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在Simulink中搭建调频连续波(FMCW)雷达模型是一个经典的雷达系统仿真实验。该模型通过模拟线性调频信号的发射与回波处理过程,展示了雷达测距和测速的基本原理。
系统架构通常包含三个核心模块:信号生成单元、雷达信道和信号处理单元。信号生成部分会产生线性变化的频率信号作为发射波形,这种波形特点是频率随时间线性增加(上扫频)或减少(下扫频)。通过调整扫频带宽和周期参数,可以控制雷达的距离分辨率和最大探测距离。
信道模块会模拟目标反射造成的时延和多普勒效应,这是将静止目标距离信息和运动目标速度信息编码到回波信号中的关键环节。对于多目标场景,信道会叠加多个具有不同时延和频偏的回波信号。
接收端处理流程包含混频、低通滤波和频谱分析等步骤。混频器将发射信号与回波信号相乘生成中频信号,其频率同时包含距离和速度信息。通过傅里叶变换分析中频频谱,可以在频域上分离不同距离门的目标。
这种建模方法特别适合用于验证雷达系统参数设计的合理性,以及测试不同信号处理算法的性能。通过调整扫频斜率、采样率等参数,可以直观观察系统性能的变化规律。