雷达发射信号产生（COS、Chirp、LFM、BPSK、QPSK、FSK、BPSK_FSK以及QPSK_FSK）
1.COS脉冲信号
COS脉冲是一个点频信号，其数学表达式为
S
(
t
)
=
C
o
s
(
2
∗
π
∗
f
0
∗
t
)
.
\ S(t) = \ Cos(2*\pi*f_0*t)\,.
S
(
t
)
=
C
o
s
(
2
∗
π
∗
f
0
∗
t
)
.
其中，
f
0
\ f_0
f
0
是载波频率。
仿真结果：
仿真参数如下：
采样率：300MHz
载频 ： 1MHz
脉宽 ： 20e-6s
脉冲重复频率： 20kHz
仿真时长：100e-6s
(1)时域结果
(2)频域结果
从频域图中分析可以得到，COS脉冲信号的频域为点频信号，对应的频率与载频一致。
2.LFM线性调频信号
线性调频（LFM）信号是指瞬时频率随时间成线性变化的信号。（设振幅归一化，初始相位为零）。线性调频信号也称为鸟声（Chirp）信号，因为其频谱带宽落于可听范围，听着像鸟声，所以又称Chirp扩展频谱（CSS）技术。LFM技术在雷达、声纳技术中有广泛应用，例如，在雷达定位技术中，它可用来增大射频脉冲宽度、加大通信距离、提高平均发射功率，同时又保持足够的信号频谱宽度，不降低雷达的距离分辨率。
LFM线性调频信号数学表达式为：
S
(
t
)
=
e
x
p
(
j
∗
(
2
∗
π
∗
f
0
∗
t
+
π
∗
k
∗
t
2
)
)
.
\ S(t) = \ exp(j*(2*\pi*f_0*t+\pi*k*t^2))\,.
S
(
t
)
=
e
x
p
(
j
∗
(
2
∗
π
∗
f
0
∗
t
+
π
∗
k
∗
t
2
)
)
.
其中，
f
0
\ f_0
f
0
是载波频率，
k
=
B
r
/
T
p
\ k=Br/Tp
k
=
B
r
/
T
p
为调频斜率，
B
r
\ Br
B
r
表示带宽，
T
p
\ Tp
T
p
表示脉宽。
仿真参数如下：
采样率：300MHz
载频 ： 1MHz
脉宽 ： 20e-6s
带宽 ： 30MHz
脉冲重复频率： 20kHz
仿真时长：100e-6s
(1)时域结果
（2）频域图
3.BPSK信号
BPSK信号是一种相位调制信号，利用载波的相位变化来传递数字信息，而振幅和频率保持不变。在BPSK中，通常用初始相位0和
π
\pi
π
来分别表示二进制‘’1‘’和‘’0‘’，因此，BPSK信号的数学表达式为
S
(
t
)
=
e
x
p
(
j
∗
(
2
∗
π
∗
f
0
∗
t
+
β
(
t
)
)
)
.
\ S(t) = \ exp(j*(2*\pi*f_0*t+\beta(t)))\,.
S
(
t
)
=
e
x
p
(
j
∗
(
2
∗
π
∗
f
0
∗
t
+
β
(
t
)
)
)
.
其中，
f
0
\ f_0
f
0
是载波频率，
β
(
t
)
\beta(t)
β
(
t
)
为码元
仿真参数如下：
采样率：300MHz
载频 ： 1MHz
脉宽 ： 20e-6s
BPSK码宽：1e-6s
脉冲重复频率： 20kHz
仿真时长：100e-6s
（1）时域图
（2）频域图
（3）相位图
4.QPSK信号
QPSK信号的正弦载波有4个可能的离散相位状态，每个载波相位携带2个二进制符号，其信号表示式为：
S
(
t
)
=
e
x
p
(
j
∗
(
2
∗
π
∗
f
0
∗
t
+
Γ
(
t
)
)
)
.
\ S(t) = \ exp(j*(2*\pi*f_0*t+\Gamma(t)))\,.
S
(
t
)
=
e
x
p
(
j
∗
(
2
∗
π
∗
f
0
∗
t
+
Γ
(
t
)
)
)
.
其中，
f
0
\ f_0
f
0
是载波频率，
Γ
(
t
)
\Gamma(t)
Γ
(
t
)
为正弦载波的相位，有四种可能
仿真参数如下：
采样率：300MHz
载频 ： 1MHz
脉宽 ： 20e-6s
QPSK码宽：1e-6s
脉冲重复频率： 20kHz
仿真时长：100e-6s
(1)时域图
（2）频域图
（3）相位图
5.FSK信号
2FSK（Frequency Shift Keying）为二进制数字频率调制（二进制频移键控），用载波的频率来传送数字信息，即用所传送的数字信息控制载波的频率。2FSK信号便是符号“0”对应于载频 f1，而符号“1”对应于载频 f2（与 f1 不同的另一载频）的已调波形，因此2FSK信号的数学表达式为：
S
(
t
)
=
e
x
p
(
j
∗
(
2
∗
π
∗
f
1
∗
t
+
β
1
(
t
)
)
)
+
e
x
p
(
j
∗
(
2
∗
π
∗
f
2
∗
t
+
β
2
(
t
)
)
)
.
\ S(t) = \ exp(j*(2*\pi*f_1*t+\beta_1(t)))+exp(j*(2*\pi*f_2*t+\beta_2(t)))\,.
S
(
t
)
=
e
x
p
(
j
∗
(
2
∗
π
∗
f
1
∗
t
+
β
1
(
t
)
)
)
+
e
x
p
(
j
∗
(
2
∗
π
∗
f
2
∗
t
+
β
2
(
t
)
)
)
.
其中，
f
1
\ f_1
f
1
是载波频率，
β
1
(
t
)
\beta_1(t)
β
1
(
t
)
为码元，控制载频
f
1
\ f_1
f
1
，
β
2
(
t
)
\beta_2(t)
β
2
(
t
)
为
β
1
(
t
)
\beta_1(t)
β
1
(
t
)
的补码，用来控制载频
f
2
\ f_2
f
2
。
仿真参数如下：
采样率：300MHz
载频1 ： 1MHz
载频2 ： 20MHz
脉宽 ： 20e-6s
FSK码宽：2e-6s
脉冲重复频率： 20kHz
仿真时长：100e-6s
（1）时域图
（2）频域图
（3）相位图
6.BPSK_FSK信号
BPSK_FSK码指的是FSK中的码元使用BPSK码进行相位调制
仿真参数如下：
采样率：300MHz
载频1 ： 1MHz
载频2 ： 20MHz
脉宽 ： 20e-6s
FSK码宽：2e-6s
BPSK码宽：1e-6s
脉冲重复频率： 20kHz
仿真时长：100e-6s
(1)时域图
（2）频域图
（3）相位图
7.QPSK_FSK信号
BPSK_FSK码指的是FSK中的码元使用BPSK码进行相位调制
仿真参数如下：
采样率：300MHz
载频1 ： 1MHz
载频2 ： 20MHz
脉宽 ： 20e-6s
FSK码宽：2e-6s
QPSK码宽：1e-6s
脉冲重复频率： 20kHz
仿真时长：100e-6s
（1）时域图
（2）频域图
（3）相位图
部分代码
// An highlighted block
clear
clc
Fc1 = 1e6; %%载频1
Fc2 = 20e6; %%载频1
Fs = 300e6; %%采样频率
Tr = 20e-6; %%脉冲宽度
PRT = 50e-6; %%脉冲重复时间
Time = 100e-6; %%仿真时间
Br = 30e6; %%带宽
TcBPSK = 1e-6; %%BPSK码元宽度
TcFSK = 2e-6; %%FSK码元宽度
Signallabel = 'LFM';
real = 0;
switch Signallabel
case 'Cos'
Signal = ChirpGenerator(Fc1,Fs,Tr,PRT,Time, 1-RealSign);
case 'Chirp'
Signal = ChirpGenerator(Fc1,Fs,Tr,PRT,Time, RealSign);
case 'LFM'
Signal = LFMGenerator(Fc1,Fs,Tr,PRT,Time, Br);
case 'BPSK'
Signal = BPSKGenerator(Fc1,Fs,Tr,PRT,Time, TcBPSK, RealSign);
case 'QPSK'
Signal = QPSKGenerator(Fc1,Fs,Tr,PRT,Time, TcBPSK, RealSign);
case 'FSK'
Signal = FSKGenerator(Fc1,Fc2,Fs,Tr,PRT,Time, TcFSK,RealSign);
case 'BPSK_FSK'
Signal = BPSK_FSKGenerator(Fc1,Fc2,Fs,Tr,PRT,Time, TcBPSK, TcFSK,RealSign);
case 'QPSK_FSK'
Signal = QPSK_FSKGenerator(Fc1,Fc2,Fs,Tr,PRT,Time, TcBPSK, TcFSK,RealSign);
otherwise
errordlg('输入的雷达信号类型有误');
end
t = linspace(0,Time,Time*Fs);
figure(1),%时域图
plot(t,real(Signal))
xlabel('仿真时长')
figure(2),%频域图
aa = fftshift(fft(Signal));
f = linspace(-Fs/2,Fs/2,Time*Fs);
plot(f,abs(aa))
xlabel('频率')
figure(3),%相位图
plot(t,phase(Signal))