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实验1——雷达信号产生与噪声分析

1.噪声信号的数学描述

1.1.均匀分布

1.2.高斯分布

1.3.瑞利分布

1.4.复高斯噪声与瑞利分布的关系

2.噪声信号产生

均匀分布噪声产生

可见其时域波形图、直方图、频谱图。可以看到其直方图呈现出均匀分布的特征，在其频带内各频点能量分布均匀，符合白噪声特性

高斯分布噪声产生

可见其时域波形图、直方图、频谱图。可以看到其直方图呈现出高斯钟形曲线特征，在其频带内各频点能量分布均匀，符合白噪声特性

瑞利分布噪声产生

可见其时域波形图、直方图、频谱图。可以看到其直方图呈现出瑞利分布特征，在其频带内各频点能量分布均匀，符合白噪声特性

3.雷达信号产生与加噪

3.1 BPSK信号产生与加噪

产生的BPSK码元信号、调制后信号以及调制后信号的频谱

可以看出其频谱有明显的谐波特性，因其原始信号为正弦与方波相乘，方波的谐波成分反映到了调制后信号的频谱中。

现在对BPSK调制信号添加噪声。可明显看出其时域波形上的毛刺与尖峰。

3.2 LFM（Linear Frequency Modulation）信号产生与加噪

产生的LFM信号波形，以及其调制波形，能谱图和频谱图

可以看出其频谱也具有明显的谐波特性，因其原始信号为正弦与带斜率的线性波相乘，同时带有突变成分，突变成分意味着具有高频谐波，该谐波成分反映到了调制后信号的频谱中。

现在对LFM调制信号添加噪声。可明显看出其时域波形上的毛刺与尖峰。

4.MATLAB代码

clc; clear; close all;
​
% Time base parameters
dt = 1e-6;              % Time scale: 1us
fs = 1/dt;              % Sampling frequency: 1Mhz
stop = 5e-3;            % Stop time: 5ms
t = 0 : dt : stop-dt;   % Discrete time vector
N = length(t);          % Points
fv = (0:N/2-1)*1/dt/N;  % Discrete frequency vector
​
% Linear FM pulse
A = 1;                  % Amplititude: 1V
f0 = 10e3;              % Carrier frequency: 10kHz
fshift = 100e3;         % Frequency shift: 100kHz
fm = 0.4e3;             % Modulation frequency: 40Hz
​
mod = 0.5*square(0.5).*(2*sawtooth(2*pi*fm*t) + 1);
lfm = 0.5*square( 0.5).*vco(mod, [f0 f0+fshift], fs);
s = 20.*log10(abs(fft(lfm))./N);

完

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