3种雷达脉冲压缩信号的性能比较

奄ａ叶技２０１３年第２６卷第１１期

ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＳｃｉ．＆Ｔｅｃｈ．／Ｎｏｖ．１５．２０１３

３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）１ｌ一１２２—０７

ＣｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆＴｈｒｅｅＴｙｐｅｓｏｆＲａｄａｒＰｕｌｓｅＣｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎＳｉｇｎａｌｓ

ＳＨＩＺｈｉｍｉｎ

，

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Ｉｎ

ｔｈｉｓ

ｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＸｉｄｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ’ａｎｐａｐｅｒ，ｌｉｎｅａｒ

ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ

７１００７１，Ｃｈｉｎａ）

ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｂａｓｉｃｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓａｎｄｔｈｅ

ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ（ＬＦＭ）ｓｉｇｎａｌ，ｎｏｎ—ｌｉｎｅａｒ

ｓｙｓｔｅｍ．卟ｅ

（ＮＬＦＭ）ｓｉｇｎａｌ

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ａｎｄｐｈａｓｅ—ｃｏｄｅｄｓｉｇｎａｌａｒｅａｐｐｌｉｅｄｉｎｐｕｌｓｅｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎｒａｄａｒ

ｍｏｄｅｌ

ｏｆｔｈｅｓｅｔｈｒｅｅｓｉｇｎａｌｓａｒｅ

ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｂａｓｅｄ

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ｔｈｅＭＡＴＬＡＢｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ，ｔｈｅｐｕｌｓｅｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ

ｅｆｆｅｃｔｏｆｔｈｅｔｈｒｅｅｔｙｐｅｓｏｆｒａｄａｒｐｕｌｓｅｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎｔｕｄｅａｎｄｔｈｅｍａｉｎｌｏｂｅ ｔｏｓｉｄｅｌｏｂｅｒａｔｅｗｉｔｈ

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ

ｓａｎｌｅ

ｂｅｃｏｍｐａｒｅｄｂｙａｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅｐｕｌｓｅｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎａｍｐｌｉ—

ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ．

ｐｕｌｓｅｃｏｍｐｒｅｓｓ；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

其中，日（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（￡）ｏ

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

ｈ（ｔ）＝Ｉ

Ｍ（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

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…。

器的输出信噪功率比窘浩≤２瓦Ｅ。从ｓｃｈｔ

凡‘（

）ＩＶｎ

ｗａｎｚ不等式，

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

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］。

２

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

３柙信号形式

号处理的方便则常常用复信号来表示，即

ｕ（￡）＝Ｕ（ｔ）ｅ仲‘

（１）

２．１线性调频信号

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

线性调频（ＬＦＭ）信号的数学表达式为

ｓ（￡）＝ｒｅｃｔ（寺）ｅｊ２”（舻争２）

式［Ｐ，ｆｏ为载波频率；ｒｅｃｔ（寺）为矩形信号

ｒｅｃｔ

（５）

ｈ（￡）＝Ｊ日∽ｅｊ２”ｆｔａｆ

收稿日期：２０１３—０５—２１

（２）

一＃ｏｌ

（６）

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

Ｋ：导为调频斜率，于是，信号的瞬时频率为五＋Ｋｔ

１２２——ＷＷＷ．ｄｉａｎｚｉｋｅｊｉ．ｏｒｇ——