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目标分辨脉冲压缩雷达概述线性调频脉冲压缩

概述雷达的距离分辨率取决于信号的带宽对于普通脉冲雷达，雷达信号的时宽与带宽满足

对于脉冲压缩雷达，雷达信号的时宽与带宽满足这样，经过压缩后雷达信号的时宽为0102

定义雷达信号时宽与带宽的乘积为脉冲压缩比压缩后与压缩前雷达信号时宽之比为

如果压缩滤波器是无源的，它本身不消耗能量也不产生能量，满足能量守恒原理：可见，输出脉冲的峰值功率增大了D倍若输入脉冲幅度为A，输出脉冲幅度为A’，则有：

因为噪声通过压缩滤波器后，噪声不会被压缩，其噪声电平仍保持在接收机原有的噪声电平上，所以输出信噪比也提高了D倍1这意味着，接收机的灵敏度提高了，脉冲压缩雷达的作用距离将提高。2

脉冲宽度与有效频谱宽度这两个参数可以独立选取，解决了雷达作用距离与距离分辨率之间的矛盾。01通过匹配压缩处理获得高的距离分辨率02宽带信号有利于提高系统的抗干扰能力03脉冲压缩雷达的优点：

01最小作用距离受脉冲宽度的限制。03存在距离旁瓣，通过加权处理抑制旁瓣。04存在距离和速度耦合，影响测量。02收发系统比较复杂，在信号产生和处理过程中的任何失真，都将增大旁瓣高度。脉冲压缩雷达的缺点：

发射信号必须具有非线性的相位谱。存在对应的匹配压缩网络。压缩网络脉冲压缩雷达存在条件：

01频谱分析方法02信号延迟积累方法03同相位矢量相加方法脉冲压缩的原理

设发射信号的频谱为：1则，匹配压缩滤波器的频谱应为：2经过匹配压缩滤波器后的输出应为：3频谱分析方法

信号延迟积累方法接收机输入的高频脉冲的包络输入高频信号的时间--频率特性信号压缩的频率--时延特性压缩脉冲输出fffttf1fff2td2td1f1f2T’Ttd1td2

因为所以存在下述关系：

f1压缩前信号频谱矢量图2压缩后信号频谱矢量图3f4同相位矢量相加方法

脉冲压缩雷达信号处理方式：匹配滤波脉冲压缩I/Q解调信号滤波器存储采样保持A/D转换频谱分析检测器CFAR中频放大信号检测结果模拟脉冲压缩

脉冲压缩雷达信号处理方式：检测结果I/Q信号存储频谱分析匹配滤波脉冲压缩检测器CFARA/D转换数字脉冲压缩采样保持信号滤波器

无源法产生线性调频信号01窄脉冲冲击法02平衡调制法有源法03线性调频信号的产生

中频矩形带通网络色散延迟线方波产生器功放上变频器整形本振冲击信号无源法

亚控振荡器多谐振荡器锯齿波电压产生器选通冲击信号有源法

幅度频谱：相位频谱：线性调频信号的频谱

当雷达信号时间带宽积远远大于1时，存在近似相位频谱：0102线性调频信号的频谱

clear%信号产生T=10*10^-6;%pulsewidthB=10*10^6;%frequencybandwidthK=B/T;%frequencymodulationratioN=2048;%samplesnumbert=0:T/N:T;%timeseriessi=exp(-j*pi*K*t.^2);%signalgenerationso=fft(si);subplot(2,1,1);plot(fftshift(abs(so)))subplot(2,1,2);plot(fftshift(angle((so))));

线性调频脉冲信号的波形参量有效带宽：

均方根带宽：

有效时宽：

均方根时宽：

调频常数：

线性调频信号的模糊函数

时间轴上的切面：

随着多普勒频移，主峰值降低。A随着多普勒频移，主峰值产生时移。随着多普勒频移，切割图与辛克函数的失真进一步加大。B特点：频率轴上的切面：

01当信号的时间带宽积较大时，线性调频信号的频谱可以近似为：02幅度频谱：03相位频谱：线性调频信号的处理

1线性调频信号的近似匹配滤波器的频谱特性应满足：2幅度谱与信号的频谱相同，即带宽为B的矩形谱3相位谱是信号相位谱的共轭压缩滤波器的频谱应该是：

近似匹配滤波器的输出logo近似匹配滤波器的输入信号为其中为信号的多普勒频移，这个信号的频谱为

010203其相位频谱为其幅度频谱为近似匹配滤波器的频谱为近似匹配滤波器的频率特性应该是

当为某一固定值，近似匹配滤波器输出的波形为02经过近似匹配滤波器的压缩后的频谱为01

改变积分次序，上式可写为

令

代入上式，经过简化，有再令

因为存在下列关系近似匹配滤波器的输出最后可以写为

输出信号的包络为

近似匹配滤波器的输出包络为线性调频信号的模糊函数为由此可见，近似匹配滤波器的输出结果和模糊函数的结果是对应的比较近似匹配滤波器的输出和模糊函数的结线性调频信号的