Сигналоподобная помеха, пачка импульсов, спектр пачки импульсов

clear all
close
% Исходные данные:
 
 
j=sqrt(-1);         % Мнимая единица
F_prom=10;          % Промежуточная частота (МГц)
fs=24000;              % Частота дискретизации (МГц)
% fs1=100;          % Частота дискретизации (МГц)
 
dt=1/fs;            % Шаг дискретизации (мкс)
F_rep=0.1;          % Частота повторения импульса (МГц)
T_rep=1/F_rep;      % Период повторения импульса (мкс)
tau_imp=2;        % Длительность импульса (мкс)
tau_imp1=2;       % Длительность импульса (мкс)
 
N_imp=5 ;           %('Количество импульсов в пачке: ');                 % Количество импульсов в пачке
N_imp1=5 ;          %('Количество импульсов в пачке: ');                 % Количество импульсов в пачке
 
F_Doppler=20;         % *10^(-3); %('Доплеровский сдвиг частоты (кГц): '); % Доплеровский сдвиг частоты (кГц)
F_Doppler1=20;      %*10^(-3);%('Доплеровский сдвиг частоты (кГц): '); % Доплеровский сдвиг частоты (кГц)
tau_delay=1;        %('Задержка сигнала (мкс): ');                   % Задержка сигнала (мкс)                                                 
tau_delay1=3;       %('Задержка сигнала (мкс): ');                   % Задержка сигнала (мкс) 
q_dB=10;            %('q_дБ: ');  % Отношение сигнал-шум в дБ
 
q=10^(q_dB/20);
 
n_delay=round(tau_delay*fs);                % Количество отсчетов в задержке 
n_delay1=round(tau_delay1*fs);              %  Количество отсчетов в задержке 
 
N_sample_1=T_rep*fs;                        % Количество отсчетов в одном периоде повторения
N_sample_11=T_rep*fs;                       % Количество отсчетов в одном периоде повторения
 
N_sample_imp=tau_imp*fs;                    % Количество отсчетов в одном импульсе
N_sample_imp1=tau_imp1*fs;                  % Количество отсчетов в одном импульсе
 
N_sample_signal=N_sample_1*N_imp;           % Количество отсчетов в сигнале
N_sample_signal1=N_sample_11*N_imp1;        % Количество отсчетов в сигнале
 
% n3=normrnd(0,1,10000,1);                  % формирование шума
% plot(2*randn(size(t)));
lym =4*10^(-2);                             % длина волны
Sa=0.7;
theta1=0;
theta2=30;
Go=4*pi*Sa/lym^2*abs(cos(deg2rad(theta1)));             % КНД основной антены
Gb=4*pi*Sa/lym^2*abs(cos(deg2rad(theta2)));             % КНД основной антены
 
% Формирование когерентной пачки радиоимпульсов
t=(0:(N_sample_signal1+n_delay1)-1)*dt;                 % Интервал времени сигнала
t1=(0:(N_sample_signal1+n_delay1)-1)*dt;                % Интервал времени сигнала
shum=normrnd(0,1,1,(N_sample_signal1+n_delay1));        %формирование шума
shum1=normrnd(0,1,1,(N_sample_signal1+n_delay1));       %формирование шума
 
%%% Сигнал без шума
% x=(cos(2*pi*(F_prom+F_Doppler)*t1));                  % Формирование гармонического сигнала
% x1=(cos(pi*(F_prom+F_Doppler1)*t1));          % Формирование гармонического сигнала
 
%%% Сигнал без шума+шум
x=(cos(2*pi*(F_prom+F_Doppler)*t1)+shum);                  % Формирование гармонического сигнала
x1=(cos(pi/4*(F_prom+F_Doppler1)*t1)+shum1);               % Формирование гармонического сигнала
% % % % wvtool(x)                                            % построение спетра сигнала 
 
%%% Построение сигналов во врем5енной области
% figure (1)
% subplot(2,2,1);
% plot(shum1);
% title ('БГШ')
% subplot(2,2,2);
% plot(t1,x);
% title ('косинусоида х')
% % figure (2)% 
% subplot(2,2,3);
% plot(t1,x1);
% title ('косинусоида х1')
% xx=x+x1;
% % figure (3)
% subplot(2,2,4);
% plot(t1,xx);
% title ('косинусоида х+х1')
 
% y=ones(1,1764).*rnd(0,1);
% % x2=cos(3/4*pi*(F_prom+F_Doppler)*t)+n3;               % Формирование гармонического сигнала
 
 
%%%%%%%%%% Формирование пачек импульсов
 
U_1=zeros(1,N_sample_1); U_1(1:N_sample_imp)=1; % Формирование одного импульса
U_imp=ones(1,N_imp);                            % Массив содержащий, столько единиц, сколько импульсов в пачке
U=kron(U_imp,U_1);                              % Последовательность импульсов
U(end+n_delay)=0;                               % Сигнал с учетом задержки
% x=[x, zeros(1,)];
U=[U, zeros(1,48)];
U=x.*U;                                         % Когерентная пачка радиоимпульсов
U=circshift(U.',n_delay).';
 
%%%%% Формирование помехи
U1_1=zeros(1,N_sample_11); U1_1(1:N_sample_imp1)=1; % Формирование одного импульса
U1_imp=ones(1,N_imp1);                            % Массив содержащий, столько единиц, сколько импульсов в пачке
U1=kron(U1_imp,U1_1);                             % Последовательность импульсов
U1(end+n_delay1)=0;                               % Сигнал с учетом задержки
% x1=[x1, zeros(1,1440)];
U1=x1.*U1;                                         % Когерентная пачка радиоимпульсов
U1=circshift(U1.',n_delay1).';
% U1=[U1, zeros(1,144)];
% U=[U, zeros(1,3960)];
UU=(U1+U);
figure (11)
% subplot (2,3,1);
plot(UU,'r');
title ('пачка UU=(U1+U) радиоимпульсов')
grid on
figure(12)% subplot (2,3,2)
plot(U,'y');
grid on
figure(13)% subplot (2,3,3)
plot(U1,'b');
xlabel('t (мкс)')
title ('пачка радиоимпульсов')
grid on
 
 
 
% for n=0:N_imp-1
% z=find(t>=tau_imp+n*T_rep&t<=n*T_rep+T_rep);
% x(z)=0;
% end
% plot(t,x) 
% xlim([0,12])
% xlabel('t (мкс)')
% title ('Когерентная пачка радиоимпульсов (2 способ)')
% grid on
%  
 
%%%%%%СТРОИМ СПЕКТР СИГНАЛА  ВАРИАНТ 1
NFFT=N_sample_signal1;
Y=abs(fft(UU,NFFT));          % амплитуды БПФ
Y=Y./NFFT;                  % нормировка спектра по амплитуде
f=0:N_sample_signal1/NFFT:N_sample_signal1/2-1/NFFT;          %Ось частот АЧС 
% figure (14)
% % plot(real(UU))
figure (15)
plot(f,Y(1:length(f))) 
% % wvtool(x)
 
%%%%%%%СТРОИМ СПЕКТР СИГНАЛА  ВАРИАНТ 2
 
L=(N_sample_signal1+n_delay1);
%%%%%%%СТРОИМ СПЕКТР СИГНАЛА  u
NFFT = 2^nextpow2(L); % Next power of 2 from length of y
U = fft(U,NFFT)/L;
f = fs/2*linspace(0,1,NFFT/2+1);
% subplot (2,3,4);
figure (16);
plot(f,2*abs(U(1:NFFT/2+1)),'y') 
title('Спектр сигнала U')
xlabel('частота (Hz)')
ylabel('|U(f)|')
% %%%%%%%СТРОИМ СПЕКТР СИГНАЛА  u1
NFFT = 2^nextpow2(L); % Next power of 2 from length of y
U1 = fft(U1,NFFT)/L;
f = fs/2*linspace(0,1,NFFT/2+1);
% % % %  Plot single-sided amplitude spectrum.
figure (17);
% subplot (2,3,5);
plot(f,2*abs(U1(1:NFFT/2+1)),'b') 
title('спектр помехи')
xlabel('частота (Hz)')
ylabel('|U1(f)|')
%%%%%%%СТРОИМ СПЕКТР СИГНАЛА  uu
NFFT = 2^nextpow2(L); % Next power of 2 from length of y
UU = fft(UU,NFFT)/L;
f = fs/2*linspace(0,1,NFFT/2+1);
% figure (13);
% subplot (2,3,6)
figure (18);
plot(f,2*abs(UU(1:NFFT/2+1)),'r') 
title('Спектр помеха + сигнал')
xlabel('частота (Hz)')
ylabel('|UU(f)|')
 
% % % % % %%%%%%%СТРОИМ СПЕКТР СИГНАЛА  ВАРИАНТ 3
% % NFFT=N_sample_signal; % Размерность ДПФ
% % df=fs/NFFT;           % Шаг по частоте (МГц)
% % f=(0:NFFT-1)*df;      % Массив частот (МГц)
% % spectr_real_signal=fft(UU,NFFT);                   % Комплексный спектр вещественного сигнала
% % amp_spectr_real_signal=abs(spectr_real_signal);   % Амплитудный спектр вещественного сигнала 
% % figure (19); 
% % plot(f,amp_spectr_real_signal)                         
% % xlabel('f (МГц)')
% % title ('Амплитудный спектр вещественного сигнала')