線性調(diào)頻脈沖壓縮雷達(dá)設(shè)計(jì)與驗(yàn)證

1、線性調(diào)頻脈沖壓縮雷達(dá)設(shè)計(jì)與驗(yàn)證理論仿真實(shí)現(xiàn)測(cè)試選課對(duì)象l前期至少選修過(guò)軟件無(wú)線電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與驗(yàn)證、 雷達(dá)信號(hào)產(chǎn)生與處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證、最佳信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與驗(yàn)證三門(mén)課程之一l熟悉matlab程序設(shè)計(jì)和可編程邏輯器件開(kāi)發(fā) 2+10+8=20n學(xué)時(shí)安排學(xué)時(shí)安排n考核節(jié)點(diǎn) 第二周：登記每組參數(shù) 第三周：matlab仿真結(jié)果驗(yàn)收 第五周：fpga程序在板測(cè)試相關(guān)知識(shí)點(diǎn)n 脈沖壓縮信號(hào)n 線性脈沖壓縮信號(hào)產(chǎn)生方法 n 線性調(diào)頻信號(hào)脈沖壓縮處理 n 恒虛警處理n 數(shù)字下變頻和上變頻處理理論掌握matlab仿真fpga實(shí)現(xiàn)需完成工作需完成工作n 參數(shù)設(shè)計(jì)（帶寬頻點(diǎn)采樣率抽取倍數(shù))n matlab程序編寫(xiě)仿真

2、n vhdl語(yǔ)言程序編寫(xiě)仿真n 下載電路板調(diào)試系統(tǒng)框架脈沖壓縮的作用2cr1224max30(4 )tnnpgrkt b f dl u實(shí)現(xiàn)距離高分辨u增加最大作用距離2crb常規(guī)脈沖雷達(dá)2cb脈沖壓縮雷達(dá)02c2c距離分辨力大大提高1224max300(4 )avrnnp t grkt b f d l avtrppt作用距離增加脈沖壓縮信號(hào)的條件0.850.250.5delay 50 samplesdelay 200 samples信號(hào)具有非線性相位譜回顧群延時(shí)0脈沖壓縮的過(guò)程窄脈沖寬度脈寬為 的線性調(diào)頻信號(hào)經(jīng)過(guò)脈沖壓縮網(wǎng)絡(luò)處理，脈沖寬度被壓縮，形成窄脈沖。f01f壓縮比0df脈壓前后信噪比有

3、無(wú)變化？數(shù)字脈壓的實(shí)現(xiàn)方式u時(shí)域處理u頻域處理fir濾波器 x n y n h nfft處理器 x n y nifft處理器 h k y nx nh n濾波器如何設(shè)計(jì)？匹配濾波理論( )( )( )iix ts tn t匹配濾波器是一種最佳線性濾波器，在輸入為確知信號(hào)加白噪聲的情況下，所得輸出信噪比達(dá)到最大。()( )exp()iisjs tj t dt( )()()exp()os ts jh jj t d20()()2onp jh j20()2nnh jd輸入( )is tft輸出匹配濾波器頻響均勻白噪聲雙邊功率譜密度( )( )( )ooy ts tn t噪聲功率譜0( )2npn平均噪聲

4、輸出功率匹配濾波器( )x t( )y t( )h t22020()()e( )()2j tiosjh jds tnnh jd22002()( )iosjds tnn( )()()exp()osts jhjj t d20( )2nnhd若 時(shí)刻獲得峰值信號(hào)功率0t則輸出信噪比02en輸入信號(hào)能量2()iesjd200( )2os tenn0()()exp()ih jksjj t*0( )()ih tks tt*0()()exp()ih jksjj t222() ()()()x jy jdx jdy jd施瓦茨不等式線性調(diào)頻信號(hào)脈沖壓縮處理線性調(diào)頻信號(hào)20( )cos2itts tarectt矩

5、形函數(shù)。 瞬時(shí)角頻率tdtdi002t2b212db脈沖寬度 內(nèi)，角頻率變化范圍02t調(diào)頻帶寬時(shí)寬頻寬乘積u線性調(diào)頻信號(hào)的時(shí)域形式載頻隨時(shí)間變化圖 時(shí)，i、q 兩路正交信號(hào)0020( )cos2itts tarectt信號(hào)波形圖 22021()22( )ee2xjxjixasfdx u線性調(diào)頻信號(hào)的頻域形式正頻率部分頻譜*( )( )( )( )()iiiiisfsfsfsfsf001222,xxdxxthxstsio)()()(u線性調(diào)頻信號(hào)的匹配濾波輸出匹配濾波器( )is t( )os t( )h t*0( )( ) ()oiis tks x s ttx dx*0( )()ih tks

6、tt( ) ()iiks x s x t dx0ttt令20( )cos22ixxs xa rectx20| |sin12( )cos222ottkas tf tt0很高時(shí)，略去倍頻項(xiàng) 加權(quán)或頻譜整形u線性調(diào)頻信號(hào)的距離旁瓣抑制l 加權(quán)的實(shí)質(zhì)：對(duì)信號(hào)進(jìn)行失配處理l 加權(quán)的形式：時(shí)域加權(quán)、頻域加權(quán)l(xiāng) 頻域加權(quán)函數(shù)形式：( )(1)cosnfw fkkbk=0.088，n=2：海明加權(quán)k=0.333，n=2：3:1錐比加權(quán)函數(shù)k=0，n=2：余弦平方加權(quán)函數(shù)k=0，n=3：余弦立方加權(quán)函數(shù)k=0，n=4：余弦四次方加權(quán)函數(shù)l 加權(quán)對(duì)脈壓性能的影響匹配濾波后的振幅譜 經(jīng)海明加權(quán)后的振幅譜 海明加權(quán)后

7、的時(shí)域結(jié)果 匹配濾波后的時(shí)域結(jié)果 對(duì) 的lfm信號(hào)采用海明加權(quán) 5,12,0dbmhzs fl 譜修正對(duì)脈壓性能的影響使信號(hào)具有理想窗的頻譜( )( )( )h fs fw f譜修正濾波器頻響( )h f( )( )( )h fw fs f對(duì) 的lfm信號(hào)譜修正結(jié)果 5,12,0dbmhzs f理想海明窗加權(quán)譜 lfm信號(hào)的譜 譜修正濾波器的譜 譜修正后的輸出 電 壓 控 制振 蕩 器波 門(mén)選 通倍 頻 器線 性 鋸 齒波 產(chǎn) 生 器方 波產(chǎn) 生 器同 步 信 號(hào)送 變 頻 器 及高 功 率 發(fā) 射 機(jī)t(a)擴(kuò) 展 濾 波 器h()波 門(mén) 及 限 幅混 頻 及 濾 波功 率 放 大 器sin

8、x / x脈 沖 產(chǎn) 生 器收 發(fā) 開(kāi) 關(guān)(b)本 振 信 號(hào)si(t)s ( f )l線性調(diào)頻信號(hào)的產(chǎn)生(模擬方法）有源法無(wú)源法l線性調(diào)頻脈沖信號(hào)的產(chǎn)生(數(shù)字方法）數(shù)字頻率合成dds器件信號(hào)調(diào)理輸出數(shù)字波形合成rom(數(shù)字中頻數(shù)據(jù))信號(hào)調(diào)理輸出數(shù)模轉(zhuǎn)換rom(數(shù)字基帶數(shù)據(jù))信號(hào)調(diào)理輸出數(shù)模轉(zhuǎn)換數(shù)字上變頻u 時(shí)域脈沖壓縮處理脈沖壓縮系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)u頻域脈沖壓縮處理中頻回波信號(hào)經(jīng)正交相位檢波后的基帶視頻輸出完成數(shù)據(jù)的重疊存儲(chǔ)，以使濾波器能處理無(wú)限的數(shù)據(jù)序列對(duì)輸入數(shù)字脈壓信號(hào)進(jìn)行頻域匹配濾波、旁瓣加權(quán)抑制和頻譜修正等處理產(chǎn)生使系統(tǒng)可靠工作的各種時(shí)鐘和時(shí)序控制信號(hào)u 數(shù)字上變頻(duc)數(shù)字變頻結(jié)構(gòu)cosonsi