第5讲线性调频脉冲信号(研).ppt

5 线性调频脉冲信号 一、现代雷达对波形的要求 测距精度和距离分辨力要求大带宽B，以保证大的 、 测速精度和速度分辨力要求大时宽T，以保证大的 、 为了提高作用距离，必须具有大时宽T 二、如何获得大时宽带宽信号 时/频域对信号进行相位或幅度调制（即增加均方根带/时宽），线性相位不行，只能移动时间或频率，只用平方、立方等相位才行。 三、大时宽带宽信号的特点 优点：解决矛盾，增强了抗干扰能力，增强了发现目标能力 缺点：最小作用距离增加，产生/处理复杂易失真，出现旁 瓣，存在距离和速度测量模糊 5.1 线性调频脉冲信号（LFM）的产生 LFM信号实数表示为： LFM信号复数表示为： LFM信号复包络为： 瞬时频率： LFM产生方法: 1、无源法：窄脉冲冲击法、平衡调制法、 2、有源法： ①波门选通法 ②IQ正交调制法 ③DDS法 5.2 线性调频脉冲信号的频谱 LFM信号复包络为： 频谱： 5.3 线性调频脉冲信号的波形参量 5.4 线性调频脉冲信号的模糊函数 一、模糊函数 剪切角： 二、切割 1、 压缩比： 距离旁瓣：来因、影响 2、 3、 5.5 线性调频脉冲信号的性能 一、优点 1、距离分辨力提高We，速度分辨力相同Te 2、精度 3、B和T独立选取 4、多普勒不敏感 二、缺点 1、组合值 解决方法：正负斜率、只测距/大斜率（K）、V型调频。 2、斜刀刃上目标无法分辨 3、存在距离旁瓣 MSR=-13.2dB 旁瓣的坏处： 掩盖小目标（广义分辨） 出现虚假目标， 减小了系统动态范围 5.6 线性调频脉冲信号的处理 一、近似匹配滤波器的实现 时: 匹配滤波器的频率特性: 二、近似匹配滤波器的输出 输入信号的复包络为 ： 近似匹配滤波器输出为： 三、匹配滤波器的实现 采用IQ正交相参处理消除随机初相的影响。 1、采样频率及中频采样 视频采样（低通）： 中频采样（带通）： ，n满足 2、时域处理 3、频域处理 4、时频域处理对比 ①时域（FIR滤波器/数据流处理）： ， 阶，瞬时出； ②频域（正反FFT/数据块处理）： ， 点 ，延时出。 5.7 线性调频脉冲信号的加权处理 一、为何要加权处理？ 二、频域上幅度加权 假设： 目的：①等效为矩形谱，②加权网络本身特性。 通用表达式： 简化： 结果： 结论：①三个辛格函数组成， ②幅度K定，时移B定， ③K决定加权函数、性能， ④B带宽。 三、加权性能分析 1、信噪比损失 不采用加权网络信噪比为： 采用加权网络信噪比为： 信噪功率比损失为： (海明：-1.34dB) 2、最大主旁瓣比 海明：-42.67dB（t1=4.5/B） 3、-3dB的主瓣加宽系数 海明： 5.8 非线性调频脉冲信号 5.9 线性调频连续波信号 * EPLD 高速 EPROM 高速 EPROM D/A D/A LPF LPF I／Q 调制器 控制信号 中频输出 中频本振 DDS核 高速高稳定度时钟 控制信号 中频LFM信号 u(t) LPF ADC XI(n) LPF ADC XQ(n) I Q D D hN-1 …... D Xi h0 B/2 匹配滤波器 幅度加权网络 发射波形应被设计为其功率谱形状与具有所需旁瓣 特性窗函数的频谱形状类似。 1、时间上通过幅度加权修正频谱形状，需线性功放； 2、LFM每个频率点上用的时间都是相同的，改变恒定扫描。 *