线性调频脉冲压缩雷达设计与验证课件.ppt

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1、选课对象前期至少选修过《软件无线电系统设计与验证》、《雷达信号产生与处理系统的设计与验证》、《最佳信号检测系统设计与验证》三门课程之一熟悉MATLAB程序设计和可编程逻辑器件开发2+10+8=20学时安排考核节点第二周：登记每组参数第三周：MATLAB仿真结果验收第五周：FPGA程序在板测试相关知识点脉冲压缩信号线性脉冲压缩信号产生方法线性调频信号脉冲压缩处理恒虚警处理数字下变频和上变频处理理论掌握MATLAB仿真FPGA实现需完成工作参数设计（带宽频点采样率抽取倍数)MATLAB程序编写仿真VHDL语言程序编写仿真下载电路板调试系统框架脉冲压缩的作用实现距离高分辨增加最大作用距离

2、常规脉冲雷达脉冲压缩雷达距离分辨力大大提高作用距离增加脉冲压缩信号的条件0.850.250.5delay50samplesdelay200samples信号具有非线性相位谱回顾群延时脉冲压缩的过程窄脉冲宽度脉宽为的线性调频信号经过脉冲压缩网络处理，脉冲宽度被压缩，形成窄脉冲。压缩比脉压前后信噪比有无变化？数字脉压的实现方式时域处理频域处理FIR滤波器FFT处理器IFFT处理器滤波器如何设计？匹配滤波理论匹配滤波器是一种最佳线性滤波器，在输入为确知信号加白噪声的情况下，所得输出信噪比达到最大。输入FT输出匹配滤波器频响均匀白噪声双边功率谱密度噪声功率谱平均噪声输出功率匹配滤波器若时刻获得峰

3、值信号功率则输出信噪比输入信号能量施瓦茨不等式线性调频信号脉冲压缩处理线性调频信号矩形函数。瞬时角频率脉冲宽度内，角频率变化范围调频带宽时宽频宽乘积线性调频信号的时域形式载频随时间变化图时，I、Q两路正交信号信号波形图线性调频信号的频域形式正频率部分频谱线性调频信号的匹配滤波输出匹配滤波器很高时，略去倍频项加权或频谱整形线性调频信号的距离旁瓣抑制加权的实质：对信号进行失配处理加权的形式：时域加权、频域加权频域加权函数形式：K=0.088，n=2：海明加权K=0.333，n=2：3:1锥比加权函数K=0，n=2：余弦平方加权函数K=0，n=3：余弦立方加权函数K=0，n=4：余弦四次方加权

4、函数加权对脉压性能的影响匹配滤波后的振幅谱经海明加权后的振幅谱海明加权后的时域结果匹配滤波后的时域结果对的LFM信号采用海明加权谱修正对脉压性能的影响使信号具有理想窗的频谱谱修正滤波器频响对的LFM信号谱修正结果理想海明窗加权谱LFM信号的谱谱修正滤波器的谱谱修正后的输出线性调频信号的产生(模拟方法）有源法无源法线性调频脉冲信号的产生(数字方法）数字频率合成DDS器件信号调理输出数字波形合成ROM(数字中频数据)信号调理输出数模转换ROM(数字基带数据)信号调理输出数模转换数字上变频时域脉冲压缩处理脉冲压缩系统的具体实现频域脉冲压缩处理中频回波信号经正交相位检波后的基带视频输出完成数据的

5、重叠存储，以使滤波器能处理无限的数据序列对输入数字脉压信号进行频域匹配滤波、旁瓣加权抑制和频谱修正等处理产生使系统可靠工作的各种时钟和时序控制信号数字上变频(DUC)数字变频结构cosonsinon滤波滤波内插内插I路基带Q路基带滤波中频模拟信号数字下变频(DDC)数字变频结构中频模拟信号cosonsinon滤波抽取I路基带滤波抽取Q路基带A/D均值检测器结构恒虚警处理FIR滤波器实现FPGA实现移位寄存器实现