MATLAB实现Chirp信号频谱分析与匹配滤波仿真系统

资 源 简 介

本项目通过MATLAB实现了线性调频(Chirp)信号的生成、频谱分析及匹配滤波仿真，支持自定义起始频率、带宽和采样率等参数，为雷达与通信系统设计提供可视化仿真工具。

详 情 说 明

基于Chirp信号的频谱分析与匹配滤波仿真系统

项目介绍

本项目采用MATLAB实现了一个完整的线性调频（Chirp）信号处理仿真系统。系统涵盖从Chirp信号生成、频谱分析到匹配滤波处理的全链路流程，重点仿真验证匹配滤波器在噪声环境下的脉冲压缩与信号检测性能。该系统适用于雷达信号处理、声呐系统、通信等领域的算法研究与教学演示。

功能特性

• 灵活的Chirp信号生成：支持自定义起始频率、终止频率、信号持续时间及采样率，生成线性调频信号。
• 全面的频谱分析：提供信号的幅度谱、相位谱及功率谱密度分析。
• 匹配滤波器仿真：基于生成的Chirp信号设计最优匹配滤波器，实现脉冲压缩。
• 噪声环境模拟：可添加高斯白噪声，模拟不同信噪比条件下的信号检测场景。
• 丰富的可视化输出：实时绘制信号的时域波形、频谱图、匹配滤波输出及性能对比图。
• 性能指标量化：自动计算并输出峰值旁瓣比、脉冲压缩宽度等关键参数。

使用方法

1. 参数设置：在主脚本中修改Chirp信号参数（起始/终止频率、脉宽、采样率）及噪声参数（信噪比）。
2. 运行仿真：执行主脚本，系统将依次完成信号生成、频谱分析、匹配滤波处理。
3. 结果分析：查看生成的图像与命令行输出的性能指标，分析匹配滤波对信号检测性能的改善。

系统要求

• 操作系统：Windows/Linux/macOS
• 软件环境：MATLAB R2018a或更高版本
• 必要工具箱：Signal Processing Toolbox

文件说明

主程序脚本整合了系统的核心功能，包括：根据用户指定参数生成线性调频信号；对信号执行快速傅里叶变换以分析其频谱特性；设计并应用匹配滤波器对信号进行脉冲压缩处理；评估滤波器在噪声环境下的性能，并生成所有相关的分析图表和性能指标结果。