雷达波形分析仪

分析脉冲,频率调制,和相位编码波形的性能特性

描述

雷达波形分析仪app让你探索雷达常用信号的特性。您可以显示2-D图和3-D图像,让您可视化波形时间序列和频谱。

该应用程序可以让你改变波形参数,看看不同的参数值如何影响波形的外观和属性。波形参数包括脉冲重复频率(PRF)、脉冲持续时间和带宽。app显示距离分辨率、多普勒分辨率、最大距离等基本波形特征。当你启动应用程序时实部和虚光谱默认情况下显示选项卡。你可以同时叠加多个波形图。

您可以选择不同类型的使用这种下拉菜单显示的。

该应用程序可以让你分析这些类型的波形:

  • 矩形

  • 线性调频(LFM)

  • 阶梯FM

  • 相波形

  • 调频常数波形(FMCW)

您可以导出波形作为工作区变量或包含文件:

您还可以创建波形块和脉冲波形库在Simulink中使用的块金宝app®..

你也可以通过选择合适的传播速度来使用声纳应用程序。

打开雷达波形分析应用

  • MATLAB®将来发布:应用程序选项卡,在信号处理与通信中,选择应用程序图标,或者

  • MATLAB命令提示符:输入radarWaveformAnalyzer..对于以编程方式使用的应用程序,请参见编程使用..

例子

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这个例子展示了如何分析矩形波形。理想的矩形波形会瞬间跳到一个恒定的值,并在那里持续一段时间。

当你打开应用程序时图书馆标签显示默认的矩形波形和中心面板显示波形形状或光谱。首先,设置采样率(赫兹)至3MHz。同样的采样率适用于所有的波形,你分析一下。

您可以通过右键单击其名称重命名波形。例如,将名称更改为RectangularPulse..

设计脉冲的最大射程为50公里。这个范围内,信号传播和返回的时间是333μs。因此,允许333μsec脉冲之间,相当于一个脉冲重复频率(脉冲重复频率)3000赫兹。

设置脉冲宽度50μs。

中改变光速的值传播速度场要通过输入更精确的值physconst( '光速')..您可以在任何可编辑的字段中使用工作区变量和MATLAB函数。

选择绿色复选标记后,应用程序显示,约有7.5公里的范围内解决特点标签右侧面板上。在此面板中,您可以向右滚动看其他特性。一个矩形脉冲的距离分辨率是大约1/2的脉冲宽度乘以光速。多普勒分辨率约为傅立叶变换的脉冲的宽度。

在窗口的中心面板中选择实部和虚制表符来绘制波形。

选择光谱在窗口中央面板的制表符显示功率谱密度。

您可以通过选择显示联合距离-多普勒分辨率表面来自暧昧的情节菜单。

这个例子说明了如何提高使用线性调频波形的距离分辨率。在前面的例子中,矩形脉冲的距离分辨率差,约7.5公里。您可以通过选择具有更大带宽的信号提高距离分辨率。一个好的选择是一个线性调频脉冲。

在里面参数选项卡中,改变波形线性调频..然后,例如,将波形名称更改为LinearFMWaveform..这种类型的脉冲具有变化的频率,其可以增加或减少作为时间的线性函数。保持采样率在3 MHz。

选择扫掠方向作为向上,扫描带宽1 MHz。

可以看到,保持与前一个示例相同的脉冲宽度可以将范围分辨率提高到150 m,如特点选项卡。

虽然距离分辨率变得更好,但多普勒分辨率比矩形波形的分辨率差。可以通过选择表面歧义的情节。的歧义Function-Surface选项卡显示多普勒分辨率和射程分辨率之间的这种折衷。

这个例子展示了如何显示线性调频波形的谱图,有和没有重新分配频率。

使用与前一个示例相同的信号参数。

选择谱图来自信号的情节下拉式菜单。然后,选择重分配复选框以显示频率重新分配频谱(重新分配默认打开)。设置阈值-100分贝。频率重分配是一种利用相位谱信息来锐化信号的幅值谱图的技术。有关频率重新分配的更多信息,请参见扶霞和凯利(2006)[1]..

你可以改变阈值设置显示或隐藏较弱的频谱分量。

要查看传统的光谱图,请清除重分配复选框。

你可以改变阈值设置显示或隐藏较弱的频谱分量。

这个例子展示了如何同时显示两个信号。

首先,创建具有相同的参数在所述第一实施例中使用的矩形波形。然后,重命名的波形RectangularPulse..

接下来,创建一个LFM波形。点击添加波形按钮。重命名第二波形LinearFMPulse..设置波形参数为相同的值如在第二示例。

选择在两个波形图书馆面板。显示器现在显示的波形中,光谱,以及用于两个波形的特性。

编程使用

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您可以运行radarWaveformAnalyzer从命令行。

radarWaveformAnalyzer(wav)打开雷达波形分析仪并导入和绘制波形wav..wav可以在表示一个波形物体例如工作空间的一个变量:

wav = phased.LinearFMWaveform (“SampleRate”,FS,...“SweepBandwidth”200年e3,...“脉冲宽度”1 e - 3,脉冲重复频率的1 e3);radarWaveformAnalyzer (wav)
或者你可以直接输入对象:
radarWaveformAnalyzer (phased.LinearFMWaveform (...“SampleRate”,FS,...“SweepBandwidth”200年e3,...“脉冲宽度”1 e - 3,脉冲重复频率的1 e3))

radarWaveformAnalyzer(wavlib)打开雷达波形分析仪app,导入aphased.PulseWaveformLibrary宾语,wavlib..例如,构建体从三个波形的波形库对象具有1MHz的公共采样率。然后在命令行中运行:

waveform1 = { '矩形', 'PRF',1E4, '脉冲宽度',50E-6};waveform2 = { 'LinearFM', 'PRF',1E4, '脉冲宽度',50E-6,... 'SweepBandwidth',1E5, 'SweepDirection', '向上',... 'SweepInterval', '正'};波形3 = { 'PhaseCoded', 'PRF',1E4, '代码', '的Zadoff-Chu',... 'SequenceIndex',3 'ChipWidth',5E-6, 'NumChips',8};FS = 1E6;wavlib = phased.PulseWaveformLibrary( '采样率',FS,... 'WaveformSpecification',{waveform1,waveform2,波形3});radarWaveformAnalyzer(wavlib)

参考

[1]富洛普,肖恩A.,和Kelly菲茨。“算法计算所述时间校正瞬时频率(重新安排)谱图,与应用程序”。美国声学学会期刊。第119卷,2006年1月,第360-371页。

另请参阅

应用程序

介绍了在R2014b