研究目的
通过采用连续时域汉明窗对双曲调频(HFM)信号的包络进行修正以提升雷达系统的距离分辨率,并利用巴特沃斯陷波滤波器和高通滤波器等实用滤波器实现该方案,同时保持多普勒不变特性。
研究成果
高通滤波能有效近似HFM信号的汉明窗,降低相对峰值旁瓣电平并提升雷达系统的距离分辨率,且不会对多普勒不变性产生负面影响。相比陷波滤波器,高通滤波器因实现更简单、元件更少而成为优选方案。该方法可替代雷达系统中的传统包络调制器。
研究不足
该研究基于仿真,未涉及实际实施或现实世界测试,可能限制实际验证。滤波器针对特定阻抗(50欧姆)和频率范围设计,可能影响普适性。分析聚焦于固定参数的HFM信号,未探讨信号特性或环境条件的变化。
1:实验设计与方法选择:
本研究通过MATLAB数值模拟,探究窗函数和滤波处理对HFM信号的影响,以降低匹配滤波输出中的旁瓣电平。理论模型包括HFM信号公式及匹配滤波响应的构建。
2:样本选择与数据来源:
生成的HFM信号参数为:起始频率100Hz、终止频率300Hz、脉宽2秒、常数k=0.0025。未使用外部数据集,所有信号均在MATLAB中合成。
3:2秒、常数k=0025。未使用外部数据集,所有信号均在MATLAB中合成。
实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:采用MATLAB软件(版本7.10.0,R2010a)进行仿真。所涉滤波器包含六阶巴特沃斯陷波滤波器和三阶巴特沃斯高通滤波器(设计阻抗50欧姆),因属纯仿真研究未使用实体设备。
4:0,R2010a)进行仿真。所涉滤波器包含六阶巴特沃斯陷波滤波器和三阶巴特沃斯高通滤波器(设计阻抗50欧姆),因属纯仿真研究未使用实体设备。
实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:模拟四种场景:原始HFM信号、汉明窗处理信号、陷波滤波信号及高通滤波信号。计算并对比其频谱与自相关函数,通过缩放因子γ=1.01模拟多普勒效应。
5:01模拟多普勒效应。
数据分析方法:
5. 数据分析方法:运用MATLAB信号处理工具,通过对比归一化频谱、时域波形、自相关函数及匹配滤波输出,评估旁瓣抑制效果与多普勒不变性。
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