Генерация пачки ЛЧМ-импульсов, отраженных от цели

@АлександрКом · Регистрация: 21.10.2012

Студворк — интернет-сервис помощи студентам

Здравствуйте. Сгенерировал пачку из 100 ЛЧМ имульсов (длительность импульса 1 мкс, период 20 мкс):

Matlab M
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
fs = 100e6;              % частота дискретизации
tau_imp = 1e-6;          % длительность импульса
t=-tau_imp/2:1/fs:tau_imp/2-1/fs;
T_imp = 20e-6;           % период зондирующего импульса
omega=10e6;              % девиация частоты
Fc = 75e6;               % промежуточная частота
Signal=cos(2*pi*Fc.*t + 2*pi*omega.*t.^2./(2*tau_imp));
ss = [Signal zeros(1,round(fs*T_imp)-length(Signal))];
all = repmat(ss,1,100);
plot(all);
 
FftS=abs(fft(all,fs));% Амплитуды преобразования Фурье сигнала
FftS=2*FftS./fs;% Нормировка спектра по амплитуде
F=0:1:fs/2-1/fs;% Массив частот вычисляемого спектра Фурье
figure;
plot(F,FftS(1:length(F)));% Построение спектра Фурье сигнала
grid on;

Необходимо, зная дальность до цели и её скорость, сформировать пачку отраженных импульсов. Подскажите, как правильно это сделать

@R2D2 · 21.02.2018, 14:18

АлександрКом, я так понимаю, что Вам надо проиллюстрировать эффект Доплера? В таком случае - см. здесь.

@АлександрКом · 21.02.2018, 16:19 **[ТС]**

Ну по сути да. Делал тоже для пачки гармонических импульсов и всё хорошо работало:

Matlab M
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
fs = 100e6;              % частота дискретизации
f_carrier = 9e9;         % несущая частота
 
T_imp = 20e-6;           % период зондирующего импульса
tau_imp = 1e-6;          % длительность импульса
N = 500;                 % количество импульсов
 
N_sample_1=round(T_imp*fs);                % Количество отсчетов в одном периоде повторения
N_sample_imp=round(tau_imp*fs);            % Количество отсчетов в одном импульсе
N_sample_signal=N_sample_1*N;              % Количество отсчетов в сигнале
 
distance = 2500;         % параметры цели
velocityRadial = 150;
 
U2pr = zeros(1,N_sample_signal);           % Последовательность отраженных импульсов
 
D = distance + velocityRadial.*T_imp.*(0:N-1); % Нахожу начальные дальности для каждого импульса
tzad_s = 2.*D./c;                              % Задержка в сек
tzad = round(tzad_s.*fs);                      % Задержка в отсчетах
 
t=(0:N_sample_signal-1)*(1/fs);                % Интервал времени сигнала
 
tempSig = cos(2*pi.*Fc.*(t-2*(distance+velocityRadial*(f_carrier./Fc).*t)/c)); % Получил непрерывный сигнал с учетом движения цели
 
for i = 1:N
    % "Вырезаю" из непрерывного сигнала пачку импульсов
    U2pr((i-1)*N_sample_1 + tzad(i) + 1 : 1 : (i-1)*N_sample_1 + tzad(i) + N_sample_imp ) = tempSig((i-1)*N_sample_1 + tzad(i) + 1 : 1 : (i-1)*N_sample_1 + tzad(i) + N_sample_imp);
end

Не понимаю, как сгенерировать непрерывный ЛЧМ сигнал, чтобы можно было также "вырезать" из него потом пачку импульсов

Добавлено через 10 минут
Забыл добавить

Matlab M
1
2
c = physconst('LightSpeed'); % скорость света в вакууме
Fc = 75e6;                    % промежуточная частота

@R2D2 · 21.02.2018, 16:28

АлександрКом, я чего то не до конца понимаю... У Вас сейчас вопрос, как сгенерировать последовательность ЛЧМ радиоимпульсов или какой то другой?

@АлександрКом · 21.02.2018, 17:48 **[ТС]**

Сообщение от R2D2

У Вас сейчас вопрос, как сгенерировать последовательность ЛЧМ радиоимпульсов

отраженых от цели - Да

Добавлено через 1 час 6 минут
Оставил начало, в конце сделал вот так:

Matlab M
1
2
3
4
5
6
7
t=(-N_sample_signal/2:1:N_sample_signal/2-1)/fs;
omega=10e6;
tempSig1 = cos(2*pi.*Fc.*(t-2*(distance+velocityRadial*(f_carrier./Fc).*t)/c) + 2*pi.*omega.*((t-2*(distance+velocityRadial*(f_carrier./Fc).*t)/c).^2)/(2*T_imp*N)); % Непрерывный ЛЧМ - сигнал
for i = 1:N
    % "Вырезаю" из непрерывного сигнала пачку импульсов
    U2pr((i-1)*N_sample_1 + tzad(i) + 1 : 1 : (i-1)*N_sample_1 + tzad(i) + N_sample_imp ) = tempSig1((i-1)*N_sample_1 + tzad(i) + 1 : 1 : (i-1)*N_sample_1 + tzad(i) + N_sample_imp);
end

Правильно ли это?

@АлександрКом · 26.02.2018, 14:07 **[ТС]**

Понял, что для ЛЧМ импульсов не получится создать один большой непрерывный сигнал на всю длительность пачки и потом просто вырезать из него в нужных местах отраженные импульсы.

Попробовал другой подход:
Взял за основу формулу ЛЧМ-сигнала:
$https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?cos\left({\omega }_{0}t + \frac{\Delta \omega {t}^{2}}{2{t}_{imp}})$
timp - длительность импульса.

Предположил, что для отраженных импульсов время t (которое возводится в квадрат и домножается на девиацию) менять не нужно, оно как бы "локальное" и задаю я его от -timp/2 до timp/2. А вот другое t (на которое домножается несущая частота) как раз таки должно меняться в зависимости от момента прихода отраженного импульса (оно как бы "глобальное время"). В результате получил вот такой код

Matlab M
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
fs = 100e6;              % частота дискретизации
f_carrier = 9e9;         % несущая частота
c = physconst('LightSpeed'); % скорость света в вакууме
Fc = 75e6;                    % промежуточная частота
T_imp = 20e-6;           % период зондирующего импульса
tau_imp = 1e-6;          % длительность импульса
N = 500;                 % количество импульсов
 
N_sample_1=round(T_imp*fs);                % Количество отсчетов в одном периоде повторения
N_sample_imp=round(tau_imp*fs);            % Количество отсчетов в одном импульсе
N_sample_signal=N_sample_1*N;              % Количество отсчетов в сигнале
 
distance = 2500;         % параметры цели
velocityRadial = 501;
 
U2pr = zeros(1,N_sample_signal);           % Последовательность отраженных импульсов
 
D = distance + velocityRadial.*T_imp.*(0:N-1); % Нахожу начальные дальности для каждого импульса
tzad_s = 2.*D./c;                              % Задержка в сек
tzad = round(tzad_s.*fs);                      % Задержка в отсчетах
 
omega=10e6;
 
t = -tau_imp/2:1/fs:tau_imp/2-1/fs;
for i = 1:N
% Нахожу время приема очередного отраженного импульса    
t2 = tzad_s(i):1/fs:tzad_s(i)+tau_imp-1/fs;
% Заполняю нужные места в отраженном сигнале 
U2pr((i-1)*N_sample_1 + tzad(i) + 1 : 1 : (i-1)*N_sample_1 + tzad(i) + N_sample_imp ) = cos(2*pi.*Fc.*(t2-2*(distance+velocityRadial*(f_carrier./Fc).*t2)/c) + 2*pi.*omega.*t.^2/(2*tau_imp));
end
 
FftS=abs(fft(U2pr,fs));% Амплитуды преобразования Фурье сигнала
FftS=2*FftS./fs;% Нормировка спектра по амплитуде
F=0:1:fs/2-1/fs;% Массив частот вычисляемого спектра Фурье
figure;
plot(F,FftS(1:length(F)));% Построение спектра Фурье сигнала
grid on;

Но спектр опять не тот, что ожидал. Предполагалось, что спектр будет просто смещаться на величину частоты Доплера ( $https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?2\upsilon /\lambda$ ), но этого не происходит, да и к тому же спектр ещё и искажается (в сравнении со случаем v = 0).
Подскажите, в чем ошибка?

@Nick07 · 26.02.2018, 15:37

Сообщение от АлександрКом

спектр будет просто смещаться на величину частоты Доплера

chirp
https://www.mathworks.com/help... tid=doc_ta

@АлександрКом · 27.02.2018, 15:14 **[ТС]**

Переделал с chirp. Какие мысли - изначально сигнал занимал полосу частот от 70 до 80 Мгц. Из-за эффекта Доплера частота принимаемых импульсов будет в диапазоне [70,80]- $https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?2\upsilon/\lambda$ . При скорости цели 500 м/с и частоте сигнала 9 ГГц смещение составит 30 кГц. Время для chirp задавал от 0 до длительности импульса, начальую фазу сигнала задавал $https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?-2F{D}_{0}/c$ , где F = 75 МГц, $https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?{D}_{0}$ - начальная дальность до цели, = 2500 м.

Matlab M
1
2
3
4
5
6
t2=0:1/fs:tau_imp-1/fs;
for i = 1:N
U2pr((i-1)*N_sample_1 + tzad(i) + 1 : 1 : (i-1)*N_sample_1 + tzad(i) + N_sample_imp ) = ...
    chirp(t2, Fc*(1-2*velocityRadial*(f_carrier./Fc)/c)-omega/2, t2(end), Fc*(1-2*velocityRadial*(f_carrier./Fc)/c)+omega/2, ...
    'linear', -Fc*2*distance/c);
end

Но всё равно спектр отказывается смещаться на величину $https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?2\upsilon/\lambda$ и всё также искажается в сравнении со случаем v = 0. Что не так задал?

Добавлено через 3 часа 25 минут
Кажется, нашел решение:

Matlab M
1
2
3
4
5
6
7
t = -tau_imp/2 : 1/fs : tau_imp/2-1/fs;
t2=0 : 1/fs : tau_imp-1/fs;
for i = 1:N
U2pr((i-1)*N_sample_1 + tzad(i) + 1 : 1 : (i-1)*N_sample_1 + tzad(i) + N_sample_imp ) = ...
    cos(2*pi.*Fc.*t2 + 2*pi.*f_carrier.*2./c.*(distance - velocityRadial.*T_imp.*(i-1)) + ...
    2*pi.*omega.*t.^2/(2*tau_imp));
end

Новые блоги и статьи Все статьи Все блоги /
PhpStorm 2025.3: WSL Terminal всегда стартует в ~ and_y87 14.12.2025 PhpStorm 2025. 3: WSL Terminal всегда стартует в ~ (home), игнорируя директорию проекта Симптом: После обновления до PhpStorm 2025. 3 встроенный терминал WSL открывается в домашней директории. . .	Access VikBal 11.12.2025 Помогите пожалуйста !! Как объединить 2 одинаковые БД Access с разными данными.	Новый ноутбук volvo 07.12.2025 Всем привет. По скидке в "черную пятницу" взял себе новый ноутбук Lenovo ThinkBook 16 G7 на Амазоне: Ryzen 5 7533HS 64 Gb DDR5 1Tb NVMe 16" Full HD Display Win11 Pro	Музыка, написанная Искусственным Интеллектом volvo 04.12.2025 Всем привет. Некоторое время назад меня заинтересовало, что уже умеет ИИ в плане написания музыки для песен, и, собственно, исполнения этих самых песен. Стихов у нас много, уже вышли 4 книги, еще 3. . .	От async/await к виртуальным потокам в Python IndentationError 23.11.2025 Армин Ронахер поставил под сомнение async/ await. Создатель Flask заявляет: цветные функции - провал, виртуальные потоки - решение. Не threading-динозавры, а новое поколение лёгких потоков. Откат?. . .
Поиск "дружественных имён" СОМ портов Argus19 22.11.2025 Поиск "дружественных имён" СОМ портов На странице: https:/ / norseev. ru/ 2018/ 01/ 04/ comportlist_windows/ нашёл схожую тему. Там приведён код на С++, который показывает только имена СОМ портов, типа,. . .	Сколько Государство потратило денег на меня, обеспечивая инсулином. Programma_Boinc 20.11.2025 Сколько Государство потратило денег на меня, обеспечивая инсулином. Вот решила сделать интересный приблизительный подсчет, сколько государство потратило на меня денег на покупку инсулинов. . . .	Ломающие изменения в C#.NStar Alpha Etyuhibosecyu 20.11.2025 Уже можно не только тестировать, но и пользоваться C#. NStar - писать оконные приложения, содержащие надписи, кнопки, текстовые поля и даже изображения, например, моя игра "Три в ряд" написана на этом. . .	Мысли в слух kumehtar 18.11.2025 Кстати, совсем недавно имел разговор на тему медитаций с людьми. И обнаружил, что они вообще не понимают что такое медитация и зачем она нужна. Самые базовые вещи. Для них это - когда просто люди. . .	Создание Single Page Application на фреймах krapotkin 16.11.2025 Статья исключительно для начинающих. Подходы оригинальностью не блещут. В век Веб все очень привыкли к дизайну Single-Page-Application . Быстренько разберем подход "на фреймах". Мы делаем одну. . .

@R2D2 939 / 839 / 121 Регистрация: 23.11.2012 Сообщений: 2,488
	21.02.2018, 14:18
	АлександрКом, я так понимаю, что Вам надо проиллюстрировать эффект Доплера? В таком случае - см. здесь. 0

@R2D2 939 / 839 / 121 Регистрация: 23.11.2012 Сообщений: 2,488
	21.02.2018, 16:28
	АлександрКом, я чего то не до конца понимаю... У Вас сейчас вопрос, как сгенерировать последовательность ЛЧМ радиоимпульсов или какой то другой? 0