雷達原理實驗匯總

1、實驗報告哈爾濱工程大學實驗課程名稱：雷達原理實驗姓名：班級：學號：實驗名稱規(guī)范程度原理敘述實驗過程實驗結(jié)果實驗成績雷達信號波形分析實驗數(shù)字式目標距離測量實驗相位法與振幅法測角實驗動目標回波多普勒頻率提取與分析實驗平均成績折合成績注：1、每個實驗中各項成績按照5分制評定，實驗成績?yōu)楦黜椏偤?、平均成績?nèi)「黜棇嶒炂骄煽?、折合成績按照教學大綱要求的百分比進行折合2012年5月雷達信號波形分析實驗報告2012年5月10日班級姓名評分一、實驗?zāi)康囊?.了解雷達常用信號的形式。2.學會用仿真軟件分析信號的特性。3了解雷達常用信號的頻譜特點和模糊函數(shù)。二、實驗內(nèi)容本實驗是在PC機上利用MATLAB仿真

2、軟件進行常用雷達信號的仿真、設(shè)計。針對所設(shè)計的雷達信號分析其頻譜特性和模糊函數(shù)。三、實驗參數(shù)設(shè)置1、簡單脈沖調(diào)制信號：載頻范圍：0.75MHz脈沖重復(fù)周期：200us脈沖寬度：10us幅度：1V2、線性調(diào)頻信號：載頻范圍：90MHz脈沖重復(fù)周期：250us脈沖寬度：25us信號帶寬：16MHz幅度：1V四、實驗仿真波形簡單脈沖調(diào)制信號實驗結(jié)果：脈沖信號重復(fù)周期T=200us脈沖寬度為山陽脈沖頻譜圖4000連續(xù)正弦波信號頻率側(cè)Hz連續(xù)波頻譜圖1200050頻率側(cè)Hz脈沖調(diào)制頻譜圖12時間尢脈沖調(diào)制信號34200°510050頻率側(cè)He圖1.1簡單脈沖調(diào)制信號（正弦）仿真結(jié)果將正弦變換成

3、余弦后：脈沖頻譜圖連鏤正弦波信號中心頻率陽M脈沖信號重復(fù)周期T=200us脈沖寬度為山2001000頻率側(cè)He連續(xù)波頻譜圖1232000°5100050頻率側(cè)He脈沖調(diào)制頻譜圖時間仏說1十脈沖調(diào)制信號10-10趣湮3.x1十12時間矗100500頻率肘H込圖1.2簡單脈沖調(diào)制信號（余弦）仿真結(jié)果線性調(diào)頻信號實驗結(jié)果：線性調(diào)頻信號"T=25Microsecond,B=16MHz吋間Aje.線性調(diào)頻信號頻譜T=25Microsec.ond,B=16MHZoon-o246-80'i1i'J!Ji-；i00-400-300-200-10001002003004005

4、00頻率/MHz圖1.3線性調(diào)頻信號仿真結(jié)果五、實驗成果分析1、使用x2=exp(i*2*pi*f0*t);信號進行調(diào)制，從頻譜圖可以看出，脈沖經(jīng)調(diào)制后只有和一個峰值，為一單頻信號，而使用x2=cos(2*pi*f0*t);信號進行調(diào)制，則出現(xiàn)兩個峰值，為兩個頻率分量。2、在進行線性調(diào)頻時，要計算出頻率變化的斜率，然后進行調(diào)頻計算。由仿真圖可以看出僅有16MHZ的頻帶。六、教師評語教師簽字數(shù)字式目標距離測量實驗報告一、實驗?zāi)康囊?.掌握數(shù)字式雷達距離測量的基本原理。2.學會用Quartusll軟件設(shè)計數(shù)字式單目標雷達距離錄取裝置。3了解多目標雷達距離錄取裝置的設(shè)計方法。二、實驗原理讀數(shù)控制啟

5、動脈沖目標回波圖2.1單脈沖編碼器實現(xiàn)框圖123N川+1圖2.2波形示意圖將發(fā)射機耦合過來的發(fā)射脈沖作為啟動脈沖，回波脈沖作為結(jié)束信號，記錄在此期間的計數(shù)脈沖數(shù)，然后由每個脈沖對應(yīng)的實際距離，則可以計算出目標的實際距離。圖2.3Quartus設(shè)計流程實驗參數(shù)設(shè)置Clk:周期0.05us占空比50%Start:周期10us占空比2%Stop:周期8us占空比2%Read:周期100us占空比65%實驗仿真波形四、inst2圖2.4實驗原理圖圖2.5波形仿真圖五、實驗成果分析D：由start和stop組成的收發(fā)開關(guān)雷達所發(fā)脈沖數(shù)為126R_out：所測距離為為945m經(jīng)計算一次收發(fā)開關(guān)脈沖所走的距

6、離為C*Tr=3*10人8*0.05*10"5/2=7.5m,126*7.5=945m所以仿真結(jié)果正確。六、教師評語教師簽字相位法與振幅法測角實驗報告一、實驗?zāi)康囊?. 了解雷達常用信號的形式。2. 學會用仿真軟件分析信號的特性。3了解雷達常用信號的頻譜特點和模糊函數(shù)。二、實驗原理相位法測角利用多個天線所接收回波信號之間的相位差進行測角。設(shè)在6方向有遠區(qū)目標，則到達接收點的目標所反射的電波近似為平面波。由于兩天線間距離d,故它們所收到的信號由于存在波程差A(yù)R而產(chǎn)生相位差申，2兀人口2kAR=dsm6九九式中，九為雷達波長。如用相位計進行比相，測出其相位差申，就可以確定目標方向6。比

7、幅法:求兩信號幅度的比值u(6)F(66)1=k1u(6)F(6+6)2kt根據(jù)比值的大小可以判斷目標偏離6的方向，查找預(yù)先制定的表格就可以估0計出目標偏離6的數(shù)值。0三、實驗參數(shù)設(shè)置單基線測向源程序d12=0.1；d13=0.28；f=3.7G。比幅法四、實驗仿真波形單、雙基線測向：相位法求角度o_u-U-56-0.8-0.6-0.4-O.2.00.20.40.60.81相位差/pi單基線相位差與角度關(guān)系49n.4FSrl47LI4F.rl45n.44rl43LI42rld4O.4-0o-20-10010-2030目標角度嚴雙墓線相位差與角度關(guān)系2030-20-10010目標角度搜圖3.1單

8、、雙基線仿真結(jié)果0.22、圖3.2比幅法仿真結(jié)果五、實驗成果分析單基線與雙基線由公式2AR二竺dsin6與昱3=便可導出單基線與雙基線的角九九申d1212度。經(jīng)過matlab仿真，可以看出結(jié)果正確，驗證無誤。比幅法：利用公式出巴=F(6嚴,)與込AR二蘭dsin6可得3圖的關(guān)u(6)F(6+6)九九2kt系，由于3就是角度與比值的對應(yīng)關(guān)系，從曲線上對應(yīng)角度便可測的角度值。六、教師評語教師簽字動目標回波多普勒頻率提取與分析實驗報告一、實驗?zāi)康囊?. 學習連續(xù)波雷達和脈沖多普勒雷達測速的基本原理。2. 了解多普勒頻率的提取方法。二、實驗原理多普勒效應(yīng)是指當發(fā)射源和接收者之間有相對徑向運動時，接收

9、到的信號頻率將發(fā)生變化。我們已經(jīng)知道，回波信號的多普勒頻移f正比與徑向速度，而d反比與雷達工作波長九，即d入crr2vrc多普勒的相對值正比與目標速度與光速之比，f的正負值取決于目標的運d動方向。在多數(shù)情況下，多普勒頻率處于音頻范圍。例如，當九=10cm,v=300m/sr時，求得f=6KHZ。而此時雷達工作頻率f二3000Mhz，目標回波信號頻率為d0f=3000MHz土6kHz，兩者相差的百分比是很小的。因此要從接收信號中提取r多普勒頻率需要采用差拍的方法，即設(shè)法取出f和f的差值f。0rd三、實驗參數(shù)設(shè)置中心頻率3500MHz脈沖重復(fù)頻率：25khz脈沖寬度：4us占空比為10%幅度：1V運動速度：5馬赫四、實驗仿真波形Figure1脈沖頻譜圖圖4.1程序仿真結(jié)果1）頻率側(cè)He脈沖調(diào)制頻譜圖連續(xù)波脈沖調(diào)制頻率側(cè)He連續(xù)波頻譜圖Figure2脈沖頻譜圏頻率伽He脈沖調(diào)制頻譜圖脈沖調(diào)制20:頻率小1也連續(xù)液頻譜圖圖4.2程序仿真結(jié)果（2）fd1=40000;v1=1.7