線(xiàn)性調(diào)頻脈沖壓縮雷達(dá)的設(shè)計(jì)報(bào)告ppt

線(xiàn)性調(diào)頻(LFM)脈沖總括雷達(dá)的基本原理線(xiàn)性調(diào)頻信號(hào)脈沖壓縮過(guò)程加權(quán)抑制旁瓣技術(shù)雷達(dá)系統(tǒng)的仿真過(guò)程線(xiàn)性調(diào)頻脈沖壓縮雷達(dá)仿真雷達(dá)基本原理信號(hào)線(xiàn)性時(shí)不變系統(tǒng)匹配濾波器抽象出來(lái)的流程圖雷達(dá)的基本原理距離檢測(cè)距離分辨率線(xiàn)性調(diào)頻信號(hào)依據(jù)上述公式，使用非常短的脈沖可以使雷達(dá)的距離分辨率顯著改善。但是單載頻脈沖信號(hào)的時(shí)寬帶寬乘積近似為l。使用短脈沖會(huì)減少平均發(fā)射功率，即不能同時(shí)增大帶寬時(shí)寬。也就是說(shuō)對(duì)這種單載頻脈沖信號(hào)，最大作用距離與距離分辨率存在著不可調(diào)和的矛盾。為解決這一矛盾，就運(yùn)用線(xiàn)性調(diào)頻脈沖壓縮技術(shù)表達(dá)式：。線(xiàn)性調(diào)頻信號(hào)的簡(jiǎn)單介紹線(xiàn)性調(diào)頻信號(hào)的特點(diǎn)可選擇的時(shí)寬帶寬乘積。單一載頻脈沖信號(hào)，其時(shí)寬帶寬乘積是約為1的固定值，而線(xiàn)性調(diào)頻信號(hào)的時(shí)帶帶寬乘積則可很大。在大時(shí)寬帶寬乘積下，線(xiàn)性調(diào)頻信號(hào)具有近似矩形的幅頻特性。它的頻譜寬度近似等于信號(hào)的調(diào)頻變化范圍B，與線(xiàn)性調(diào)頻信號(hào)的時(shí)寬T無(wú)直接聯(lián)系。在大時(shí)寬帶寬乘積下，線(xiàn)性調(diào)頻信號(hào)的相位譜具有平方律特性。上述特點(diǎn)為脈沖壓縮提供了理論依據(jù)。匹配濾波器以輸出最大信噪比為準(zhǔn)則的最佳線(xiàn)性濾波器。當(dāng)濾波器的頻響H(f)為信號(hào)頻譜Si(f)的復(fù)共軛時(shí)，輸出端可獲得最大信噪比。對(duì)應(yīng)的匹配濾波器的沖擊響應(yīng)輸出的信號(hào)匹配濾波原理脈沖壓縮LFM信號(hào)的脈沖寬度為T(mén)，由匹配濾波器的壓縮后，帶寬就變?yōu)?，這個(gè)過(guò)程就是脈沖壓縮。線(xiàn)性調(diào)頻信號(hào)經(jīng)過(guò)匹配濾波后的波形在最小的周期內(nèi)近似為sinc函數(shù)。脈沖壓縮后的距離分辨率為：所以脈沖壓縮后的寬度為優(yōu)點(diǎn)可以獨(dú)立選取脈沖寬度與有效頻譜寬度這兩個(gè)參數(shù)，從而增加雷達(dá)波形設(shè)計(jì)的靈活性。

通過(guò)匹配壓縮處理，獲得較高的距離分辨率。寬帶信號(hào)有利于提高系統(tǒng)的抗干擾能力。脈沖壓縮技術(shù)旁瓣抑制技術(shù)目標(biāo)的反射面差別很大。強(qiáng)信號(hào)的壓縮脈沖的副瓣可能覆蓋或者干擾弱信號(hào)的反射波形。在這個(gè)時(shí)候就需要用加權(quán)技術(shù)來(lái)抑制旁瓣，使得弱信號(hào)的波形顯現(xiàn)出來(lái)。加權(quán)技術(shù)的做法通常是用匹配濾波器的頻率響應(yīng)乘上某個(gè)適當(dāng)?shù)暮瘮?shù)。例如窗函數(shù),常用的窗有:矩形窗、三角窗、漢寧窗、漢明窗。旁瓣抑制框圖：使用加權(quán)函數(shù)來(lái)降低脈沖壓縮譜的旁瓣電平，其代價(jià)是主瓣分辨率的損失和峰值的降低（即SNR的損失）。數(shù)字處理的優(yōu)點(diǎn)：工作穩(wěn)定可靠，精度高，重復(fù)性好，并且具有很高的可編程性和靈活性，容易實(shí)現(xiàn)匹配濾波器傳遞函數(shù)及加權(quán)函數(shù)的自適應(yīng)控制，從而提高距離分辨力和改善距離旁瓣性能。線(xiàn)性調(diào)頻脈沖壓縮雷達(dá)的仿真處理快速卷積處理的框圖仿真內(nèi)容1.線(xiàn)性調(diào)頻信號(hào)仿真2.通過(guò)匹配濾波器后的波形仿真3.線(xiàn)性調(diào)頻脈沖壓縮的系統(tǒng)雷達(dá)仿真。包括：1).壓縮前與壓縮后的波形比較。2).是否加權(quán)對(duì)壓縮回波的影響。對(duì)線(xiàn)性調(diào)頻信號(hào)仿真時(shí)寬T為10us帶寬為B為40MHz匹配濾波后的波形與sinc函數(shù)基本重合參數(shù)設(shè)置仿真壓縮前后的回波波形4.為了簡(jiǎn)化仿真，不考慮天線(xiàn)因素，把目標(biāo)散射特性都定為1平方米。1.發(fā)射的線(xiàn)性調(diào)頻脈沖信號(hào)的時(shí)寬T為10us，帶寬為B為40MHz；2.雷達(dá)可檢測(cè)距離[8Km,1.25Km]；3.有六個(gè)目標(biāo)，距離（單位m）分別[8200,9800,11500,11510,12100,12101]，距離從小到大依次叫目標(biāo)M1，目標(biāo)M2……目標(biāo)M6；理論上的距離分辨率壓縮前的距離分辨率為壓縮后的距離分辨率為

壓縮前的波形仿真結(jié)果

壓縮后的波形參數(shù)設(shè)定1.發(fā)射的線(xiàn)性調(diào)頻脈沖信號(hào)的時(shí)寬T為10us，帶寬為B為40MHz；2.截取寬度為200m的雷達(dá)接收窗；3.六個(gè)散射目標(biāo)的相對(duì)距離（單位m為[50，51，100，112，160，166]，從左到右依次叫目標(biāo)H1，目標(biāo)H2……目標(biāo)H6；4.對(duì)應(yīng)的目標(biāo)散射特性RCS（單位平方米）：[1，1，0.12，1，1，1]。5.采用hamming加權(quán)抑制旁瓣。仿真加權(quán)前后的波形加權(quán)前加權(quán)后加權(quán)前后的波形仿真結(jié)果加權(quán)前后的結(jié)果當(dāng)強(qiáng)信號(hào)的壓縮脈沖的副瓣掩蓋弱信號(hào)的反射回波時(shí)，無(wú)論分辨率有多大，都不能夠分辨弱信號(hào)的目標(biāo)了。此時(shí)用旁瓣抑制技術(shù)處理后就能使弱信號(hào)的回波被顯現(xiàn)出來(lái)。用加權(quán)處理，旁瓣能夠得到有效抑制但也伴隨著信噪比損失和距離分辨力降低。總結(jié)簡(jiǎn)單介紹了雷達(dá)的基本原理、線(xiàn)性調(diào)頻脈沖信號(hào)的特點(diǎn)、匹配濾波器特性以及其輸出結(jié)果。