Matlab高速目标测速测距电路设计+文献综述(3)

    基于FPGA的设计，提高了引信信号处理电路的探测能力，使引信的电路正真朝着具备智能化方向发展，从而大大提高了引信的作战效率。
1.3 本文主要内容
    本设计重点研究引信信号处理电路的软件实现方法，具体内容分为以下几点：
    首先，本文对引信信号处理的方法及现状进行了叙述，并选择了线性调频连续波体制进行信号处理电路设计；
    其次，通过对LFMCW信号的分析，确定了速度与距离信息和回波差频之间的关系，为引信信号处理奠定了基础；
    再次，通过对FFT算法的论述，验证了FFT提取信息的有效性；
    最后，采用matlab工具，实现了速度与距离信息的提取。
2 LFMCW信号分析
2.1 LFMCW回波信号分析
单周期的对称三角线性调频信号，以上扫频为例，其发射信号可以表示为：
                             （2.1）
    在式（2.1），A表示发射信号的振幅，表示发射信号的随机初相，是发射载频，μ为调频斜率，，B为发射信号的有效带宽，时宽带宽积，本设计中，毫米波LFMCW信号的。
    设有一距离为R，径向速度为v（设远离目标为正）的点目标，产生的多普勒频率为。回波信号相对于发射信号延时为，可知：
                                           （2.2）
式中，为时刻的目标斜距。则目标的回波表示为：
         （2.3）
其中，常量为衰减系数，为回波引起的附加相移。
将发射信号和回波信号进行混频，可得差频信号：
         （2.4）
再将代入到上式，整理后可得：
             （2.5）
其中，，，。
    从式（2.5）可以看出，差频信号也是一个线性调频信号，由于，中心频率为（这表明差频信号存在距离和速度耦合）是由两部分组成的，一部分是由于目标距离所产生的频率差，一部分是由于目标运动所产生的多普勒频率。
调频斜率为：
                                          （2.6）
因为，所以，调频带宽，时宽带宽积。可知差频信号也是一个线性调频信号，且其时宽带宽积很小。
    前面分析的是单周期的线性调频信号，下面分析多周期时，以上扫频为例，第周期的发射信号在有效扫频时间内，可表示为：
               （2.7）
其中，为有效时宽，为信号重复周期。
距离为，径向速度为的点目标的回波表示为：
              （2.8）
混频后，得到第周期的差拍信号为：
           （2.9）
因，令，代入上式可得：
       （2.10）
可知，在第周期内的差频信号也是线性调频信号，其中心频率为： Matlab高速目标测速测距电路设计+文献综述(3):http://www.youerw.com/tongxin/lunwen_7554.html