2 脉冲压缩处理 3 3.6.3 FFT处理 3 3.7 多普勒敏感现象 4 3.8 多普勒容限 4 4 仿真条件清单 5 5 实验仿真（基本部分） 6 5.1 m序列 6 5.1.1 单周期自相关函数 6 5.1.2 多周期自相关函数 6 5.1.3 码元采样点数对频谱影响 7 5.2 单目标 7 5.2.1 发射脉冲信号 7 5.2.2 受多普调制的回波信号 8 5.2.3 加入噪声 8 5.2.4 脉冲压缩输出 9 5.2.4.1 信噪比增益 10 5.2.4.2 脉压后时宽 11 5.2.4.3 脉压后带宽 11 5.2.5 FFT输出（不加窗） 12 5.2.5.1 距离门重排 12 5.2.5.2 脉压信号FFT输出 12 5.2.5.3 FFT信噪比增益 13 5.2.5.4 FFT后带宽 13 5.2.5.5 FFT后时宽 14 5.2.6 FFT输出（加窗） 14 5.2.7 最大不模糊距离验证 15 5.2.8 最大不模糊速度验证 15 5.2.9 脉冲压缩多普勒敏感 16 5.2.10 脉冲压缩多普勒容限 16 5.3 单目标仿真结果汇总 16 5.4 双目标 17 5.4.1 距离分辨力 17 5.4.1.1 同一方向两目标相距较远 17 5.4.1.2 同一方向两目标相距15m 17 5.4.1.3 同一方向两目标相距小于15m 18 5.4.2 速度分辨力 18 5.4.2.1 同一距离两目标速度相差较大 18 5.4.2.2 同一距离两目标速度相差0.15m/s 19 5.4.2.3 同一距离两目标速度相差小于0.1153m/s 19 5.4.3 大目标旁瓣掩盖小目标 20 5.4.3.1 速度维 20 5.4.3.2 距离维 22 5.5 双目标仿真结果汇总 24 6 实验仿真（提高部分） 24 6.1 直方图分析回波信号概率分布 24 6.1.1 未加噪声的回波信号 24 6.1.2 加入噪声后的回波信号 25 6.1.3 脉冲压缩后的回波信号 25 6.1.4 MTD后的回波信号 26 6.2 直方图分析噪声概率分布 26 6.2.1 噪声原数据 26 6.2.2 滤波后的噪声 27 6.2.3 脉冲压缩后的噪声 27 6.2.4 MTD后的噪声 27 6.3 FFT-IFFT法脉冲压缩的信号截取问题 28 6.4 复信号处理的3dB增益仿真 30 7 思考总结 31 参考资料 31 PAGE 2 题目描述 仿真伪随机相位编码脉冲雷达的信号处理。设码频为10MHz，伪码周期内码长为127，占空比10%，雷达载频为10GHz，输入噪声为高斯白噪声。目标模拟分单目标和双目标两种情况，目标回波输入信噪比可变（-40dB～10dB），目标速度可变（0～1000m/s），目标距离可变（0～10000m），相干处理时间不小于100ms。程序要参数化可设。 1、分析该雷达的不模糊距离和速度，距离和速度分辨率； 2、仿真m序列的单周期和周期自相关函数、分析自相关函数旁瓣高度和3dB输出脉冲宽度； 3、单目标仿真： (1)给出雷达脉压后和MTD（FFT加窗和不加窗）后的输出图形，说明FFT加窗抑制频谱泄露效果； (2)说明脉压输出和FFT输出的SNR、时宽和带宽，是否与理论分析吻合； (3)说明脉压时多卜勒敏感现象和多卜勒容限及其性能损失（脉压主瓣高度与多卜勒的曲线）。 4、双目标仿真： (1)分析大目标旁瓣盖掩盖小目