线性调频、非线性调频及相位编码信号脉冲压缩处理探究

《线性调频、非线性调频及相位编码信号脉冲压缩处理探究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、线性调频、非线性调频及相位编码信号脉冲压缩处理探究摘要：本文首先对脉冲压缩处理中线性调频、非线性调频和相位编码三种发射信号进行深入的研究分析，然后对各种信号优缺点进行了分析对比，最后完成了线性调频信号脉冲压缩处理的matlab仿真，并对经过脉冲压缩处理后的不同的回波信号的旁瓣抑制比和处理增益进行分析计算，对今后的工作有一定的指导意义。Abstract：Thispapercarriedoutin-depthresearchandanalysisofthreekindsoftransmitingsignalsoflinearfrequencymo

2、dulation,nonlinearfrequencymodulationandphaseencodinginpulsecompressionprocessingfirstly,andthenmadecomparativeanalysisonstrengthsandweaknessesofeachsignaLFinally,completedthechirpsignalpulsecompressionprocessingmatlabSimulation,andcarriedoutanalysisandcalculationtoprocessi

3、nggainandsidelobesrejectionratioofdifferentechosignaltreatedafterpulsecompression,providingtheguidanceforfuturework.关键词：线性调频；非线性调频；相位编码；脉冲压缩；matlab仿真Keywords：linearFM；nonlinearFM；phaseencoding；pulsecompression；matlabsimulation中图分类号：TN957文献标识码：A文章编号：1006-4311(2013)01-0188-03

4、0引言脉冲压缩理论始于二战初期，随着脉冲压缩技术的发展以及元器件性能的进一步提高，目前，脉冲压缩技术已经比较成熟，并在现代雷达中得到了广泛的应用［1］。现在较常用的信号形式是线性调频和相位编码信号，随着技术的进一步发展非线性调频信号在脉冲压缩处理领域也发挥着越来越重要的作用。1脉冲压缩处理技术脉冲压缩处理就是通过信号处理技术来获得相应的脉压输出信号，这样就能在不提高雷达发射功率的条件下，得到较高的输出信号信噪比。按其实现方法可分为时域脉压和频域脉压处理法。时域脉压处理系统其本质就是采用FIR滤波器来实现，时域处理是直接对雷达回波信号进行卷积运

5、算处理，用公式表示为［2］:y(n)=x(n)?土鬲h(n)=Bx(k)h(n-k)(1)式中，x(n)为模拟回波信号经过A/D采样后得到的离散信号，N为采样点数；h(n)为匹配滤波器的冲激响应；y(n)为脉压输出信号。时域脉压实现的原理图如图1所示。时域脉压对小的时宽信号能充分体现其优越性，但随着脉冲宽度的增加，信号处理部分的运算量变得很大。因此，对大时宽信号的处理需要用频域脉冲压缩处理方法去完成。频域脉冲压缩处理首先对接收到的经过采样得到的数字信号s(n)做FFT变换，获得其频谱函数S(co),并对匹配滤波器的冲击响应h(n)做FFT变换

6、，从而得到其频谱函数H(«),将S(3)与匹配滤波器函数H(co)相乘，然后再做IFFT变换，最后得到脉压输出信号y(n),其表达式为：y(n)=IFFT[S(o)・H(o)]=IFFT[FFT(s(n))・FFT(h(n))](2)频域处理法原理图如图2所示，它在完成大时宽信号处理时其设备量并不会增加很大。这是由于采用了高效快速傅立叶变换(FFT)器件，当采用FFT算法时，能够使N点DFT的乘法的计算量由N2次降为(N/2)log2N次[3]。因此，对于大时宽脉压信号的处理，采用频域脉压处理有其更大的优越性。随着DSP和FPGA技术的快速发

7、展及其在快速傅立叶中的广泛应用，采用频域脉冲压缩处理的运算能力将更强，处理速度更快以及实时性将更高。2脉冲压缩信号形式当前，在工程中常用的脉冲压缩信号有线性调频信号和相位编码信号，非线性调频信号在工程上应用较少。下面分别对这三种信号进行分析。2.1线性调频信号线性调频信号作为雷达一种常用的发射波形，当具有大的时宽带宽积时，脉冲压缩系数D=BT,线性调频信号的时宽T越大，则雷达发射的总能量越大，在干扰环境下，雷达的作用距离就越远。同时，线性调频信号的频宽B越大，则压缩后的脉冲宽度越窄，雷达距离分辨力也越高。因此，选择线性调频信号作为一种雷达发射

8、波形在脉压系数一定的条件下，应该在雷达作用距离和分辨率之间进行折衷选择，从而满足设计的需求。线性调频信号矩形脉冲信号的复数表达式为[4]：s(t)=Hrect(■)