调频连续波 (FMCW) 雷达(三)simulink仿真

调频连续波 (FMCW) 雷达(三)simulink仿真

目录

  • FMCW雷达仿真
    • simulink仿真
    • 对VCO加载相位噪声
    • 非线性仿真
    • 多目标的simulink仿真

此示例展示了如何在 Simulink® 中对FMCW雷达进行建模,探讨了对单个目标的探测方案。它显示了如何生成FMCW(调频连续波)、带噪声目标和如何处理FMCW,以估计目标的距离。

FMCW雷达仿真

一个典型的 FMCW 雷达收发链如下:

  • 信号产生与发射(TX链):频率合成器生成一个线性变化的电压信号(Chirp)。然后该电压控制压控振荡器,产生频率随时间线性增加的射频信号。信号经功分器一路送至发射天线辐射出去。
  • 信号接收与混频(RX链):
    发射信号遇到目标后,将反射回去并由接收天线接收,接收到的信号与发射信号之间存在时间差。接收信号和一部分发射信号(作为本振)一同进入混频器。
  • 中频滤波放大和处理
    混频器输出一个差频信号,即中频信号。该中频信号依次经过低通滤波器、中频放大器,最后由ADC转换为数字信号,通过算法处理提取距离、速度等信息。

simulink仿真

simulink仿真模型如下所示:

三角波波形如下:

FMCW波形和频谱如下所示:

通过混频器后的信号波形和频谱:

通过低通滤波器后的波形和频谱

对VCO加载相位噪声

相位噪声的设置如下所示:

加载相位噪声后的FMCW波形

经过混频器后信号和频谱


在VCO后面加上滤波器后VCO波形和混频器后的频谱如下所示:

非线性仿真

a1为线性调频信号,b1为非线性调频信号,如下所示:


非线性VCO信号最后通过混频器后的输出信号

多目标的simulink仿真

多目标仿真模型如下所示:

经过混频器后信号和频谱: