雷达参数侦察实验
电子科技大学电子工程学院 标准实验报告(实验)课程名称:信息对抗实验 XX大学教务处制表 实 验 报 告(六)
学生姓名:
学号:
指导教师:
实验地点:科研二号楼 实验时间:周二晚 一、实验室名称:信息对抗系统专业实验室 二、实验项目名称:雷达参数侦查实验 三、实验学时:4学时 四、实验原理:
MATLAB软件具有编程实现简单、使用方便等优点,是目前应用广泛的计算机仿真软件,并且提供各种常用数字通信信号源生成函数的使用帮助文件。因此让学生通过实际上机实验,熟悉MATLAB计算机仿真软件,可实现各种雷达信号产生及分析仿真,从而加深对雷达信号产生、参数提取的理解。
五、实验目的:
1.针对常规脉冲/脉冲压缩(LFM、相位编码)雷达,掌握截获信号的计算机模拟仿真;
2.掌握脉冲雷达脉宽、脉冲幅度、脉冲达到时间、频率及脉内调制特征参数估计的基本方法。
六、实验内容:
1.提取信号包络;
2.设置门限;
3.估计TOA与PW;
4.提取脉内信号样本;
5.脉内调制识别;
6.估计频率;
7.估计噪声功率、PA;
七、实验器材(设备、元器件):
计算机、Matlab仿真软件 八、实验步骤:
1.学习MATLAB软件的使用并学习其通信信号帮助工具箱;
2.利用MATLAB语言生成雷达信号,并提取雷达参数。
九、实验数据及结果分析 1.提取信号包络(1)常规脉冲信号包络(2)BPSK信号包络(3)QPSK信号包络(4)LFM信号包络 2.设置门限 由上图分析可以设置门限,其中常规脉冲信号门限设置为4,其余的设置为3。
3.估计TOA与PW 4.提取脉内信号样本 四种信号的脉内样本提取方式类似,由于数据比较多因此以常规脉冲雷达的脉内数据提取为例。
5.脉内调制识别 识别思路:首先分别进行FFT变化,如果有离散谱线出现,那么该信号时常规脉冲信号;
如果2次方谱出现离散谱线,则该信号时BPSK;
如果四次方谱出现离散谱线,则该信号是QPSK信号。
6.估计频率 7.估计噪声功率、PA 实验程序:
N=2000;%%%time length B=0.3;SNR=20;%%% dB pulse_width=1000;delay=500;%%% time delay fc=100;%%% carry frequency r=10;%g过采样率 % 常规脉冲 v1=4;%设置门限 t=0:pulse_width-1;noise=sqrt(0.5)*(randn(1,N)+j*randn(1,N));%噪声功率1W y=sqrt(10^(SNR/10))*exp(j*2*pi*fc*t);%信号功率50w normal=[zeros(1,delay),y,zeros(1,N-pulse_width-delay)]+noise;%输出常规脉冲信号 TOA1=min(find(normal>=v1));%到达时间 TOE1=max(find(normal>=v1));%脉冲结束时间 fprintf('常规脉冲信号到达时间TOA为%d\n',TOA1);pw1=TOE1-TOA1;%脉宽 fprintf('常规脉冲信号的脉宽PW为%d\n',pw1);z=zeros(1,pw1);p=var(z)-var(noise);figure(1)plot(real(normal));%提取包络,即信号幅度 title('常规脉冲信号包络');grid on;% BPSK figure(2)v2=3;%设置门限 s=randsrc(1,pulse_width/r,[1,-1]);rec=rectpulse(s,r);bpsk=[zeros(1,delay),rec.*y,zeros(1,N-pulse_width-delay)]+noise;TOA2=min(find(bpsk>=v2));%到达时间 TOE2=max(find(bpsk>=v2));%脉冲结束时间 fprintf('BPSK到达时间TOA为%d\n',TOA2);pw2=TOE2-TOA2;%脉宽 fprintf('BPSK脉宽PW为%d\n',pw2);plot(real(bpsk));title('BPSK信号包络');grid on;%QPSK figure(3)v3=3;%门限设置 ss=randsrc(1,pulse_width/r,[1,-1,j,-j]);recc=rectpulse(s,r);qpsk=[zeros(1,delay),recc.*y,zeros(1,N-pulse_width-delay)]+noise;TOA3=min(find(qpsk>=v3));%到达时间 TOE3=max(find(qpsk>=v3));%脉冲结束时间 fprintf('QPSK到达时间TOA为%d\n',TOA3);pw3=TOE2-TOA3;%脉宽 fprintf('QPSK脉宽PW为%d\n',pw3);plot(real(qpsk));title('QPSK信号包络');grid on;%LFM figure(4)v4=3;yy=sqrt(10^(SNR/10))*exp(j*(2*pi*fc*t+pi*B/pulse_width*t.^2));lfm=[zeros(1,delay),yy,zeros(1,N-pulse_width-delay)]+noise;TOA4=min(find(lfm>=v4));%到达时间 TOE4=max(find(lfm>=v4));%脉冲结束时间 fprintf('LFM到达时间TOA为%d\n',TOA4);pw4=TOE4-TOA4;%脉宽 fprintf('BPSK脉宽PW为%d\n',pw2);plot(real(lfm));title('LFM信号包络');grid on;%识别 figure(5)subplot(411)plot(fftshift(abs(fft(normal))));grid on;subplot(412)plot(fftshift(abs(fft(bpsk.^2))));grid on;subplot(413)plot(fftshift(abs(fft(qpsk.^4))));grid on;subplot(414)plot(fftshift(abs(fft(lfm))));grid on;%噪声功率估计 noise_qpsk=sqrt(var([normal(1:TOA1),normal(TOE1:2000)]));fprintf('常规脉冲信号噪声功率为%fW\n',noise_qpsk);noise_bpsk=sqrt(var([bpsk(1:TOA2),normal(TOE2:2000)]));fprintf('BPSK信号噪声功率为%fW \n',noise_bpsk);noise_qpsk=sqrt(var([qpsk(1:TOA3),qpsk(TOE3:2000)]));fprintf('QPSK信号噪声功率为%fW\n',noise_qpsk);noise_lfm=sqrt(var([lfm(1:TOA4),lfm(TOE4:2000)]));fprintf('LFM信号噪声功率为%fW\n',noise_lfm);
