【数字信号处理】：线性调频信号(LFM chirp)分成IQ两路图像

%线性调频信号分为IQ两路时域图和频谱的产生matlab仿真代码
%注意：复信号，要保证采样频率fs>带宽B，频谱才不会混叠。实信号则需要fs>2B。
%为了防止混叠：Fs>=2f0
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clear all;
clc;
%%信号的参数设置
T=10e-6;             %pulse duration10us（发射脉宽）
B=30e6;              %chirp frequency modulation bandwidth 30MHz（调频带宽10MHz）
K=B/T;               %chirp slope（频率调制斜率）
Fs=2*B;Ts=1/Fs;      %sampling frequency and sample spacing（采样频率和采样周期）
N=T/Ts;              %采样点数
f0 = 5e6;            %发射信号时的瞬时频率，也就是信号有效区间发射信号的中心频率
t=linspace(-T/2,T/2,N);


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%%产生线性调频信号
%St1=exp(j*pi*K*t.^2);                %线性调频信号复数表达式（f0=0）
%St1=exp(j*(2*pi*f0*t-pi*K*t.^2))     %线性调频信号复数表达式
%St2=cos(pi*K*t.^2);                  %线性调频信号的余弦表达式（f0=0）
%St2=cos(2*pi*f0*t+pi*K*t.^2)         %线性调频信号的余弦表达式   %用St1的实部St2=cos(2*pi*f0*t+pi*K*t.^2)来表示的线性调频信号

                                  
I_St=cos(2*pi*f0*t+pi*K*t.^2);        %线性调频信号实部
Q_St=sin(2*pi*f0*t+pi*K*t.^2);        %线性调频信号虚部
St=I_St+j.*Q_St;                      %线性调频信号复数表达式

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figure
subplot(211)
plot(t*1e6,St);
xlabel('Time（us）');
ylabel('Amplitude(Watts)')
title('线性调频信号---余弦式');
grid on;
axis tight;

subplot(212)
freq=linspace(-Fs/2,Fs/2,N);
plot(freq*1e-6,fftshift(abs(fft(St))));  %先对St做傅里叶变换得到频谱，在取幅度值，然后将其移动到频谱中心
xlabel('Frequency（MHz）');
ylabel('Amplitude(Watts)')
title('线性调频信号的频谱---余弦式');
grid on;
axis tight;

%...................................................................................%

%%画I_St（线性调频信号实部）时域波形图和频谱图
figure
subplot(211)
plot(t*1e6,I_St);
xlabel('Time（us）');
ylabel('Amplitude(Watts)')
title('I_St（线性调频信号实部）时域波形图---余弦式');
grid on;
axis tight;

subplot(212)
freq=linspace(-Fs/2,Fs/2,N);
plot(freq*1e-6,fftshift(abs(fft(I_St))));  %先对St做傅里叶变换得到频谱，在取幅度值，然后将其移动到频谱中心
xlabel('Frequency（MHz）');
ylabel('Amplitude(Watts)')
title('I_St（线性调频信号实部）的频谱---余弦式');
grid on;
axis tight;

%...................................................................................%

%%画Q_St（线性调频信号虚）部时域波形图和频谱图
figure
subplot(211)
plot(t*1e6,Q_St);
xlabel('Time（us）');
ylabel('Amplitude(Watts)')
title('Q_St（线性调频信号虚）时域波形图---余弦式');
grid on;
axis tight;

subplot(212)
freq=linspace(-Fs/2,Fs/2,N);
plot(freq*1e-6,fftshift(abs(fft(Q_St))));  %先对St做傅里叶变换得到频谱，在取幅度值，然后将其移动到频谱中心
xlabel('Frequency（MHz）');
ylabel('Amplitude(Watts)')
title('Q_St（线性调频信号虚）的频谱---余弦式');
grid on;
axis tight;