雷达信号模糊函数仿真分析研究

雷达信号模拟器方案设计报告

1总体技术方案 1.1总体设计概述 雷达信号环境模拟器能够产生各种类型的雷达辐射信号，为XX电子侦察设备的鉴定试验，产生所要求的各种类型的雷达辐射信号，构建既定的复杂雷达信号的电磁环境，以便准确评估雷达侦察设备的技术战术指标和效能。 雷达信号环境模拟器在系统中的地位和作用如下图所示： 图4.1-1 设备在系统中的地位和作用 测评系统主要由被试的雷达侦察设备、雷达信号环境模拟器(5个频段构成)、评测系统软件等设备组成。 1.2总体设计方案 雷达信号环境模拟器的总体组成框图如下图所示：

辐射源数据库用于存储各种雷达和平台的参数(包括真实雷达和虚拟雷达)，通过主控计算机进行读取，辐射源数据可以进行添加、修改和删除等操作。 主控计算机是人机交互的平台，主要完成试验场景描述、试验过程的管理和试验工作状态和参数记录等。试验场景描述首先进行需要模拟的雷达的数量、位置的设定，然后从雷达辐射源库中选取雷达参数，对每部雷达的类型、天线扫描方式、扫描周期、扫描速度、雷达信号的射频频率、脉冲宽度、脉冲重复周期PRI 变化类型等进行配置。主控计算机根据设置的每部雷达的参数，将需要模拟的雷达动态分配给1~5个雷达信号模拟器中的一个，再利用通信接口将相应的雷达参数发送到对应频段的雷达信号模拟器。 各频段的雷达信号模拟器内置的控制DSP ，根据主控计算机传送的雷达信号数量和雷达信号参数数据，按照每部雷达各自的脉冲时序，生成对应的时序控制信号，分配给每个雷达中频信号产生器，产生所需要的雷达中频信号波形数据和中频信号。控制DSP 根据雷达工作频段，控制信号各波段射频模块进行变频和放大，通过天线辐射出去。 各频段的雷达信号模拟器配置有位置和授时接口，用于接收载车提供的GPS/北斗位置和授时信息。在试验过程中记录各频段雷达信号模拟器的当前位置信息，并且以授时时间作为时间基准，按照场景设定的时间要求模拟产生雷达

雷达信号matlab仿真

雷达系统分析大作 作 者： 雪娣 学号：0410420727 1. 最大不模糊距离： ,max 1252u r C R km f == 距离分辨率： 1502m c R m B ?= = 2. 天线有效面积： 22 0.07164e G A m λπ == 半功率波束宽度： 3 6.4o db θ== 3. 模糊函数的一般表示式为 () ()()2 2* 2 ;? ∞ ∞ -+= dt e t s t s f d f j d πττχ 对于线性调频信号 ( )21 Re j t p t s t ct e T πμ??= ? ??? 则有： ()()2 21 ;Re Re p j t T j t d p p p t t f ct ct e e dt T T T πμπμτ χτ∞+-∞????+= ? ? ? ????? ? () ()()sin 1;11d p p d p d p p f T T f T f T T τπμττχττπμτ????+- ? ? ? ???????=- ? ?????+- ? ? ? ? 分别令0,0==d f τ可得()()2 2 0;,;0τχχd f ()() sin 0;d p d d p f T f f T πχπ=

()sin 1 ;011 p p p p p T T T T T τπμττχττπμτ?? ??- ? ? ? ???????=- ? ?????- ? ?? ? 程序代码见附录1的T_3.m, 仿真结果如下:

4. 程序代码见附录1的T_4.m, 仿真结果如下:

通过比较得知，加窗后的主副瓣比变大，副瓣降低到40db 以下，但主瓣的宽度却增加了，约为未加窗时的1.5倍，主瓣也有一定的损失。 5.由雷达方程 221 34 0(4)t PG Te SNR KT LFR λσπ= 计算可得 1196.5540log SNR R =- db 作图输出结果如下，程序代码见附录1的T_5.m

凸模糊函数判别法

文章编号:100128220(2001)0320274204 凸模糊函数判别法 曾林泽1,敬加强2,肖芳淳2 (11川北医学院基础部,四川南充　637007;21西南石油学院基础部,四川南充　637001) 摘　要:介绍了在工程与电子网络优化等领域中因客观事物的模糊性而自然存在的凸模糊集与凸模糊函数的相 关概念及特性,论证了两类凸模糊函数的充分必要条件,提出了凸模糊函数判别法,用实例说明了其应用方法,结果表明了其有效性与可靠性. 关键词:凸集;凸函数;模糊;判别中图分类号:O174113 文献标识码:A 1　前　言 在工程中,特别是在优化领域中发现了凸集的许多应用以后,进一步促进了凸集和凸函数理论的发展,随着数学规划、对策论、数理经济学和最优控制理论等学科发展的需要,这一理论日益受到人们的重视.由于客观事物的差异在中介过渡时呈现出“亦此亦彼”性,即模糊性,这就自然有凸模糊集和凸模糊函数的存在.本文把模糊分析设计[1]与凸分析[2]有机融合,提出了凸模糊函数的判别法,并以此法来解释文献[3]中的实例. 2　凸模糊集与凸模糊函数 211　凸模糊集 设D 为R n 中的一个集合,若对任意两点X 1与X 2,具有X 1∈D ,X 2∈D ,并且连接这两点所构成的线段仍在集合D 中,即对任意实数λ∈[0,1],使连线有如下关系 λX 1+(1-λ)X 2∈D.则称集合D 为凸集,否则为非凸集[3]. 凸模糊集[4]与凸集类似,如果以A ～ 表示R n 中的一个模糊集合,则有A ～ ∈R n ,且对于任意实数X ∈[X 1, X 2],恒有 A ～ (X )=A ～ [λX 1+(1-λ )X 2]≥min [A ～ (X 1),A ～ (X 2)],λ∈[0,1].(1) 则称模糊集合A ～ 为凸模糊集.这里的R n 系表示n 维实欧式空间.若不合(1)式的模糊集合,则称为非凸模糊集. 凸模糊集具有下列性质: 性质1　设A ～∈f (X ),A ～ 是凸模糊集的充要条件为Πλ∈[0,1],A ～ (λ )是区间.性质2　若A ～ 与B ～ 是凸模糊集,则A ～ ∩B ～ 也是凸模糊集. 收稿日期:2001-04-25 作者简介:曾林泽(1964-),男,四川蓬溪人,川北医学院基础部讲师,主要从事物理学教学与科研工作. 　第22卷　第3期 四川师范学院学报(自然科学版) 2001年9月　V ol.22　N o.3 Journal of Sichuan T eachers C ollege (Natural Science ) Sep 12001

雷达信号matlab仿真

雷达信号matlab仿真

雷达系统分析大作 作 者： 陈雪娣 学号：0410420727 1. 最大不模糊距离： ,max 1252u r C R km f == 距离分辨率： 1502m c R m B ?= = 2. 天线有效面积： 22 0.07164e G A m λπ == 半功率波束宽度： 3 6.44o db G θπ == 3. 模糊函数的一般表示式为 () ()()2 2* 2 ;? ∞ ∞ -+= dt e t s t s f d f j d πττχ 对于线性调频信号 ()21 j t p p t s t ct e T T πμ??= ? ??? 则有： ()()2 21 ;Re Re p j t T j t d p p p t t f ct ct e e dt T T T πμπμτ χτ∞+-∞????+= ? ? ? ????? ? () ()()sin 1;11d p p d p d p p f T T f T f T T τπμττχττπμτ????+- ? ? ? ???????=- ? ?????+- ? ? ? ? 分别令0,0==d f τ可得()()2 2 0;,;0τχχd f ()() sin 0;d p d d p f T f f T πχπ=

()sin 1 ;01 1p p p p p T T T T T τπμττχττπμτ?? ??- ? ? ? ???????=- ? ?????- ? ?? ? 程序代码见附录1的T_3.m, 仿真结果如下:

4. 程序代码见附录1的T_4.m, 仿真结果如下:

激光雷达回波信号仿真模拟

激光雷达回波信号仿真模拟研究 摘要 关键字 第一章绪论 第一节引言 激光雷达（Lidar：Li ght D etection A nd R anging），是一种用激光器作为辐射源的雷达，是激光技术与雷达技术完美结合的产物。激光雷达的最基本的工作原理与我们常见的普通雷达基本一致，即由发射系统发射一个信号，信号到达作用目标后会产生一个回波信号，我们将回波信号经过收集处理后，就可以获得所需要的信息。与普通雷达不同的是，激光雷达的发射信号是激光而普通雷达发射的信号是无线电波，两者在波长上相比，激光信号要短的多。由于激光的高频单色光的特性，激光雷达具有了许多普通雷达无法比拟的特点，比如分辨率高，测量、追踪精度高，抗电子干扰能力强，能够获得目标的多种图像，等等。因此，利用激光雷达对大气进行监测，收集、分析数据，建立一个大气环境预测理论模型，这将会成为研究气候变化和寻求解决对策的一项重要武器。 第二节本文的选题意义 由于投入巨大，在研制激光雷达实物之前，我们需要进行模拟与仿真研究，预测即将研制的激光雷达的各性能指标，评价总体方案的可行性。激光雷达回拨信号仿真模拟就是利用现代仿真技术，逼真的复现雷达回波信号的动态过程，它是现代计算机技术、数字模拟技术和激光雷达技术相结合的产物。仿真模拟的对象是激光雷达的探测没标以及它所处的环境，模拟的手段是利用计算机和相关设备以及相关程序，模拟的方式是复现包含着激光雷达目标和目标环境信息的雷达信号。通过激光雷达回波信号的仿真模拟，进而产生回波信号，我们可以在实际雷达系统前端不具备条件的情况下，对激光雷达系统的后级设备进行调试。 第三节本文的研究思路和结构安排 本文主要研究面向气象服务应用的大气激光雷达。笔者在熟悉激光雷达的基本工作原理的前提下，学习和熟悉各种参数对大气回波能量的影响，进而学习和掌握matlab编程语言，并且根据给定的激光雷达系统参数、大气参数和光学参数，以激光雷达方程为基础，通过仿真模拟得到理想状态下的大气回波信号。但是，在实际测量工作中，由于大气中的各种干扰，我们获得的回波信号并不和理想状态下的大气回波信号一致，因此，在本文的后期工作中，笔者根据已有的大量激光雷达实测信号与模拟信号对比，既能验证仿真模拟结果的准确性，又能应用于激光雷达的性能指标等方面的分析上，具有比较高的实际应用价值。 第二章激光雷达的原理 第一节激光雷达系统 一个标准的激光雷达系统应该包含以下部件：激光器、发射系统、接收系统、光学系统、信号处理系统以及显示系统。它的工作原理图我们可以用下图表示：

一种新型雷达信号模拟器设计

一种新型雷达信号模拟器设计 刘亲社1，王国红2，王星1 （1 空军工程大学工程学院，陕西西安 710038；2 空军工程大学理学院，陕西西安 710038）摘 要：设计了一种新型雷达信号模拟器，能够提供多种特殊雷达信号，并且设置灵活方便，当用户需要时，可进行软件升级。介绍了该雷达信号模拟器的功能、特点、性能指标和研制方案，提供一种雷达信号产生的解决方法。 关 键 词：新体制雷达；信号模拟器；脉冲产生器；射频信号 中图分类号：TN955文献标识码：A文章编号：1000-274X(2006)0189-07 随着新体制雷达相继问世，现代雷达大都采用了以捷变频和相干信号处理等为代表的新技术，反干扰措施越来越完善，对这些体制的雷达实施干扰越来越困难。信号环境日益复杂，电子对抗技术的发展和新电子对抗设备的研制迫切需要一种能提供多种特殊雷达信号的设备，以适应这种发展变化。我们设计研制的新体制雷达信号模拟器就是一种半实物物理仿真设备，一部分设备使用实际设备而其他部分采用计算机模拟和处理，例如雷达信号环境和信号处理等均可使用软件模拟。这种方法具有很强的通用性，不仅适用于现有的装备，也可以模拟采用某种新技术的装备，对于现有装备的改进和新装备的研制都具有实用价值，是一种相对经济、实用的方法[1,2]。 1 新型雷达信号模拟器的功能特点和性能指标 新型雷达信号模拟器的主要功能是：提供各类信号的调制波形，控制射频频率，控制输出信号的功率。根据用户指定的信号类型、脉宽、重复周期、射频频率等参数，控制模拟器的各个相关部分，最后输出满足要求的信号。 1.1 主要特点 1.1.1多样性和灵活性 多样性是指模拟器控制系统能够提供多种类型的雷达信号调制波形。为了产生多种特殊雷达信号，要求控制系统能灵活控制雷达信号的脉冲宽度、重复周期、射频频率。能够提供的信号类型主要有：连续波、常规脉冲信号、均匀脉组串信号、重频参差信号、线性调频信号、巴克码调相信号、捷变频信号等。 灵活性主要表现在两个方面：①各种信号的参数可以灵活设置。例如：信号的脉冲宽度、重复周期、射频频率等都可以在其各自的范围内任意设置。②信号类型可以灵活选择。模拟器同时有几路的信号输出，各路之间是相互独立的，而且一个支路有多种信号类型供选择。由于信号个数、信号类型、信号参数均能灵活选择，给用户提供了极大方便。用户可以根据自己的需要，选择合适的信号个数和类型，来组合输出各种信号。 1.1.2 智能化 控制系统具有智能化的特点，采用工控机作为控制中心，由计算机完成对模拟器的各项控制，设计了良好的人机界面，采用软面板输入参数具有自动检错功能，以避免用户误操作引起的错误。用

隶属函数确定问题

隶属函数确定问题 一、隶属函数的确定原则 1、表示隶属度函数的模糊集合必须是凸模糊集合； 即：在一定范围内或者一定条件下，模糊概念的隶属度具有一定的稳定性；从最大的隶属度函点出发向两边延伸时，其隶属度是单调递减的，而不许有波浪性，呈单峰；一般用三角形和梯形作为隶属度函数曲线。 2、变量所取隶属度函数通常是对称和平衡的 模糊变量的标值选择一般取3-9个为宜，通常取奇数（平衡），在“零”“适中”等集合的两边语言值通常取对称。 3、隶属度函数要避免不恰当的重复 在相同的论域上使用的具有语意顺序的若干标称的模糊集合，应该合力排序。 4、论语中的每个点应该至少属于一个隶属度函数的区域，同时它一般应该属于之多不超过两个隶属度函数的区域。 5、对于同一输入，没有两个隶属度函数会同时有最大隶属度 6、对两个隶属度函数重叠时，重叠部分对于两个隶属度函数的最大隶属度不应该有交叉。 二、隶属度函数确定的方法 1、模糊统计法 模糊统计法的基本思想是对论域U上的一个确定元素v是否属于论

域上的一个可变的清晰集的判断。（清晰集、模糊集） 模糊统计法计算步骤： Step1 确定论域 Step2形成调查表 Step3统计成频数分布表 Step4建立隶属函数 Step5隶属度（由频数分布表或者隶属函数可得） 所谓模糊统计实验包含以下四个要素： 假设做n次模糊统计试验，则可计算出： 实际上，当n不断增大时，隶属频率趋于稳定，其频率的稳定值称为0x对A的隶属度，即 2、例证法例证法由已知的有限个隶属度函数的值，来估计论域U 上的模糊子集A的隶属函数。 3、专家经验法是根据专家的实际经验给出模糊信息的处理算式或

相控阵雷达系统的仿真_王桃桃

计算机与现代化 2014年第2期 JISUANJI YU XIANDAIHUA 总第222期 文章编号：1006- 2475（2014）02-0209-04收稿日期：2013-09-29作者简介：王桃桃（1989-），女，江苏沭阳人， 南京航空航天大学自动化学院硕士研究生，研究方向：雷达系统仿真；万晓冬（1960-），女，江苏南京人， 副研究员，硕士生导师，研究方向：分布式仿真技术，实时分布式数据库技术，嵌入式软件测试技术；何杰（1988- ），男，安徽铜陵人，硕士研究生，研究方向：机载红外弱小目标检测，三维视景仿真。相控阵雷达系统的仿真 王桃桃，万晓冬，何 杰 (南京航空航天大学自动化学院，江苏南京210016) 摘要：雷达的数字仿真及雷达仿真库的建立已经成为近年来雷达领域研究的热点。本文主要进行相控阵雷达系统的仿真研究。首先根据相控阵雷达的组成和原理，建立相控阵雷达的仿真模型与数学模型。然后选择Simulink 作为仿真平台，对相控阵雷达系统进行仿真与研究。仿真的模块主要有天线模块、信号环境模块、信号处理模块以及GUI 人机交互界面模块。最终在Simulink 库中生成自己的雷达子库，形成相控阵雷达系统，为后续相控阵雷达的研究奠定基础。关键词：雷达;相控阵;信号处理中图分类号：TP391．9 文献标识码：A doi :10．3969/j．issn．1006-2475．2014．02．047 Simulation of Phased Array Ｒadar Systems WANG Tao-tao ，WAN Xiao-dong ，HE Jie （College of Automation Engineering ，Nanjing University of Aeronautics and Astronautics ，Nanjing 210016，China ）Abstract ：The digital simulation of radar and the establishment of radar simulation libraries has become research hot spot in radar field in recent years．This paper mainly focuses on phased array radar system simulation．According to the composition and prin-ciple of phased array radar ，it establishes the simulation model and mathematical model of phased array radar．Then ，the paper does simulation and research on phased array radar system by choosing Simulink as the simulation platform．The simulation mod-ule mainly includes the antenna module ，the signal environment module ，the signal processing module and GUI man-machine in-terface module．Eventually it generates radar sub-libraries and forms phased array radar system ，which lay the foundation for fol-low-up phased array radar study． Key words ：radar ；phased array ；signal processing 0引言 计算机仿真技术应用于雷达源于20世纪70年代，国内雷达仿真起步较晚，仿真主要是基于SPW 、Matlab 、Simulink 、ADS 、HLA 等平台，其中Simulink 是一种在国内外得到广泛应用的计算机仿真工具，它支持线性系统和非线性系统，连续和离散事件系统，或者是两者的混合系统以及多采样率系统。ADS （Ad-vanced Design System ）软件可以实现高频与低频、时域与频域、噪声、射频电路、数字信号处理电路的仿真等。SPW （Signal Processing Workspace ）是用于信号处理系统设计的强有力的软件包，在雷达领域有着广泛的应用。HLA （High Level Architecture ）提供了基于分布交互环境下仿真系统创建的通用技术支撑框架， 可用来快速地建造一个分布仿真系统。比较4种仿 真平台，SPW 比较昂贵，只能在Unix 操作系统下使用，HLA 通信协议复杂，不同版本的ＲTI 可能有无法通信的问题。Simulink 应用于雷达仿真比ADS 广泛并易于推广，所以本文采用Simulink 作为仿真平台。 为了进行后期雷达与红外的数据融合，首先需要建立雷达模块以产生雷达数据源，本文根据相控阵雷达的工作原理，采用数字仿真的方法，仿真雷达模块。首先提出相控阵雷达的仿真结构图以及给出各个模块的数学模型，然后根据数学模型，利用Simulink 仿真平台，仿真实现雷达的各组成模块，从而构建一个完整的雷达系统。同时，也可以通过使用S 函数将各个模块封装，然后建成自己的雷达仿真库，从而可以形成不同类型的雷达系统，便于更好地进行雷达系统

简单雷达实信号仿真实验报告

《雷达原理》 实验报告 学院： 专业： 姓名： 学号： 成绩： 评阅教员： 时间： 一、实验内容简介： 利用Mathlab实现对几种常见的雷达信号的仿真。画出这几种信号形式的时域和频域的波形图。 二、实验目的： 通过仿真熟悉常用的雷达信号的时域和频谱形式，掌握MatLab中信号的产生和表示方法及信号频谱的计算和图形绘制。进一步锻炼学员的编程能力，提高利用算法实现解决实际问题的能力。 三、实验原理： 不同体制的雷达由于不同的任务采用了不同的信号形式，雷达常用的信号形式有连续波和脉冲波两种； 连续波中又有按三角形或按正弦规律变化的调频连续波，脉冲波中有简单脉冲波、脉内调频脉冲波和脉间调频脉冲波； 其中测高雷达和车载测距雷达多采用连续波的形式，常规雷达采用简单调频脉冲信号；动目标显示或测速多普勒雷达多采用高工作比的矩形调幅脉冲信号；一些新体制的高分辨率雷达多采用线性调频或相位编码等脉冲压缩信号。 对以上信号形式经傅立叶变换可以得到其频谱。 四、实验环境： 实验地点：自习室

硬件环境：acer aspirs4738G Intel(R) Core(TM) i5 CPU M480 @ RAM 软件环境：Windos 7 旗舰版32位操作系统 MATLABa) 32-bit(win32) 五、实验内容： 画出连续波、单个矩形脉冲波、相参脉冲波、线性调频脉冲波、相位编码脉冲波的时域波形，计算并绘制以上信号的频谱。信号采用的参数如下： 1、连续波 连续波是最基本的波形，其表达式为： 参数为：载波频率f0为20MHz，采样频率为4倍f0，采样长度为1000. Mathlab代码： 仿真效果如下图所示： 2、单个矩形脉冲 单个矩形脉冲的表达式为： 参数为：载波频率f0为20MHz，采样频率为4倍f0，脉宽为1us ，脉冲周期为20us Mathlab代码为： 仿真结果如图 （a）单个矩形脉冲信号的合成过程说明 （b）单个矩形脉冲信号的时域频域波形图 3、相参脉冲 参数为：载波频率f0为20MHz，采样频率为4倍f0，脉宽为1us，脉冲周期为20us。Mathlab代码为： 仿真结果如下图： 4、线性调频脉冲（LFM） 参数为：带宽为20MHz，采样频率为fs为4倍B，脉宽为10us，频率变化率为带宽除以脉冲宽度。 Mathlab代码为： 仿真效果如图所示：

雷达信号环境仿真模型

雷达信号环境仿真模型 在雷达信号环境仿真中，需要建立雷达信号环境的仿真模型，包括雷达脉冲信号模型、天线扫描模型、多信号脉冲排序模型等。模拟波形和实际雷达信号的相似程度主要取决于信号模型的选择。因此，分析雷达信号环境，建立完善、精确的仿真模型，是能否精确复现雷达信号环境的关键。 1.1.1.1 脉冲信号环境分析和脉冲描述字(PDW) 雷达对抗的信号环境S 是指雷达对抗设备在其所在的地域内存在的各种辐射、散射信号的集合： {}N n i t S S 1 )(== (2.3-11) 其中)(t S i 是第i 个辐射、散射源，N 是辐射、散射源的数量。如果主要考虑其中的雷达信号辐射源，则辐射源信号)(t S i 可顺序展开其脉冲序列： {}∞==1 )()(n i i n S t S (2.3-12) 式中的)(n S i 为)(t S i 的第n 个脉冲。 雷达侦察设备以S 为工作背景，从S 中获取有用信息，并对S 做出适当反应。根据不同用途和技战术指标的要求，具体的电子对抗设备对S 的检测能力是一个有限的子空间D ： {}P PW DOA RF D Ω?Ω?Ω?Ω= (2.3-13) 式中，RF Ω、DOA Ω、PW Ω、P Ω分别为雷达对抗设备对信号载频、到达方向、脉冲参数和信号功率的检测范围，?为直积。D 可以是非时变的，也可以是时变的。雷达信号环境仿真的目的，就是要精确复现出雷达侦察设备的工作环境S ，模拟战场电子战行为。 随着现代雷达技术的发展，电子战威胁环境变得十分复杂，已经从单一种类的信号，发展成为多种不同体制雷达信号的组合。现代调制技术的发展，使得雷达信号形式复杂、参数多变，不仅在时域上有复杂的变化，而且在频域上的变化

雷达信号matlab仿真要点

雷达系统分析大作 作 者： 陈雪娣 学号：0410420727 1. 最大不模糊距离： ,max 1252u r C R km f == 距离分辨率： 1502m c R m B ?= = 2. 天线有效面积： 22 0.07164e G A m λπ == 半功率波束宽度： 3 6.4o db θ== 3. 模糊函数的一般表示式为 () ()()2 2* 2 ;? ∞ ∞ -+= dt e t s t s f d f j d πττχ 对于线性调频信号 ( )21 Re j t p t s t ct e T πμ??= ? ??? 则有： ()()2 21 ;Re Re p j t T j t d p p p t t f ct ct e e dt T T T πμπμτ χτ∞+-∞????+= ? ? ? ????? ? () ()()sin 1;11d p p d p d p p f T T f T f T T τπμττχττπμτ????+- ? ? ? ???????=- ? ?????+- ? ? ? ? 分别令0,0==d f τ可得()()2 2 0;,;0τχχd f ()() sin 0;d p d d p f T f f T πχπ=

()sin 1;011p p p p p T T T T T τπμττχττπμτ?? ??- ? ? ? ???????=- ? ?????- ? ?? ? 程序代码见附录1的T_3.m, 仿真结果如下 :

4. 程序代码见附录1的T_4.m, 仿真结果如下:

通过比较得知，加窗后的主副瓣比变大，副瓣降低到40db 以下，但主瓣的宽度却增加了，约为未加窗时的1.5倍，主瓣也有一定的损失。 5.由雷达方程 22134 0(4)t PG Te SNR KT LFR λσπ= 计算可得 1 196.5540log SNR R =- db 作图输出结果如下，程序代码见附录1的 T_5.m

隶属度函数

美国加利福尼亚大学控制论教授扎得（L、A、Zadeh）经过多年的琢磨，终于在1965年首先发表了题为《模糊集》的论文。指出：若对论域（研究的范围）U中的任一元素x，都有一个数A（x）∈[0，1]与之对应，则称A为U上的模糊集，A（x ）称为x对A的隶属度。当x在U中变动时，A（x）就是一个函数，称为A的隶属函数。隶属度A（x）越接近于1，表示x属于A的程度越高，A（x）越接近于0表示x属于A的程度越低。用取值于区间[0，1]的隶属函数A（x）表征x 属于A的程度高低，这样描述模糊性问题比起经典集合论更为合理。 隶属度属于模糊评价函数里的概念：模糊综合评价是对受多种因素影响的事物做出全面评价的一种十分有效的多因素决策方法，其特点是评价结果不是绝对地肯定或否定，而是以一个模糊集合来表示。 隶属度函数及其确定方法分类 隶属度函数是模糊控制的应用基础,正确构造隶属度函数是能否用好模糊控制的关键之一。隶属度函数的确定过程,本质上说应该是客观的,但每个人对于同一个模糊概念的认识理解又有差异,因此,隶属度函数的确定又带有主观性。 隶属度函数的确立目前还没有一套成熟有效的方法,大多数系统的确立方法还停留在经验和实验的基础上。对于同一个模糊概念,不同的人会建立不完全相同的隶属度函数,尽管形式不完全相同,只要能反映同一模糊概念,在解决和处理实际模糊信息 的问题中仍然殊途同归。下面介绍几种常用的方法。 (1)模糊统计法： 模糊统计法的基本思想是对论域U上的一个确定元素vo是否属于论域上的一个可变动的清晰集合A3作出清晰的判断。对于不同的试验者,清晰集合A3可以有不同的边界,但它们都对应于同一个模糊集A。模糊统计法的计算步骤是:在每次统计中, v o是固定的,A3的值是可变的,作n次试验,其模糊统计可按下式进行计算v0对 A 的隶属频率= v0∈A 的次数/ 试验总次数n 随着n的增大,隶属频率也会趋向稳定,这个稳定值就是vo对A 的隶属度值。这种方法较直观地反映了模糊概念中的隶属程度,但其计算量相当大。 (2)例证法： 例证法的主要思想是从已知有限个μA的值,来估计论域U 上的模糊子集 A 的隶属函数。如论域U代表全体人类,A 是“高个子的人”。显然 A 是一个模糊子集。为了确定μA,先确定一个高度值h,然后选定几个语言真值(即一句话的真实程度)中的一个来回答某人是否算“高个子”。如语言真值可分为“真的”、“大致真的”、“似真似假”、“大致假的”和“假的”五种情况,并且分别用数字1、0.75、0.5、0.25、0来表示这些语言真值。对n个不同高度h1、h2、…、hn都作同样的询问,即可以得到 A 的隶属度函数的离散表示。 (3)专家经验法： 专家经验法是根据专家的实际经验给出模糊信息的处理算式或相应权系数值来 确定隶属函数的一种方法。在许多情况下,经常是初步确定粗略的隶属函数,然后再通过“学习”和实践检验逐步修改和完善,而实际效果正是检验和调整隶属函数的依据。

wv分布和模糊函数

一、实验题目：信号的wigner-ville分布及模糊函数 二、实验目的：了解掌握wigner-ville分布和模糊函数，并能够在matlab上实现。 三、实验软件：matlab 四、实验原理 1、wigner-ville分布 取时间冲击函数 作为窗函数，则局部相关函数为 z的瞬时相关函数。对瞬时相关函数作关于滞后τ的傅里叶变换，称为信号(t) 即得到时频分布为 称为wigner-ville分布。 2、模糊函数 Wigner-ville分布是对瞬时相关函数的时延参数τ作傅里叶变换，如果改为对时间变量t作反傅里叶变换，则得另一种时频分布 称为模糊函数。 五、实验结果 Figure 1原始复信号实部

Figure 2信号的wigner-ville分布 Figure 3信号的模糊函数六、程序代码 clear;clc n=1001;%点数2L+1 w=2*pi*20; m=15e3; n_cl=2.5;%载波周期 T=n_cl*2*pi/w;%总时长 t=0:T/(n-1):T; z=exp(i*(w*t+1/2*m*t.^2));%线性调频信号 plot(t,real(z));title('signal-real');axis tight; xlabel('Time（s）'); ylabel('amplitude');

%%vigner-ville分布 fs=n/T; dt=1/fs; nfft =512; df=fs/nfft; [wv,t1,f1]=tfrwv(z',1:n,nfft);%WVD f1(nfft,n)=0; f1(:,1)=((1:nfft)*df)'; for j=2:n f1(:,j)=f1(:,1); end t1(nfft,n)=0; for j=1:nfft t1(j,:)=t; end figure(2) surf(t1,f1./2,10*log10(abs(wv)),'EdgeColor','none'); colorbar;axisxy; axis tight; colormap(jet);view(0,90); xlabel('Time'); ylabel('Frequency (Hz)'); title('WV分布'); %%模糊函数 [amag,delay,fre_shift]=ambgfun(z,fs,1/T);%求模糊函数 [t2,f2]=meshgrid(delay,fre_shift); figure(3) surf(t2,f2,amag,'EdgeColor','none'); colorbar;axisxy; axis tight; colormap(jet);view(0,90); xlabel('delay'); ylabel('fre-shift'); title('模糊函数'); 注：tfrwv函数为时频分析工具箱中的函数；ambgfun函数为phased array system toolbox中的函数。

复杂模糊评价系统中隶属函数构造及其优化

复杂模糊评价系统中隶属函数构造及其优化 北京科技大学　朱建明 中国矿业大学　高立新 摘　要　本文在研究煤层地质条件开采工艺评价这样一个复杂的模糊评价系统 中,根据各评价因素的特点,选择不同的方法进行构造隶属函数,实现了优化组合。并提出了对隶属函数,实现了优化组合。并提出了对隶属函数进行修正及其神经网络自学习模型,完成了对复杂模糊评价系统中隶属函数的动态分析。从而不仅使煤层地质条件开采工艺性评价系统更具有可靠性和可操作性,而且也完善和发展了模糊评价系统,使其应用前景更加广阔。 关键词　隶属函数　构造　修正　优化　神经网络自学习 图1　煤层地质条件开采工艺评价因素结构 1　煤层地质条件开采工艺性评价系统的设计 进行矿井建设和矿区规划前,要从开采的角度出发,分析和评价矿井煤层地质条件,以便确定工艺方式、装备水平、开采强度和矿井生产能力。如对煤层地质条件评价过低,相应地开采要求也低,矿井迅速达产和超产后仍有相当大的开采潜力,势必要求提前改造,再度投资;但如评价过高,对开采期望过高,又将使矿井投产后长期达不到设计能力,降低建设投资效果。因而恰当地评价煤层地质条件适于开采的程度———煤层地层条件的开采工艺性,是关系矿井生产建设的重要问题。 影响煤矿开采的地质因素很多,评价指标的选择及评价体系的确定应遵循以下原则: (1)系统性原则。评价因素的选择应从整体的角度反映影响煤层开采工艺性的地质因素,并体现层次性,层次同因素应为递进关系。同层次间因素为独立关系。 (2)简易性原则。如果评价层次多,因素指标过份繁琐甚至重复包含,不仅会影响评价结果的可靠性,也 降低了评论方法的可操作性。 (3)可行性原则。在确定因素指标时,应注意指标的可测性和普通性,即地质勘探报告中可获得指标计算的信息,并且评价指标应具有较强的鉴别力。较敏感地表征该因素的影响,对已有的部分指标应进行必要的修正。 (4)定性定量相结合的原则。评价因素既可选择定量因素,亦可选择定性因素,当定性因素难以量化时,可考虑以定性判断为主的等级量化,对地质条件“一劣即劣”的情况应予考虑。 依据以上原则,在进行煤层地质条件影响开采效果的大量典型调查分析和专家调查的基础上,从系统的结构与功能相统一为出发点,

模糊函数发展与应用

《自动化概论》课程论文 题目模糊数学的发展与研究 姓名蔡嘉莹 专业自动化 学号222011322270021 学院工程技术学院 任课老师祝诗平

模糊数学的发展与研究 【摘要】模糊数学自1965年诞生以来取得了突飞猛进的进展。介绍传统数学的局限性，讲述模糊数学的产生；概述模糊数学的发展；从国内、国外两方面分别介绍模糊数学的开发与应用。 【关键词】模糊；模糊数学；模糊技术；模糊数学 The development and research of fuzzy mathematics 【abstract】Fuzzy mathematics was born since 1965 has made progress by leaps and bounds. Introduces the limitations of traditional mathematics, which deals with the fuzzy mathematics. An overview of the development of fuzzy mathematics; Respectively from two aspects, one is at home and abroad to introduce the development and application of fuzzy mathematics.【key words】Fuzzy; Fuzzy mathematics; Fuzzy technology; Fuzzy mathematics 模糊数学又称Fuzzy 数学，是研究和处理模糊性现象的一种数学理论和方法。1965年以后，在模糊集合、模糊逻辑的基础上发展起来的模糊拓扑、模糊测度论等数学领域的统称。是研究现实世界中许多界限不分明甚至是很模糊的问题的数学工具。在模式识别、人工智能等方面有广泛的应用。在1965 年美国控制论学者L.A.扎德发表论文《模糊集合》，标志着这门新学科的诞生。现代数学建立在集合论的基础上。一组对象确定一组属性，人们可以通过指明属性来说明概念，也可以通过指明对象来说明。符合概念的那些对象的全体叫做这个概念的外延，外延实际上就是集合。一切现实的理论系统都有可能纳入集合描述的数学框架。经典的集合论只把自己的表现力限制在那些有明确外延的概念和事物上，它明确地规定：每一个集合都必须由确定的元素所构成，元素对集合的隶属关系必须是明确的。对模糊性的数学处理是以将经典的集合论扩展为模糊集合论为基

模糊控制_隶属度函数

第6章模糊逻辑【转】 2009-04-16 21:48 高斯隶属函数 函数gaussmf 格式 y=gaussmf(x,[sig c]) 说明高斯隶属函数的数学表达式为：，其中为参数，x为自变量，sig为数学表达式中的参数。 例6-1 >>x=0:0.1:10; >>y=gaussmf(x,[2 5]); >>plot(x,y) >>xlabel('gaussmf, P=[2 5]') 结果为图6-1。 图6-1

6.1.2 两边型高斯隶属函数 函数gauss2mf 格式 y = gauss2mf(x,[sig1 c1 sig2 c2]) 说明 sig1、c1、sig2、c2为命令1中数学表达式中的两对参数例6-2 >>x = (0:0.1:10)'; >>y1 = gauss2mf(x, [2 4 1 8]); >>y2 = gauss2mf(x, [2 5 1 7]); >>y3 = gauss2mf(x, [2 6 1 6]); >>y4 = gauss2mf(x, [2 7 1 5]); >>y5 = gauss2mf(x, [2 8 1 4]); >>plot(x, [y1 y2 y3 y4 y5]); >>set(gcf, 'name', 'gauss2mf', 'numbertitle', 'off'); 结果为图6-2。

6.1.3 建立一般钟型隶属函数 函数gbellmf 格式 y = gbellmf(x,params) 说明一般钟型隶属函数依靠函数表达式 这里x指定变量定义域范围，参数b通常为正，参数c位于曲线中心，第二个参数变量params是一个各项分别为a，b和c的向量。 例6-3 >>x=0:0.1:10; >>y=gbellmf(x,[2 4 6]); >>plot(x,y) >>xlabel('gbellmf, P=[2 4 6]') 结果为图6-3。

雷达信号处理仿真

雷达信号处理仿真 【摘要】文章针对现代雷达信号处理的主要方式，建立了雷达信号处理仿真的数学模型，其中包括正交双通道处理、动目标检显示、动目标检测以及恒虚警处理等。根据数学模型，用Matlab软件对雷达信号处理系统进行了仿真，得到了雷达系统中各个处理点上的具体信号形式，并用图形用户界面（GUI）来动态显示雷达信号处理过程，使仿真结果表现得更直观。 【关键词】雷达信号处理；正交双通道处理；动目标显示；动目标检测；恒虚警检测1引言 的目的是消除所有不需要的信号及干扰，提取或加强由目雷达信号处理[12] 标所产生的回波信号，在处理过程中要用到一些信号处理的关键技术，如数字正交双通道处理、脉冲压缩技术、固定目标对消技术、动目标显示技术、动目标检测技术[3]、恒虚警处理[4]和脉冲积累等。由于现代雷达信号处理过程日益变得复杂，难以用简单直观的分析法进行处理，往往需要借助计算机来完成对系统的各项功能和性能的仿真。利用计算机来进行雷达系统的仿真[5]具有方便、灵活以及经济的特点。而MATLAB提供了强大的仿真平台，可以为大多数雷达系统的仿真提供方便快捷的运算。 2雷达信号处理基础 2.1数字正交双通道处理 在全相参雷达中，可以用正交双通道处理来获得中频信号的基带信号（零中频信号）() x t，有时也称() x t为中频信号的复包络。正交双通道处理的框图如图s t为中频回波信号。 1所示，其中() r 图1正交双通道处理框图

其中中频回波信号为： 0()()cos[2()]r d s t a t f f t π=+ (1) 上式中，0f 为中频频率，d f 表示多普勒频率，其值可能是正值或负值，也可能为零。 0000()()cos(2)()cos[2()]cos(2) 11 ()cos(2)()cos[2(2)] 22 I r d d d s t s t f t a t f f t f t a t f t a t f f t πππππ==+ =++ (2) 0000()()cos(2)()cos[2()]sin(2) 211 ()sin(2)()sin[2(2)] 22 Q r d d d s t s t f t a t f f t f t a t f t a t f f t π πππππ=+=-+ =-+ (3) 图1中的低通滤波器将滤去02f 的分量，这样就可以得到正交双通道信号。 2.2 MTI 原理 MTI 雷达利用动目标回波的多普勒频移来区分动目标和固定目标。在脉冲雷达系统中，这一多普勒频移表现为目标距离变化导致的相继返回的目标回波脉冲间的相位变化，而固定目标的所有回波脉冲的相位不发生变化。杂波对消器是最早出现、也是最常用的MIT 滤波器之一。根据对消次数的不同，又分为一次对消器、二次对消器和多次对消器。 一次对消器的输出为： ()()()r y t x t x t T =-- (4) 二次对消的输出为： ()()2()(2)r r y t x t x t T x t T =--+- (5) 式中r T 为雷达信号的重复周期。 2.3 MTD 原理 传统的MTI 雷达的主要目的是抑制地面背景形成的杂波，把相对于雷达有径向运动的目标显示出来。因此，它主要关心的是固定杂波的抑制而并未对目标回波进行匹配滤波。要对回波相参脉冲串作匹配滤波，必须知道目标的多普勒频移以及天线扫描对脉冲串的调制情况。在实际工作中，目标的多普勒频移不能预知，因此需要采用一组相邻且部分重叠的滤波器组，覆盖整个多普勒频率范围。这就是窄带多普勒滤波器组，其实质是相当对不同通道进行相参积累处理。通过窄带滤波器组滤出运动目标的谱线。 相参积累可表示为：