哈工大无线定位原理与技术实验报告.docVIP

无线电定位原理与技术 实验报告 课程名称：无线电定位原理与应用 院系：电子工程系 班级：1305203 姓名：黄晓明、大头光 学号：指导教师：张云 实验时间：12周周二，13周周二 实验成绩： 电信学院 实验一 调频法测距实验 2.1 实验要求 1.掌握调频法测距原理 2.利用给定的，中心频率，时宽，调频斜率） 图 线性调频信号与反射回波反射回波相对于发射的线性调频信号产生了固定时延或固定频差。假设目标处于状态为 （???） 该式可以出图线性调频信号与反射回波图 图频谱图 根据公式 (2.2) 解得R=750m，与us延迟一致。 公式： (2.3) 实验二 连续波雷达测速实验 3.1 实验要求 1. 掌握雷达测速原理。 2. 了解连续波雷达测速实验仪器原理及使用。 3. 采集运动物体回波数据，4. 使用Matlab对实验数据进行分析，得到回波多普勒频率和目标速度。 3.2 雷达测速原理 （如果） 图3-1 多普勒效应 3.2 连续波雷达测速实验仪器 图3-2 连续波雷达测速实验仪器原理框图 图3-3 连续波雷达内部原理图 图3-4 测速雷达与采集板 正交双通道 图3-5 IQ 正交双通道处理 积化和差公式如下： (3.1) 所以信号格式 (3.2) I路信号相位领先信号π/2为混频后的多普勒I，Q双通道数据复信号变换可以得到频谱。并通过频率的计算公式逆推出的运动速度。 3.4 实验过程 1.采集了一组数据，采样频率为2048Hz2.从数据中选取波形较好的512点，出时域波形与频谱，并求出目标速度其中，发射波频率为24.15GHz。 界面如下： 界面 一段回波进行matlab： 图3 图4 3.5 实验代码 a=importdata(HXM.txt); I=a(1:512,1); %分别从a中取出第一列和第二列数据 Q=a(1:512,2); figure(1); plot(0:1/2048:511/2048,I); %采样频率为2048Hz,取512个点 title(I路信号); %由此确定横轴坐标以及间隔 xlabel(时间/s); ylabel(幅度); figure(2); plot(0:1/2048:511/2048,Q); title(Q路信号); xlabel(时间/s); ylabel(幅度); S=I-j*Q; b=fft(S); b(1)=0; %因为存在直流分量，所以要将零频处的 c=abs(fftshift(b)); %值置零 [value,position]=max(c) %进行归一化 d=c/value; figure(3); plot(-1024:2048/512:1024-4,d); title(雷达测速数据处理结果); xlabel(频率/Hz); ylabel(归一化幅度); f=-52 %由归一化幅度图中得到多普勒频率，利 lan=3*10^8/(24.15*10^9) %用公式求解速度，速度为负说明采用 v=f*lan/2 %的数据段是手离开雷达时测得的数据 3.5 实验结果 雷达载波波长： 多普勒频率： 速度： 利用雷达测得的数据共有两列，一列作为I路数据，见图2，一列作为Q路数据，见图1。对这两列数据表示成的复信号做傅里叶变换，所得的结果在零频处有一个冲激，如图3。因为信号的均值不为零，存在直流分量。因此要去掉直流分量，令信号的频谱在该处为零即可。然后进行归一化，得到归一化幅度图，见图4。利用光标取得多普勒频率为-52Hz，由相关公式求解得到速度为0.3230m/s，负号代表测速时手正在离开雷达。 实验三 线调频信号及匹配滤波仿真实验 3.1 实验要求 自己设计系统函数对给定的信号进行匹配滤波 信号频率： 0-10Mhz； 信号时长： 10us 采样率： 40Mhz 复线性调频信号格式：exp(1j*2*pi*(f0*t+0.5*k*t.^2)); k为调频斜率 f0为起始频率。