多普勒频移对脉冲压缩雷达的影响及其补偿研究

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1、摘要脉冲压缩体制雷达具有分辨力高、探测距离远和抗有源噪声干扰能力强等优点，因此在电子对抗领域受到青睐。本文主要研究了多普勒频移对脉冲压缩雷达的影响，以及脉冲压缩雷达的多普勒频移补偿问题。介绍了脉冲压缩雷达中较常见的线性调频脉冲压缩雷达和二相编码脉冲压缩雷达的工作原理，分析了线性调频脉冲信号和二相编码脉冲信号的时、频特性。在基本理论的基础上，分别对线性调频脉冲压缩雷达和二相编码脉冲压缩雷达的多普勒效应做了深入的理论分析和数学推导，并通过matlab仿真进一步验证了多普勒频移对线性调频脉冲压缩雷达和二相编码脉冲压缩

2、雷达的影响。针对线性调频脉冲压缩雷达的多普勒频移-距离耦合效应，本文研究了利用波形来消除多普勒频移对线性调频脉冲压缩雷达距离测量影响的上升下降调频多普勒补偿算法，以及运用线性调频信号的循环互相关特性来实现多普勒频移估计的一种多普勒频移估计补偿算法。本文还针对二相编码脉冲压缩雷达的多普勒敏感问题，研究了通过将同一回波中的相邻子脉冲信号相乘来抵消多普勒频移的构造码多普勒补偿算法，利用二次内插将回波信号中的多普勒信号恢复出来后再进行多普勒补偿的内插多普勒补偿算法，以及在回波间进行多普勒频率对消的双码多普勒补偿算法。本

3、文不仅从理论上对各种算法进行了分析，还对各种算法都进行了matlab仿真，仿真结果验证了这些多普勒补偿算法的有效性。此外，本文还分析了噪声对各种算法的影响。通过理论分析和仿真，本文认为上升下降调频多普勒补偿算法和双码多普勒补偿算法有较大的实用价值。关键词：脉冲压缩，线性调频，二相编码，多普勒频移IAbstractPulsecompressionradarhastheadvantagesofhighresolution,fardetectiondistanceandstronganti-noiseability,

4、therefore,itispreferredinelectroniccounterfield.TheDopplereffectsonpulsecompressionradarandtheDopplerfrequencycompensationproblemsofpulsecompressionradararemainlystudied.Thetheoryofthemostcommonlinearfrequencymodulationpulsecompressionradarandbiphasecodedpul

5、secompressionradarisintroducedatfirst,andthetimeandfrequencycharacteristicofthesignalsisanalyzed.Basedonthebasictheory,theDopplereffectsonlinearfrequencymodulationpulsecompressionradarandbiphasecodedpulsecompressionradarareanalyzedtheoreticallyanddeducedmath

6、ematically.Andtheeffectsarevalidatedbymatlabsimulation.FortherangingbiasduetotheDopplercouplingofthelinearfrequencymodulationpulsecompressionradar,twoDopplercompensationalgorithmsarepresented.Up-downfrequencymodulationcompensationalgorithmcompensatestheDoppl

7、ereffectsbywaveforms.FrequencyestimationalgorithmcompensatestheDopplereffectsbasedonthecross-correlationcharacteristic.FortheDopplersensitivityofbiphasecodedpulsecompressionradar,threeDopplercompensationalgorithmsarediscussed.Constructedcodecompensationalgor

8、ithmeliminatestheDopplereffectsbythemultiplicationofneighboringsub-pulsesignals.InterpolationcompensationalgorithmcompensatestheDopplereffectsafterrecoveringDopplersignalfromechobyInterpolation.