脉冲压缩原理

1 第二章 脉冲压缩 2 .1 概述 表2.1 窄脉冲高距离分辨力雷达的能力 距离分辨力：通常在距离上比在角度上更容易分离（分辨）多个目标 距离精度： 具有良好分辨力的雷达同样具有良好的距离精度 杂波衰减： 通过减少与目标回波信号相竞争的分布式杂波量可以提高目标-杂波比 杂波内可见度：对一些“片状”类陆地和海杂波，高分辨力雷达可在杂波片间的清晰区域中 检测运动目标 多普勒容错：采用窄脉冲波形时，运动目标的多普勒频移与接收机带宽相比显得很小;因而 只需要单个匹配滤波器检测 最小作用距离：窄脉冲可以使雷达以最短小的距离工作。它也可以减小高脉冲重复频率雷达 的盲区（重叠） 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。假设调制后的脉冲带宽增加了B，由接收机的匹配滤波器压缩后，带宽将等于1/B，这个过程叫脉冲压缩。 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。 脉冲压缩比定义为宽脉冲宽度T 与压缩后脉冲宽度 的之比，即/T  。带宽B 与压缩后的脉冲宽度 的关系为1/B。这使得脉冲压缩比近似为BT。即压缩比等于信号的时宽-带宽积。在许多应用场合，脉冲压缩系统常用其时宽-带宽 积表征。 这种体制最显著的特点是： ⑴ 它的发射信号采用载频按一定规律变化的宽脉冲，使其脉冲宽度与有效频谱宽度的乘积1B  ,这两个信号参数基本上是独立的，因而可以分别加以选择 2 来满足战术要求。在发射机峰值功率受限的条件下，它提高了发射机的平均功率avP增加了信号能量，因此扩大了探测距离。 ⑵ 在接收机中设置一个与发射信号频谱相匹配的压缩网络，使宽脉冲的发射信号（一般认为也是接收机输入端的回波信号）变成窄脉冲，因此保持了良好的距离分辨力。这一处理过程称之为“脉冲压缩”。 ⑶ 有利于提高系统的抗干扰能力。对有源噪声干扰来说，由于信号带宽很大，迫使干扰机发射宽带噪声，从而降低了干扰的功率谱密度。 当然，采用大时宽带宽信号也会带来一些缺点，这主要有： ⑴ 最小作用距离受脉冲宽度 限制。 ⑵ 收发系统比较复杂，在信号产生和处理过程中的任何失真，都将增大旁瓣高度。 ⑶ 存在距离旁瓣。一般采用失配加权以抑制旁瓣，主旁瓣比可达 30dB~35dB以上，但将有 1dB~3dB 的信噪比损失。 ⑷ 存在一定的距离和速度测定模糊。 总之，脉冲压缩体制的优越...