Matlab高速目标测速测距电路设计+文献综述(3)
基于FPGA的设计，提高了引信信号处理电路的探测能力，使引信的电路正真朝着具备智能化方向发展，从而大大提高了引信的作战效率。
1.3 本文主要内容
本设计重点研究引信信号处理电路的软件实现方法，具体内容分为以下几点：
首先，本文对引信信号处理的方法及现状进行了叙述，并选择了线性调频连续波体制进行信号处理电路设计；
其次，通过对LFMCW信号的分析，确定了速度与距离信息和回波差频之间的关系，为引信信号处理奠定了基础；
再次，通过对FFT算法的论述，验证了FFT提取信息的有效性；
最后，采用matlab工具，实现了速度与距离信息的提取。
2 LFMCW信号分析
2.1 LFMCW回波信号分析
单周期的对称三角线性调频信号，以上扫频为例，其发射信号 可以表示为：
（2.1）
在式（2.1），A表示发射信号的振幅， 表示发射信号的随机初相， 是发射载频，μ为调频斜率， ，B为发射信号的有效带宽，时宽带宽积 ，本设计中，毫米波LFMCW信号的 。
设有一距离为R，径向速度为v（设远离目标为正）的点目标，产生的多普勒频率为 。回波信号相对于发射信号延时为 ，可知：
（2.2）
式中， 为 时刻的目标斜距。则目标的回波 表示为：
（2.3）
其中，常量 为衰减系数， 为回波引起的附加相移。
将发射信号 和回波信号 进行混频，可得差频信号 ：
（2.4）
再将 代入到上式，整理后可得：
（2.5）
其中， ， ， 。
从式（2.5）可以看出，差频信号 也是一个线性调频信号，由于 ，中心频率为 （这表明差频信号存在距离和速度耦合）是由两部分组成的，一部分是由于目标距离所产生的频率差 ，一部分是由于目标运动所产生的多普勒频率 。
调频斜率 为：
（2.6）
因为 ，所以 ，调频带宽 ，时宽带宽积 。可知差频信号 也是一个线性调频信号，且其时宽带宽积很小。
前面分析的是单周期的线性调频信号，下面分析多周期时，以上扫频为例，第 周期的发射信号在有效扫频时间内，可表示为：
（2.7）
其中， 为有效时宽， 为信号重复周期。
距离为 ，径向速度为 的点目标的回波 表示为：
（2.8）
混频后，得到第 周期的差拍信号为：
（2.9）
因 ，令 ，代入上式可得：
（2.10）
可知，在第 周期内的差频信号也是线性调频信号，其中心频率为：
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