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雷达脉冲压缩信号处理技术研究

 2022-11-27 02:11  

论文总字数:24826字

摘 要

脉冲压缩技术使用雷达来调制宽脉冲传输信号。 该技术包括各种方法,例如线性LFM频率调制,非线性NLFM频率调制和PDH相位编码。然后,回波宽度由自定义过滤器压缩。通过接收机的压缩网络,脉冲压缩过程最终获得更理想的窄脉冲。脉冲压缩技术可以有效地解决雷达测距与测距分辨率之间的对比问题,提高测距分辨率,保证雷达在一定距离范围内工作。在这些信号中,LFM信号是一种最常见的脉压信号。 关于它的研究是最古老的。 利用此方法的主要好处是,匹配滤波器对于回波信号的频漂不敏感。 当回波信号的多普勒频率偏差大时,匹配滤波器可以进一步再现第一脉冲压缩信号。 由于滤波器的高旁瓣,输出响应与线性调频匹配。在正常情况下,从主峰值到达旁瓣尺寸为-13.2dB,LFM也有一个主要缺点,这会影响性能。为了抑制旁瓣,通常需要在匹配滤波之后添加一个加权网络,即旁瓣抑制加权网络,但这还存在另一个问题,即信号能量损失和较低的信噪比(SNR)。缩小等效带宽可能会导致缺陷,例如主瓣的扩大,从而降低雷达系统的分辨率。在更严格的雷达应用中,线性频率调制技术似乎无法满足需求。在这一点上,可以使用NLFM和PDH信号来改善雷达系统。

关键词:线性调频信号;匹配滤波器;脉冲压缩;非线性调频信号;相位编码

Research on Radar Pulse Compression Signal Processing Technology Filter

Abstract

Pulse compression technology refers to broad pulse signal modulation including linear frequency modulation, nonlinear frequency modulation, phase encoding and other means, and then pulse compression of an echo wide pulse at the receiving end.

Pulse compression can effectively solve the contradiction between radar operating range and range resolution and improve the range resolution Among them, the linear frequency modulation signal is the most easily generated pulse pressure signal, and the research on it started the earliest.

This feature makes the system design is very simple, but there exists a larger LFM, due to the matched filter output response of linear frequency modulation signal sidelobe is higher, it will produce a great influence on the performance of the system, so in order to lower sidelobe, usually need to join a weighted after the matched filtering network, known as the sidelobe suppression weighted network, but also lead to another problem, namely the signal energy loss, signal-to-noise ratio (SNR) decreased, the equivalent bandwidth narrow main lobe broadening,

In the more strict application of radar, the linear frequency modulation technology is unable to meet the requirements. At this time, NLFM and PDH signals can be used to improve the radar system.

Keywords: LFM signal; Matching filter; Pulse compression signal; Nonlinear frequency modulation signal; Phase encoding

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1课题背景及意义 1

1.2国内外发展现状 1

1.3 本文的主要工作内容 1

第二章 线性调频信号脉冲压缩 3

2.1线性调频信号 3

2.2 匹配滤波器 4

2.3 LFM信号的脉冲压缩 6

第三章 非线性调频信号脉冲压缩 15

3.1 NLFM信号的产生 15

3.2 NLFM通过窗函数脉冲压缩 15

第四章 相位编码脉冲压缩 19

4.1 相位编码信号生成 19

4.2 巴克码的产生及脉压处理 20

总 结 24

致 谢 25

参考文献 26

附 录 27

第一章 绪论

1.1课题背景及意义

该技术研究方法是一种出色的实际应用,它能够将匹配滤波器的理论与其相关的理论相结合。 本文提出的解决方案是:对于发射机发出的信号具有较大的时间宽度和带宽,它可以提高速度测量精度和信号速度分辨率,并使信号宽脉冲通过适当的滤波。最后,将阵列压缩成窄脉冲以提高雷达的距离分辨率和距离分辨率。由于脉冲具有宽带宽,因此频率调制和相位调制可以具有与窄脉冲相同的带宽。如果调制脉冲宽度增加B,则脉压后变为1 /B。该方法不需要高能量的窄脉冲,直接能够同时实现分辨不同宽度能量判断。脉冲压缩模块的功能是对信号的回波或相位编码信号执行脉冲压缩和旁瓣抑制。以将宽脉冲压缩成窄脉冲,使信号输出达到目标距离门和目标距离门处的峰值距离门,同时提高了信噪比。脉压分为调频脉压和相位编码脉压。 FM脉冲压缩信号分为线性FM信号和非线性FM信号。 相位编码信号主要包括巴克码信号,m个序列码信号,l个序列码信号和互补码信号。

脉压最显着的特征是:

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