脉冲波束压缩技术

1. 几种脉冲压缩信号的性能分析

1．脉冲压缩的意义 (雷达探测对信号形式的要求) 为了提高雷达系统的发现能力、测量精度和发现能力，要求雷达信号具有大的时宽、带宽、能量的乘积。而单载频脉冲信号的时宽和带宽的乘积接近于1，大的时宽和带宽不可兼得。因此，利用单载频产生的脉冲信号不可能同时提高距离分辨力和速度分辨力。 (脉冲压缩的原理及其较高的探测性能) 由雷达信号等效时宽与等效带宽的公式： 可以看出通过对幅谱和相谱进行调制，可以增加等效时宽；同样通过在时域进行调幅或调相，可增大等效带宽。脉冲压缩信号利用在时域对信号进行调相，增大信号的等效带宽，从而增大输出信号时宽与带宽的乘积。 2．(线性调频)线性调频信号旁瓣较高 线性调频信号具有较好的多普勒性能： （1）旁瓣不随多普勒频率的增大而升高 （2）产生耦合时移 经过加权滤波，旁瓣会降低，信噪比损失 适宜于设计大时宽脉冲压缩信号 (非线性调频) 非线性调频具有较低的旁瓣 不需要进行加权滤波，因此没有信噪比损失问题 但是，非线性调频的多普勒性能较差，并且随着发射信号时宽的增大， 多普勒性能变差 所以，非线性调频信号只适合小时宽信号 因此，设计大时宽信号利用线性调频是一个好的方法，但是不得不忍受加权滤波所带来的信噪比损失(二相码)旁瓣较高，需要进行加权滤波，造成信噪比损失 多普勒敏感信号低截获性能(非线性调频多相码) 对非线性调频信号采样、量化其相位项得到的离散相位序列，可以作为一类新的多相编码信号的相位编码序列 这一非线性调频多相码保留了非线性调频的主要性能，而同时又为信号的产生与处理的简化提供了可能 (线性调频—二相码) LFM信号能实现较宽的带宽，其匹配滤波器对多普勒频移不敏感，但输出会产生一个与多普勒频移成正比的附加时延，二相码信号的模糊函数大多呈近似图钉形，有利于实现低截获性能，但当回波信号与匹配滤波器有多普勒频移失谐时，滤波器起不了脉冲压缩的作用。

2. 磁脉冲压缩原理

脉冲压缩技术解决了常规脉冲雷达作用距离和距离分辨率的矛盾：发射宽脉冲，提高发射平均功率，保证大的作用距离；通过脉冲压缩网络匹配接收得到窄脉冲，保证高的距离分辨率。

窄脉冲具有宽频谱带宽。如果对宽脉冲进行频率或相位调制，那么它就可以具有和窄脉冲相同的带宽。脉冲压缩雷达不需要高能量窄脉冲所需要的高峰值功率，就可同时实现宽脉冲的能量和窄脉冲的分辨力。

3. 脉冲压缩雷达的特点是什么

现代雷达，要求测量目标的作用距离远。增加作用距离的方法之一，就是把雷达发射电磁波的能量加强，这样可以使脉冲功率提高和采用宽一些的脉冲来实现。

我们知道，电的能量是用功率乘上时间来表示的。雷达技术上也是如此，增加发射脉冲能量除了提高发射功率外，还可以使脉冲存在的时间——脉冲宽度宽一些。

但脉冲宽度加宽，又带来了一个问题，就是导致雷达距离分辨力变差。什么是距离分辨力呢？当雷达天线对准目标后，如果在同一方向上有两个目标，比如有两架飞机一前一后地飞行，那么雷达所能识别这两个目标之间的最小距离，就称为距离分辨力。

距离分辨力与脉冲宽度有密切的关系。在雷达显示器上，回波信号的波形与雷达发射脉冲宽度是成比例的。

如果发射脉冲太宽，从第一个目标和第二个目标反射的回波，就会重叠在一起，分不清是两个目标。

如果雷达采用很窄的脉冲，那么就可以分清两个反射回波，而且能测出两架飞机相隔的距离。

在军事防空体系中，对雷达的距离分辨力要求很高。所以脉冲宽度要尽量采用窄一些的，但这样又与增大雷达作用距离相矛盾了。

4. 常用的脉冲压缩的波形有哪些

常用的脉冲压缩的波形有：

1、幅度恒定的线性调频脉冲信号

根据模糊函数，对宽脉冲进行调制以提高它的带宽。接收时调制过的宽脉冲信号通过匹配滤波器。通过分析模糊图就可以得的它的距离分辨力。幅度恒定的线性调频脉冲信号是得到广泛应用的脉冲压缩波形的一个例子。

2、线性调频脉冲压缩

对宽脉冲进行调制，可被认为沿着脉冲的不同部分在相位或频率上设置不同的“标志”。例如，线性调频信号在频率上的变化是沿着脉冲分布的，使得脉冲的每一小段对应于一个不同的频率。调制脉冲通过一条色散延迟线，该延迟线的延迟时间是频率的函数，脉冲的每一段都经过不同的延时，这样在色散延迟线中，脉冲的下降沿可能被加速而上升沿被减速，以便它们“走到一起”，从而完成脉冲压缩。

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脉冲压缩的意义 (雷达探测对信号形式的要求) ：

为了提高雷达系统的发现能力、测量精度和发现能力，要求雷达信号具有大的时宽、带宽、能量的乘积。而单载频脉冲信号的时宽和带宽的乘积接近于1，大的时宽和带宽不可兼得。因此，利用单载频产生的脉冲信号不可能同时提高距离分辨力和速度分辨力。

(脉冲压缩的原理及其较高的探测性能) 由雷达信号等效时宽与等效带宽的公式： 可以看出通过对幅谱和相谱进行调制，可以增加等效时宽；同样通过在时域进行调幅或调相，可增大等效带宽。脉冲压缩信号利用在时域对信号进行调相，增大信号的等效带宽，从而增大输出信号时宽与带宽的乘积。

5. 脉冲压缩技术的基本原理是什么，简答

在发射端发射大时宽、带宽信号，以提高信号的速度测量精度和速度分辨力，而在接收端，将宽脉冲信号压缩为窄脉冲，以提高雷达对目标的距离分辨精度和距离分辨力。

早期脉冲雷达所用信号，多是简单矩形脉冲信号。当提高雷达探测目标的作用距离时,应该增加信号能量五。增大发射机的脉冲功率是一个途径，但它受到发射管峰值功率、传输线功率容量以及体积重量等因素的限制，只能有一定范围。

为了解决上述矛盾就必须采用大时宽带宽积的更为复杂的信号形式。如果在宽脉冲内釆用附加的频率或相位调制，以增加信号带宽5，那么，当接收时用匹配滤波器进行处理，可将长脉冲压缩到宽度，这样既可使雷达用长的脉冲去获得大的能量，同时又可以得到短脉冲所具备的距离分辨力。

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作用

1、脉冲压缩模块的作用是对线性调频信号或相位编码信号回波进行脉冲压缩和旁瓣抑制,将宽脉冲压缩成窄脉冲,使输出信号在目标的距离门处出现峰值,同时提高信噪比。

2、杂波对消模块的作用是对系统内部的各类噪声、杂波等进行自适应对消处理,减小噪声和杂波对目标检测的影响。

3、幅度检测、恒虚警处理和判决模块的作用是通过预先设定好的检测概率和虚警概率,在背景噪声和杂波中完成目标的自动检测和判决的任务。