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脉冲压缩雷达提高距离分辨率的仿真研究 1 1 2 唐 　宇 ,王 　洪 ,韩 　雁 ( 1. 华南理工大学物理科学与技术学院 , 广州 5 1064 1 ;2 . 中国民航大学 , 天津 300300) 摘 　要 :近年来 ,随着现代武器和飞行技术的发展 ,对雷达的作用距离 、分辨率等 性能指标提出了更高的要求 。脉冲压缩雷达作为一种新的雷达体制 ,大大地提高了 雷达的距离分辨率 ,并有效地解决了雷达距离分辨率与作用距离之间的矛盾 。本文 主要介绍了线性调频脉冲压缩雷达的基本原理并利用 Mat lab 进行仿真 ,并对仿真结 果进行了分析和优化 。 关键词 :脉冲压缩雷达 ;距离分辨率 ;线性调频 一 、引　言 20 世纪 50 年代末 ,随着航天技术的飞速发展 ,飞机 、导弹 、人造卫星以及宇宙飞船等均采 用雷达作为探测和控制手段 。尤其是 20 世纪 60 年代中研制的反洲际导弹系统提出了远距 离 、高分辨率和多目标测量的要求 ,使雷达技术进入蓬勃发展的时期[ 1 - 2 ] 。由于我们对雷达的 作用距离 、分辨率等性能指标提出的要求越来越高 ,原有的雷达体制难以同时满足作用距离 远 、距离分辨率高的要求 。此刻 ,出现了一种新的雷达体制即脉冲压缩雷达体制 。它大大地提 高了距离分辨率 ,并且有效地解决了雷达作用距离与距离分辨率之间的矛盾[3 ] 。 脉冲压缩雷达体制的调频方式主要有线性调频 、非线性调频以及相位编码[4 - 5 ] 。本文主 要介绍线性调频脉冲压缩雷达体制 。它是在发射机端发射时间展宽了的信号 ,在信号内部进 行线性调频 ,在接收端通过压缩滤波器处理而产生窄的时间脉冲[ 6 ] 。 二 、线性调频脉压体制的基本原理 1 . 输入信号频谱特性 线性调频脉冲压缩雷达体制的发射信号 ,其载频在脉冲宽度内按线性规律变化 。雷达接 收的线性调频信号经过压缩网络匹配滤波器实现脉冲压缩 。线性调频脉冲发射信号具有抛 物线式的非线性相位谱 ,且 B τ 1 , 具备了实现脉冲压缩的第一个条件 。为了实现压缩 ,必须 在接收机中设置一个与发射信号“相位共轭匹配”的压缩网络 ,即相位色散绝对值相同 ,符号相 反 ,满足实现“压缩”的第二个条件 。 通常为了考虑到发射机的功率 ,我们将发射信号采用矩形宽脉冲包络 ,如图 1 所示 。图 1 ( ) ( ) ( ) τ a 为线性调频脉冲信号的波形 ; 图 1 b 为信号的包络 ; 图 1 c 为载频的调制特性 ,在 内由 ( ) 基金项 目:广东省自然科学基金资助项 目 0530026 1 —27 — ( ) ( ) ( ) 低端 f 1 至高端 f 2 按线性规律变化 。为方便起见 ,将图 1 a 所示的线性调频信号波形用图 1 ( d) 来表示 。 图 1 　线性调频脉冲信号的波形及表示方法