脉冲波形分析仪

分析脉冲的性能特征、调频和相波形

描述

的脉冲波形分析仪应用程序允许您探索中常用雷达信号的特性。您可以显示2 d和3 d的情节,让你想象波形时间序列和光谱。

这个应用程序允许你改变波形参数,看看不同的参数值影响的外观和特性波形。波形参数包括脉冲重复频率(脉冲),脉冲持续时间和带宽。应用程序显示基本的波形特征,如距离分辨率,多普勒分辨率,最大射程。当您启动应用程序时,真实和虚构的和光谱默认选项卡显示。你可以同时多个波形叠加块。

你可以选择不同类型的使用这个下拉菜单显示。你也可以重新排列选项卡通过使用拖拽改变默认的布局。

显示菜单

这个应用程序可以让你分析这些类型的波形:

矩形
线性调频(lem)
加强调频
相波形
调频常数波形(FMCW)

您可以导出波形作为工作空间变量或文件包含:

相控阵系统工具箱™波形等物体phased.LinearFMWaveform。
雷达的工具箱pulseWaveformLibrary对象。
雷达的工具箱pulseCompressionLibrary对象。

您可以使用波形块,匹配滤波器块,拉伸处理器在仿真软件万博1manbetx^®。您还可以使用脉冲波形库和脉冲压缩库块中可用雷达的工具箱。

你也可以使用这款应用在声纳应用程序中通过选择合适的传播速度。

打开脉冲波形分析仪的应用

MATLAB^®将来发布:应用程序选项卡,在信号处理和通信,选择应用程序图标,或
MATLAB命令提示:输入pulseWaveformAnalyzer。使用应用程序编程的方法,看到编程使用。

例子

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矩形波形

这个例子展示了如何分析一个矩形波形。理想的矩形波形瞬间跳到一个常数值并保持一段时间。重新排列参数和特征选项卡使情节更大。

当你打开应用,图书馆选项卡显示了默认的矩形波形和中心面板显示波形或频谱形状。首先,设置采样率(赫兹)3兆赫。相同的采样率适用于所有波形分析。

你可以通过右键单击其名称重命名波形。改名为RectangularPulse。

重命名波形

设计的脉冲最大射程50公里。这个范围内,信号传播和返回的时间是333μs。因此,允许333μs脉冲之间,相当于一个脉冲重复频率(脉冲重复频率3000赫兹)。

设置脉冲宽度50μs。

改变光的速度的值传播速度通过输入字段来更准确的价值physconst(“光速”)。您可以使用工作空间变量和MATLAB函数在任何可编辑字段。

选择绿色复选标记后,应用程序将显示一个大约7.5公里的距离分辨率特征选项卡。在这个面板中,您可以滚动看到其他属性。矩形脉冲的距离分辨率大约1/2的脉宽乘以光速。多普勒分辨率大约是傅里叶变换的脉冲的宽度。

在窗口的中心面板,选择真实和虚构的选项卡来绘制波形。

真实和虚构的选项卡显示波形图。

选择光谱选项卡的中心面板窗口中显示的功率谱密度。

频谱选项卡显示功率谱密度。

您可以显示联合range-Doppler决议通过选择表面从暧昧的情节菜单。

歧义function-surface选项卡显示了模棱两可的情节。

线性调频波形

这个例子展示了如何使用一个线性调频波形提高距离分辨率。在上一个示例中,矩形脉冲的距离分辨率很穷,约7.5公里。你可以通过选择一个信号提高距离分辨率和更大的带宽。一个不错的选择是一个线性调频脉冲。

在参数选项卡中,改变波形来线性调频。然后,改变波形的名字LinearFMWaveform。这种类型的脉冲有一个不同的频率,可以增加或减少作为时间的线性函数。采样率保持在3兆赫。

选择扫描方向作为向上,扫描带宽1 MHz。

你可以看到,保持相同的脉冲宽度在上一个示例中,提高距离分辨率150,如图所示特征选项卡。

查看新波形情节在现实和虚构的选项卡。

虽然距离分辨率变得更好,多普勒分辨率的分辨率比矩形波形。你可以看到这个选择表面模棱两可的阴谋。的歧义Function-Surface选项卡显示了该多普勒分辨率和距离分辨率之间的权衡。

模棱两可的Function-Surface选项卡显示多普勒分辨率下降。

线性调频波形谱图

这个例子展示了如何显示线性调频波形的光谱图,没有频率分配。

使用相同的信号参数,如前面的例子。

选择光谱图从信号的情节下拉菜单。然后,选择重新分配复选框显示重新分配频率谱图(重新分配在默认情况下是开启的)。设置阈值-100分贝。频率分配技术对锐化的幅度谱图信号相位频谱使用信息。频率分配的更多信息,请参阅费洛浦用和凯利(2006)[1]。

光谱图选项卡显示波形的幅度谱图。

你可以改变阈值设置显示或隐藏弱谱组件。

将传统的光谱图,清晰的重新分配复选框。

取消选择“重新分配”复选框。

同样的,你可以改变阈值设置显示或隐藏弱谱组件。

显示和分析两个信号

这个例子展示了如何同时显示两个信号。

首先,创建一个矩形波形与第一个示例中使用的相同的参数。然后,重命名的波形RectangularPulse。

接下来,创建一个线性调频波形。单击添加波形按钮。重命名第二波形LinearFMPulse。将波形参数设置为相同的值作为第二个例子。

选择两个波形图书馆面板使用Ctrl+点击。显示现在显示的波形、频谱和波形的特征。

同时显示两个情节。

频谱选项卡显示了两个波形的功率谱密度。

编程使用

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您可以运行pulseWaveformAnalyzer从命令行。

`pulseWaveformAnalyzer (wav)`

pulseWaveformAnalyzer (wav)打开脉冲波形分析仪应用程序和进口和情节的波形wav。wav可以在工作区中一个变量代表一个波形对象如:

wav = phased.LinearFMWaveform (SampleRate = 1 e6,…SweepBandwidth = 200 e3,…脉冲宽度= 1 e - 3,脉冲重复频率= 1 e3);pulseWaveformAnalyzer (wav)

或者你可以直接输入对象:

pulseWaveformAnalyzer (phased.LinearFMWaveform (…SampleRate = 1 e6,…SweepBandwidth = 200 e3,…脉冲宽度= 1 e - 3,脉冲重复频率= 1 e3))

`pulseWaveformAnalyzer (wavlib)`

pulseWaveformAnalyzer (wavlib)打开脉冲波形分析仪应用和进口pulseWaveformLibrary对象,wavlib。例如,构建波形库对象从三个波形与常见的采样率1 MHz。然后从命令行运行:

waveform1 = {“矩形”,脉冲重复频率的1 e4,“脉冲宽度”,50 e-6};waveform2 = {“LinearFM”,脉冲重复频率的1 e4,“脉冲宽度”,50 e-6,…“SweepBandwidth”1 e5,“SweepDirection”,“了”,…“SweepInterval”,“积极”};waveform3 = {“PhaseCoded”,脉冲重复频率的1 e4,“代码”,“Zadoff-Chu”,…“SequenceIndex”3,“ChipWidth”5 e-6,“NumChips”8};fs = 1 e6;wavlib = pulseWaveformLibrary (“SampleRate”fs,…“WaveformSpecification”,{waveform1、waveform2 waveform3});pulseWaveformAnalyzer (wavlib)

光谱选项卡显示了所有三个波形的功率谱密度。

`pulseWaveformAnalyzer (comprlib)`

pulseWaveformAnalyzer (comprlib)打开脉冲波形分析仪应用和进口pulseCompressionLibrary对象,comprlib。例如,使用的波形矩形波形和线性调频波形示例中,创建一个匹配滤波器的矩形波形线性调频波形和拉伸处理器。设置采样率3兆赫,脉冲宽度的矩形波25μs线性波的脉宽50μs和脉冲重复频率3000赫兹。导出压缩波形的波形应用这些命令:

fs = 3 e6;rectpw = 25 e-6;linpw = 50 e-6;脉冲重复频率= 3 e3;waveform1 = {“矩形”,脉冲重复频率的脉冲重复频率,…“脉冲宽度”rectpw};waveform2 = {“LinearFM”,脉冲重复频率的脉冲重复频率,“脉冲宽度”linpw,…“SweepBandwidth”1 e6,“SweepDirection”,“了”,…“SweepInterval”,“积极”};procspec1 = {“MatchedFilter”,“SpectrumWindow”,“损害”};procspec2 = {“StretchProcessor”,“ReferenceRange”,5000,…“RangeSpan”,200,“RangeWindow”,“汉明”};comprlib = pulseCompressionLibrary (…“WaveformSpecification”{waveform1, waveform2},…“ProcessingSpecification”{procspec1, procspec2},…“SampleRate”fs,“PropagationSpeed”physconst (“光速”));pulseWaveformAnalyzer (comprlib)