雷达原理实验汇总.docx
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雷达原理实验汇总
实验报告
哈尔滨工程大学
实验课程名称:
雷达原理实验
姓名:
班级:
学号:
实验名称
规范程度
原理叙述
实验过程
实验结果
实验成绩
雷达信号波形分析实验
数字式目标距离测量实验
相位法与振幅法测角实验
动目标回波多普勒频率提取与分析实验
平均成绩
折合成绩
注:
1、每个实验中各项成绩按照5分制评定,实验成绩为各项总和
2、平均成绩取各项实验平均成绩
3、折合成绩按照教学大纲要求的百分比进行折合
2012年5月
雷达信号波形分析实验报告
2012年5月10日班级姓名评分
一、实验目的要求
1.了解雷达常用信号的形式。
2.学会用仿真软件分析信号的特性。
3.了解雷达常用信号的频谱特点和模糊函数。
二、实验内容
本实验是在PC机上利用MATLAB仿真软件进行常用雷达信号的仿真、设计。
针对所设计的雷达信号分析其频谱特性和模糊函数。
三、实验参数设置
1、简单脉冲调制信号:
载频范围:
0.75MHz
脉冲重复周期:
200us
脉冲宽度:
10us
幅度:
1V
2、线性调频信号:
载频范围:
90MHz
脉冲重复周期:
250us
脉冲宽度:
25us
信号带宽:
16MHz
幅度:
1V
四、实验仿真波形
简单脉冲调制信号实验结果:
图1.1简单脉冲调制信号(正弦)仿真结果
将正弦变换成余弦后:
图1.2简单脉冲调制信号(余弦)仿真结果
线性调频信号实验结果:
图1.3线性调频信号仿真结果
五、实验成果分析
1、使用x2=exp(i*2*pi*f0*t);信号进行调制,从频谱图可以看出,脉冲经调制后只有和一个峰值,为一单频信号,而使用x2=cos(2*pi*f0*t);信号进行调制,则出现两个峰值,为两个频率分量。
2、在进行线性调频时,要计算出频率变化的斜率,然后进行调频计算。
由仿真图可以看出仅有16MHZ的频带。
六、教师评语
教师签字
数字式目标距离测量实验报告
一、实验目的要求
1.掌握数字式雷达距离测量的基本原理。
2.学会用Quartus软件设计数字式单目标雷达距离录取装置。
3.了解多目标雷达距离录取装置的设计方法。
二、实验原理
图2.1单脉冲编码器实现框图
图2.2波形示意图
将发射机耦合过来的发射脉冲作为启动脉冲,回波脉冲作为结束信号,记录在此期间的计数脉冲数,然后由每个脉冲对应的实际距离,则可以计算出目标的实际距离。
图2.3Quartus设计流程
三、实验参数设置
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%
四、实验仿真波形
图2.4实验原理图
图2.5波形仿真图
五、实验成果分析
D:
由start和stop组成的收发开关雷达所发脉冲数为126
R_out:
所测距离为为945m
经计算一次收发开关脉冲所走的距离为C*Tr=3*10^8*0.05*10^-5/2=7.5m,126*7.5=945m所以仿真结果正确。
六、教师评语
教师签字
相位法与振幅法测角实验报告
一、实验目的要求
1.了解雷达常用信号的形式。
2.学会用仿真软件分析信号的特性。
3.了解雷达常用信号的频谱特点和模糊函数。
二、实验原理
相位法测角利用多个天线所接收回波信号之间的相位差进行测角。
设在方向有远区目标,则到达接收点的目标所反射的电波近似为平面波。
由于两天线间距离d,故它们所收到的信号由于存在波程差而产生相位差,
式中,为雷达波长。
如用相位计进行比相,测出其相位差,就可以确定目标方向。
比幅法:
求两信号幅度的比值
根据比值的大小可以判断目标偏离的方向,查找预先制定的表格就可以估计出目标偏离的数值。
三、实验参数设置
单基线测向源程序d12=0.1;d13=0.28;f=3.7G。
比幅法
4、实验仿真波形
单、双基线测向:
图3.1单、双基线仿真结果
比幅法:
1、
2、
3、
图3.2比幅法仿真结果
五、实验成果分析
单基线与双基线:
由公式与便可导出单基线与双基线的角度。
经过matlab仿真,可以看出结果正确,验证无误。
比幅法:
利用公式与可得3图的关系,由于3就是角度与比值的对应关系,从曲线上对应角度便可测的角度值。
六、教师评语
教师签字
动目标回波多普勒频率提取与分析实验报告
一、实验目的要求
1.学习连续波雷达和脉冲多普勒雷达测速的基本原理。
2.了解多普勒频率的提取方法。
二、实验原理
多普勒效应是指当发射源和接收者之间有相对径向运动时,接收到的信号频率将发生变化。
我们已经知道,回波信号的多普勒频移正比与径向速度,而反比与雷达工作波长,即
多普勒的相对值正比与目标速度与光速之比,的正负值取决于目标的运动方向。
在多数情况下,多普勒频率处于音频范围。
例如,当时,求得=6KHZ。
而此时雷达工作频率,目标回波信号频率为,两者相差的百分比是很小的。
因此要从接收信号中提取多普勒频率需要采用差拍的方法,即设法取出和的差值。
三、实验参数设置
中心频率3500MHz
脉冲重复频率:
25khz
脉冲宽度:
4us占空比为10%
幅度:
1V
运动速度:
5马赫
四、实验仿真波形
Figure1
图4.1程序仿真结果
(1)
Figure2
图4.2程序仿真结果
(2)
fd1=40000;
v1=1.7143e+003;
fd3=40000;
v3=1.7143e+003.
五、实验成果分析
经不同信号调制的脉冲,由于参数设定一致,所以所得结果由仿真图和matlab输出结果数值,可知,频谱图相同,多普勒频差为40000Hz,速度约为1.7km/s。
带入公式验证结果可知,仿真结果正确。
六、教师评语
教师签字
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- 雷达 原理 实验 汇总