3种雷达脉冲压缩信号的性能比较

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1、万方数据奄a叶技2013年第26卷第11期ElectronicSci．&Tech．／Nov．15．20133种雷达脉冲压缩信号的性能比较石志敏(西安电子科技大学电子工程学院，陕西西安710071)摘要介绍了线性调频、非线性调频、相位编码3种脉冲压缩信号的基本原理以及每个信号的数学模型。在Matlab的仿真基础上，设定相同的参数下，通过对脉压幅度和主副瓣之比的分析，比较出3种雷达脉冲压缩信号的脉压效果。比较发现正弦调频信号的效果最佳。关键词脉冲压缩；线性调频；非线性调频；相位编码中图分类号TN974文献标识码A文章编号1007—7820(2013)

2、1l一122—07ComparisonofThreeTypesofRadarPulseCompressionSignalsSHIZhimin，(SchoolofElectronicEngineering，XidianUniversity，Xi’an710071，China)AbstractInthispaper，linearfrequencymodulation(LFM)signal，non—linearfrequencymodulation(NLFM)signalandphase—codedsignalareappliedinpulsecomp

3、ressionradarsystem．卟ebasicprinciplesandthemathematicalmodelofthesethreesignalsareintroduced．BasedontheMATLABsimulation，thepulsecompressioneffectofthethreetypesofradarpulsecompressionsignalscanbecomparedbyanalyzingthepulsecompressionampli—tudeandthemainlobe·tosideloberatewiths

4、anleparameters．Keywordspulsecompress；linearfrequencymodulation；non—linearfrequencymodulation；phasecode脉冲压缩作为雷达信号处理的关键技术之一，其有效解决了距离分辨力与平均功率之间的矛盾。脉冲压缩就是在雷达发射机中发射时宽较宽、峰值功率较低的脉冲，通过对载频进行编码以增加发射波形的带宽；然后在接收机中对回波实施脉冲压缩，从而达到窄脉冲、高峰值功率的简单脉冲体制雷达所具有的分辨能力和探测性能⋯。在脉冲压缩技术中，雷达所使用的发射信号波形的设计，是决定

5、脉冲压缩性能的关键。常用的发射信号波形分为：线性调频(LFM)信号，非线性调频(NLFM)信号和相位编码(PSK)信号等口“j。1脉冲压缩的基本原理作为雷达发射信号，其均为实信号，但为了雷达信号处理的方便则常常用复信号来表示，即u(￡)=U(t)e仲‘(1)脉冲压缩为将输人的复包络信号通过一个相应的匹配滤波器后得到输出的过程。则滤波器的脉冲响应函数为h(￡)=J日∽ej2”ftaf(2)收稿日期：2013—05—21作者简介：石志敏(1988一)，男，硕士研究生。研究方向：雷达干扰信号处理。E-mail：630709246@qq．corn其中，日

6、(门是任意滤波器对复包络的传递函数。那么输入信号u(t)通过滤波器的输出波形为uo=M(￡)oh(t)=IM(丁)h(t一下)d下(3)如果信号输人的同时若伴随有噪声信号，则此时滤波器的输出信噪功率比窘浩≤2瓦E。从schtIVwanz不等式，凡‘()n可得只有当h(t)=Ⅱ+(to—t)(4)时滤波器将在t。时刻输出一个尖峰，则所得的滤波器为匹配滤波器。同时可以看出，当t。=0时，匹配滤波器的脉冲响应h(t)为输入的复包络信号M(t)的时间倒置的复共轭[1。2]。23柙信号形式2．1线性调频信号线性调频(LFM)信号的数学表达式为s(￡)=re

7、ct(寺)ej2”(舻争2)(5)式[P,fo为载波频率；rect(寺)为矩形信号rect一#ol(6)K：导为调频斜率，于是，信号的瞬时频率为五+Kt122——WWW．dianzikeji．org——万方数据石志敏：3种雷达脉冲压缩信号的性能比较(一／／2≤￡≤／／2)，如图1所示。丁⋯Z／l／／一-乞一／⋯卜刊1一一⋯黜一一一-(a)up-chirp(K>01B≮。}，＼＼图1典型的Chirp信号将式(5)中的up—chirp信号重写为s(t)=S(t)ej2们即

8、s㈤=rect㈦∥肛(7)(8)是信号s(t)的复包络。由傅里叶变换性质，．s

9、(t)与s(t)具有相同的幅频特性，只是中心频率不同，因此仿真时，只需考虑S(t)旧j。2．2非线性调频信号非线性调频信号是通过改变传统