线性调频信号LFM公式及MATLAB仿真

公式

线性调频信号的数学表达式:
s(t) = rect(\frac{t}{T})exp(j\pi Kt^2)
其中,t是时间变量,单位为秒(s);T是脉冲持续时间(周期);K是线性调频率,单位是Hz/s.

角度(单位为弧度)表达式:
\varphi (t) = \pi Kt^2
对时间取微分后的瞬时频率为:
f = \frac{1}{2\pi} \frac{d\varphi(t)}{dt} = \frac{1}{2\pi} \frac{d(\pi K t^2)}{dt} = Kt

信号的带宽是Chrip信号的斜率和时间的乘积:
Bw = |K|T
带宽决定了能够达到的分辨率。

距离分辨率:
R = \frac{c\tau }{2} = \frac{c}{2B}

Matlab代码

close all;clc;clear all;
%%
%   LFM :linear frequency modulation
%%
B  = 70e6;  % 带宽70MHz
T  = 2e-6;  % 脉宽2us
Fs = 100e6; % 采样率
N = T*Fs;
t = -T/2:1/Fs:T/2-1/Fs;
K = B/T;
%%
St = exp(1j*pi*K*t.^2); %信号
theta =  pi*K*t.^2; %信号弧度
f = K*t; %信号频率
 
figure
subplot(2,2,1);plot(real(St));title('信号实部');
subplot(2,2,2);plot(imag(St));title('信号虚部');
subplot(2,2,3);plot(theta);title('信号相位 °');
subplot(2,2,4);plot(f);title('信号频率 Hz');
 
figure;
plot(abs(fftshift(fft(St))));title('信号频谱');
chirp信号
频谱

参考来源:
雷达篇(二)线性调频信号公式推导及matlab仿真

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