線性調頻脈沖壓縮雷達設計與驗證

1、線性調頻脈沖壓縮雷達設計與驗證理論仿真實現(xiàn)測試選課對象l前期至少選修過軟件無線電系統(tǒng)設計與驗證、 雷達信號產(chǎn)生與處理系統(tǒng)的設計與驗證、最佳信號檢測系統(tǒng)設計與驗證三門課程之一l熟悉matlab程序設計和可編程邏輯器件開發(fā) 2+10+8=20n學時安排學時安排n考核節(jié)點 第二周：登記每組參數(shù) 第三周：matlab仿真結果驗收 第五周：fpga程序在板測試相關知識點n 脈沖壓縮信號n 線性脈沖壓縮信號產(chǎn)生方法 n 線性調頻信號脈沖壓縮處理 n 恒虛警處理n 數(shù)字下變頻和上變頻處理理論掌握matlab仿真fpga實現(xiàn)需完成工作需完成工作n 參數(shù)設計（帶寬頻點采樣率抽取倍數(shù))n matlab程序編寫仿真

2、n vhdl語言程序編寫仿真n 下載電路板調試系統(tǒng)框架脈沖壓縮的作用2cr1224max30(4 )tnnpgrkt b f dl u實現(xiàn)距離高分辨u增加最大作用距離2crb常規(guī)脈沖雷達2cb脈沖壓縮雷達02c2c距離分辨力大大提高1224max300(4 )avrnnp t grkt b f d l avtrppt作用距離增加脈沖壓縮信號的條件0.850.250.5delay 50 samplesdelay 200 samples信號具有非線性相位譜回顧群延時0脈沖壓縮的過程窄脈沖寬度脈寬為 的線性調頻信號經(jīng)過脈沖壓縮網(wǎng)絡處理，脈沖寬度被壓縮，形成窄脈沖。f01f壓縮比0df脈壓前后信噪比有

3、無變化？數(shù)字脈壓的實現(xiàn)方式u時域處理u頻域處理fir濾波器 x n y n h nfft處理器 x n y nifft處理器 h k y nx nh n濾波器如何設計？匹配濾波理論( )( )( )iix ts tn t匹配濾波器是一種最佳線性濾波器，在輸入為確知信號加白噪聲的情況下，所得輸出信噪比達到最大。()( )exp()iisjs tj t dt( )()()exp()os ts jh jj t d20()()2onp jh j20()2nnh jd輸入( )is tft輸出匹配濾波器頻響均勻白噪聲雙邊功率譜密度( )( )( )ooy ts tn t噪聲功率譜0( )2npn平均噪聲

4、輸出功率匹配濾波器( )x t( )y t( )h t22020()()e( )()2j tiosjh jds tnnh jd22002()( )iosjds tnn( )()()exp()osts jhjj t d20( )2nnhd若 時刻獲得峰值信號功率0t則輸出信噪比02en輸入信號能量2()iesjd200( )2os tenn0()()exp()ih jksjj t*0( )()ih tks tt*0()()exp()ih jksjj t222() ()()()x jy jdx jdy jd施瓦茨不等式線性調頻信號脈沖壓縮處理線性調頻信號20( )cos2itts tarectt矩

5、形函數(shù)。 瞬時角頻率tdtdi002t2b212db脈沖寬度 內，角頻率變化范圍02t調頻帶寬時寬頻寬乘積u線性調頻信號的時域形式載頻隨時間變化圖 時，i、q 兩路正交信號0020( )cos2itts tarectt信號波形圖 22021()22( )ee2xjxjixasfdx u線性調頻信號的頻域形式正頻率部分頻譜*( )( )( )( )()iiiiisfsfsfsfsf001222,xxdxxthxstsio)()()(u線性調頻信號的匹配濾波輸出匹配濾波器( )is t( )os t( )h t*0( )( ) ()oiis tks x s ttx dx*0( )()ih tks

6、tt( ) ()iiks x s x t dx0ttt令20( )cos22ixxs xa rectx20| |sin12( )cos222ottkas tf tt0很高時，略去倍頻項 加權或頻譜整形u線性調頻信號的距離旁瓣抑制l 加權的實質：對信號進行失配處理l 加權的形式：時域加權、頻域加權l(xiāng) 頻域加權函數(shù)形式：( )(1)cosnfw fkkbk=0.088，n=2：海明加權k=0.333，n=2：3:1錐比加權函數(shù)k=0，n=2：余弦平方加權函數(shù)k=0，n=3：余弦立方加權函數(shù)k=0，n=4：余弦四次方加權函數(shù)l 加權對脈壓性能的影響匹配濾波后的振幅譜 經(jīng)海明加權后的振幅譜 海明加權后

7、的時域結果 匹配濾波后的時域結果 對 的lfm信號采用海明加權 5,12,0dbmhzs fl 譜修正對脈壓性能的影響使信號具有理想窗的頻譜( )( )( )h fs fw f譜修正濾波器頻響( )h f( )( )( )h fw fs f對 的lfm信號譜修正結果 5,12,0dbmhzs f理想海明窗加權譜 lfm信號的譜 譜修正濾波器的譜 譜修正后的輸出 電 壓 控 制振 蕩 器波 門選 通倍 頻 器線 性 鋸 齒波 產(chǎn) 生 器方 波產(chǎn) 生 器同 步 信 號送 變 頻 器 及高 功 率 發(fā) 射 機t(a)擴 展 濾 波 器h()波 門 及 限 幅混 頻 及 濾 波功 率 放 大 器sin

8、x / x脈 沖 產(chǎn) 生 器收 發(fā) 開 關(b)本 振 信 號si(t)s ( f )l線性調頻信號的產(chǎn)生(模擬方法）有源法無源法l線性調頻脈沖信號的產(chǎn)生(數(shù)字方法）數(shù)字頻率合成dds器件信號調理輸出數(shù)字波形合成rom(數(shù)字中頻數(shù)據(jù))信號調理輸出數(shù)模轉換rom(數(shù)字基帶數(shù)據(jù))信號調理輸出數(shù)模轉換數(shù)字上變頻u 時域脈沖壓縮處理脈沖壓縮系統(tǒng)的具體實現(xiàn)u頻域脈沖壓縮處理中頻回波信號經(jīng)正交相位檢波后的基帶視頻輸出完成數(shù)據(jù)的重疊存儲，以使濾波器能處理無限的數(shù)據(jù)序列對輸入數(shù)字脈壓信號進行頻域匹配濾波、旁瓣加權抑制和頻譜修正等處理產(chǎn)生使系統(tǒng)可靠工作的各種時鐘和時序控制信號u 數(shù)字上變頻(duc)數(shù)字變頻結構cosonsi