毕业论文

打赏
当前位置: 毕业论文 > 电子通信 >

基于simulink的三角波线性调频定距信号处理仿真(8)

时间:2017-01-10 10:44来源:毕业论文
图3.2.13为动态目标时仿真结果n=1~6次谐波幅度随距离R的变化波形图。 图3.2.12 动态目标时仿真模块全图 图3.2.13 动态目标时仿真结果n=1~6次谐波幅度随距离


图3.2.13为动态目标时仿真结果n=1~6次谐波幅度随距离R的变化波形图。
 
图3.2.12 动态目标时仿真模块全图
 
图3.2.13 动态目标时仿真结果n=1~6次谐波幅度随距离R的变化波形
图3.2.13中可以看出,各次谐波幅度随距离变化类似于正弦函数形式。二次谐波幅度在3m附近时达到最大,四次谐波在6m附近达到最大等等,因此实际引信可以单独利用差频某次谐波幅度和距离的关系来定距,而不是利用差频的频率,且以选择偶次谐波为最佳。因为三角波调制,根据调制信号的对称特性,其调制信号自身的偶次谐波不存在,这样还可以避开寄生调幅的影响。但不能直接从差频中获得谐波的幅度,因为在高速运动时,各次谐波还受到多普勒信号的幅度调制,所以为了精确定距必须除去多普勒信号的影响。

3.2.3静态目标三角波差频定距系统仿真以及分析

当目标为静止时的原理框图如3.2.14所示,其模块主要包含调制三角波模块、连续时间VCO模块、延时变换Variable Time Delay模块、距离延时Ramp模块、混频模块、模拟低通滤波模块,采样模块以及工作区数据存储模块。 下图是将Ramp模块调整从10m变化到1m时,最终得到的谐波经过傅里叶变换的频谱图。其中频偏选择为 =50MHz,调制信号 =100KHz,载频 =6.0GHz,低通截止频率1MHz,采样率10MHz,仿真运行时间仅需要使调制信号拥有足够的采样周期即可,所以可以取t=0.001s,即100个周期。
 
图3.2.14静态目标时仿真模块全图
 
图3.2.15  1~10m和12m与15m时的静态目标谐波频谱(经过傅里叶变换后的图形)
由图3.2.15可以看出,差频信号在每个距离上,都是由各次谐波分量组成的,而且各次谐波分量的幅度随着距离的变化而变化。因此通过直接测量差频的频率来测距有可能产生很大的误差,满足不了定距的要求。但从图3.2.15中还可以发现,对应有些距离,比如3m,6m,9m差频只有一个谐波的幅度不为零。这是因为在3m时,除n=2以外的所有偶次谐波都处在零点,而且由于奇次谐波和偶次谐波的乘积项不同,cos(2 f0) (cos2 f0 =1)为偶次谐波的乘项,sin(2 f0) (sin2 f0=0)为奇次谐波的乘项,所以在3m时,只有偶次谐波,而奇次谐波为零。最终得到如图3.2.15所示的3m时只有n=2次谐波谱,且所有的能量都集中到了n=2谐波上,所以n=2的谐波幅度比其他距离谐波明显要大。更进一步说,距离每移动 /8,各次谐波系数的乘积项就都移动了/2。如果只观察差频信号的一个谐波,随距离变化,它的幅度也发生变化。

源¥自%六:维;论-文'网=www.lwfree.cn


3.2.4 动态目标三角波差频定距系统仿真与分析
 图3.2.16是Matlab/Simulink搭建的三角波线性调频定距系统运动目标仿真模型,该模型主要包括:调制三角波Triangle模块,连续时间VCO模块,延时变换Variable Time Delay模块,变距离Distance模块,混频Mixer模块,带通滤波模块1和模块2,第二本振模块1和模块2,第二混频模块1和模块2,低通滤波模块1和模块2,采样保持模块1和模块2,以及工作区数据存储模块1和模块2。
运动目标和静止目标仿真的主要区别有两点:1) 回波的延迟时间是变化的,即距离是变化的,带有速度信息,用于产生多普勒信号。2) 差频信号的处理方式不同,这里采用谐波分析法,分析差频信号某次谐波幅度随距离的变化关系。
图3.2.16 谐波比较式调频多普勒定距Simulink仿真模块图
仿真后数据存储于变量DATA1,DATA2中,DATA1为400kHz通道的带多普勒信号的包络,DATA2为200kHz通道的带多普勒信号的包络。对数据DATA1,DATA2作图就可以得带多普勒的包络图。对数据DATA1,DATA2做频谱分析可以得到多普勒信息。 基于simulink的三角波线性调频定距信号处理仿真(8):http://www.lwfree.cn/tongxin/20170110/2097.html
------分隔线----------------------------
推荐内容