lecture 6(chapter2)

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1、常用主动声呐信号特性本讲重点内容CW信号的时间函数、频谱函数及模糊函数LFM信号的时间函数、频谱函数及模糊函数CW信号和LFM信号的比较六2一、单频矩形脉冲（CW）1）时间函数Aej2ft0t0,Tst0else六3一、单频矩形脉冲（CW）2）频谱函数时间函数进行傅立叶变换sinffT0SfATffT0作业ATsincffT0当ff时SfAT最大值01左右零点当ff时0Sf0T信号带宽B：定义为频谱峰值左右第一零点间距的一半1那么CW信号带宽B？BT六4一、单频矩形脉冲（CW）

2、2）频谱函数带宽边缘处频谱幅度为2ATSf0.64AT等效于-3.92dBk所有零点位置为：ff其中k为不为0的整数。0T六5一、单频矩形脉冲（CW）3）模糊函数sinT,TTT①0的截面,0TT-3分贝时，,00.707T0.3T六6一、单频矩形脉冲（CW）3）模糊函数sinT,TTT②0的截面sinT0,TT-3分贝时0,0.707T0.44T六7一、

3、单频矩形脉冲（CW）3）模糊函数从表可以看出，CW脉冲的时延及频移分辨力不可兼得。脉冲宽度增大时，频移分辨力将改善，但时延分辨力变差；反之，当采用较短的脉冲工作时，时延分辨力提高，但频移分辨力下降。六8一、单频矩形脉冲（CW）例声纳发射频率4kHz、宽度为0.5秒的CW脉冲，目的是探测多普勒速度直到±20节的目标；则脉冲的距离与多普勒分辨宽度是多少？需要多少个参考信号（滤波器或是FFT窄带分析单元）？解：1）固有频率分辨率为2fv0fT0.88/0c0.88c0.883000v0.7knot2Tf20.540000脉冲多普勒分辨率（模糊）宽度

4、为0.7节所以要覆盖±20节需要40/0.7=57个参考信号2R2)固有时延分辨率为tT0.6c0.60.51500所以固有距离分辨率为Rm2262六9二、线性调频信号（LFM）1）时间函数Aexpj2ftkt2tT/2,/2T0st0else1d瞬时频率为fttfkttT/2,/2T02dtUp-ChirpDown-Chirp六10二、线性调频信号（LFM）F为信号频率变化率，或称为调频斜率：kTF为信号的调频宽度。F:信号的调频宽度FB:信号的带宽B六11二、线性调频信号（LFM

5、）2）频谱函数线性调频信号的频谱计算较为复杂，可以利用菲涅耳积分获得数值解。BT=13BT=52BT=130六12二、线性调频信号（LFM）2）频谱函数复杂信号：把BT>>1的信号，也称为可压缩信号，如LFM简单信号：把BT≈1的信号，也称为不可压缩信号，如CW六13二、线性调频信号（LFM）2）频谱函数由于信号频率由fF0/2变到fF0/2，故可推知频谱宽度大致为F，即信号带宽B≈F。又由于是线性调频规律，各个频率分量在脉冲宽度内所占的时间相同，为T/F，各个频率分量的幅度均为A，故各分量的能量为A2T/F，因此其幅度谱为TSfAff0F

6、/2F六14二、线性调频信号（LFM）3）模糊函数sinkT,TTkTsinkT①0的截面,0Tt0,TkT-3分贝时，,00.707TkT1.391.390.440.44kTkTB六15二、线性调频信号（LFM）3）模糊函数sinkT,TTkTsinT②0的截面0,Tt0,TT-3分贝时，

7、0,0.707T0.44T六16二、线性调频信号（LFM）3）模糊函数sinkT,TTkT③k0的截面,Tt0,T-3分贝时，,0.707T0.3T由于k0k0.3kT0.3B六17二、线性调频信号（LFM）3）模糊函数六18二、线性调频信号（LFM）4）CW脉冲与LFM脉冲的比较CWLFM①对于相同的多普勒频移分辨力，LFM脉冲的时延分辨力高于CW脉冲。这是因为脉冲宽度一定时，LFM脉冲信号可以单独调节B来改变时延分辨

8、力。六19