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《信號類型（雷達+通信）》

《信號類型（雷達）——雷達波形認識（一）》

《信號類型（雷達）——連續(xù)波雷達（二）》

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文章目錄

前言

一、相參雷達

1.1 固定頻脈沖信號

1.2 線性調頻脈沖信號

1.3 捷變頻雷達信號

1.4 偽隨機相位編碼信號

二、線性調頻雷達的相參與非相參

總結

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前言

? ? ? ?連續(xù)被雷達在工作過程中，發(fā)射信號泄漏會對接收機造成干擾，情況主要有兩種：一種是大信號干擾使得接收機壓縮增益或出現(xiàn)飽和，甚至造成接收機阻塞，通?？梢酝ㄟ^將收發(fā)天線進行物理隔離來解決；另一種是發(fā)射信號的邊帶噪聲將微弱的回波信號淹沒，對接收機的目標檢測造成影響。而脈沖雷達因為發(fā)射波形有一定的占空比，因此信號發(fā)射以及回波接收過程可以在時間上實現(xiàn)分離，這就可以避免連續(xù)波雷達中發(fā)射信號泄露的問題。

? ? ? 脈沖雷達中相參與非相參體制主要由硬件實現(xiàn)水平?jīng)Q定，?一般相參體制雷達所需硬件要求高，成本比較高，本節(jié)主要結合簡單的仿真介紹常見的脈沖雷達信號，并且通過對比說明脈沖雷達相參的重要性。

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一、脈沖相參雷達

? ? ? ? 脈沖波形主要有四個基本特征：載頻（就是雷達發(fā)射機產(chǎn)生大功率電磁波信號在未受調制前的頻率）、脈沖寬度（脈沖的持續(xù)時間）、脈沖重復頻率（每秒鐘發(fā)射脈沖的個數(shù)）、脈沖調制參數(shù)（載波相位或頻率調制參數(shù)）。固定頻脈沖信號主要涉及前3個特征；線性調頻脈沖信號是對載波的頻率進行線性調制，因此在存在調頻率的脈沖調制參數(shù)，其與脈寬共同決定脈沖信號帶寬；捷變頻雷達與線性調頻率雷達主要區(qū)別在于捷變頻雷達每個載頻中心是隨機捷變的，而一般的線性調頻脈沖雷達載頻中心是固定的；偽隨機相位編碼雷達的對載波相位進行偽隨機編碼，增加脈沖信號帶寬，進而提高距離分辨率。本節(jié)主要圍繞多目標分辨對不同體制的雷達進行分析：

?1.1 固定頻脈沖信號

波形特點：一系列載頻固定的脈沖串信號，脈沖波形具有一定的占空比，發(fā)射波形為：

則接收信號波形為：

其中

? ? ? ? 仿真時，考慮某個脈沖的多目標分辨性能。中心載頻3GHz，脈沖重復間隔1ms，脈寬4us，目標1距離50km，目標2距離50km+0.7km。脈沖回波信號如下所示，右圖為左圖脈沖回波的放大圖，可以看出距離分辨率由脈寬決定，約為

1.2 線性調頻脈沖信號

波形特點：一系列調頻率參數(shù)相同的線性調頻脈沖串信號，脈沖波形具有一定的占空比，發(fā)射波形為：

則接收信號波形為：

其中

? ? ? ?

? ? ? ? ? 仿真時，考慮某個脈沖的多目標分辨性能。中心載頻3GHz，脈沖重復間隔1ms，脈寬4us，調頻率2.5e12 Hz/s，目標1距離50km，目標2距離50km+30m。脈沖回波信號如上圖所示，右圖為左圖脈沖回波的放大圖，此時目標分辨不出來。下圖是經(jīng)過脈沖壓縮后的結果，目標能夠分辨，并且距離分辨率由脈沖帶寬決定，約為

1.3 捷變頻雷達信號

波形特點：一系列調頻率參數(shù)相同載頻變化的線性調頻脈沖串信號，脈沖波形具有一定的占空比，發(fā)射波形為：

其中為捷變載頻，則接收信號波形為

其中

?針對單個脈沖的分析，捷變頻雷達與固定頻的線性調頻雷達沒有太大區(qū)別，這里不再贅述。

1.4 偽隨機相位編碼信號

波形特點：一系列相位偽隨機變化的脈沖串信號，脈沖波形具有一定的占空比，發(fā)射波形為：

其中為隨機相位，則接收信號波形為

?

其中

? ? ??

? ? ? 仿真時，考慮某個脈沖的多目標分辨性能。中心載頻3GHz，脈沖重復間隔1ms，脈寬4us，相位BPSK編碼調制，碼寬0.1us，目標1距離50km，目標2距離50km+50m。脈沖回波信號如上圖所示，右圖為左圖脈沖回波的放大圖，此時目標分辨不出來。下圖是經(jīng)過脈沖壓縮后的結果，目標能夠分辨，并且距離分辨率由脈沖帶寬決定，約為

?

二、線性調頻雷達的相參與非相參

?波形特點：一系列調頻率參數(shù)相同的線性調頻脈沖串信號，脈沖波形具有一定的占空比，發(fā)射波形為：

其中為初相，則接收信號波形為：

其中

? ? ? ? ? 仿真時，考慮某個脈沖的多目標分辨性能。中心載頻GHz，脈沖重復間隔1ms，脈寬4us，調頻率2.5e12 Hz/s，目標距離50km，速度10m/s。

• 當初相固定（相參）?

下圖分別為距離脈壓后的圖像以及最終距離多普勒圖像。

?

• 當初相隨機（非相參）?

?下圖分別為距離脈壓后的圖像以及最終距離多普勒圖像?？梢钥闯龇窍鄥⑾?#xff0c;多普勒頻率（速度）難以聚焦。

?

代碼見雷達領域+波形設計+脈沖雷達體制

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總結

本文主要對常見脈沖雷達的分辨性能進行了仿真，并通過仿真對比簡單分析了相參體制在形成目標距離速度圖像時的重要性。 轉載請附鏈接【楊（_> <_)】的博客_CSDN博客-信號處理,SAR,代碼實現(xiàn)領域博主

總結

以上是生活随笔為你收集整理的信号类型（雷达）——脉冲雷达（三）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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