非线性调频NLFM综述.docx

非线性调频

目录

1 脉冲压缩原理.....................................................................................................1

1.1 脉冲压缩基本理论.....................................................................................1

1. 2 匹配滤波处理...........................................................................................3

2 线性调频信号脉冲压缩........................................................................................4

2.1 线性调频信号的时频特性............................................................................4

2.2 线性调频信号的脉冲压缩............................................................................6

所能达到的距离分辨能力。

1.1 脉冲压缩基本理论

雷达系统的距离分辨力可以表示为:

δ

t

=

c

2 B

其中， c 为光速，B 为信号带宽。

而在脉冲压缩系统中，雷达信号通常会在频率或者相位上被调制，使得 BT>>1 ，而

经过压缩后的脉冲宽度为 τ= 1/B 。脉冲压缩系统的距离分辨力为：

（ a ）接收机输入高频脉冲的

包络

（ b ）输入高频脉冲内载频的调

制特性

（ c ）压缩网络的频率—时延特性

（ d ）压缩网络输出脉冲的

包络

图 1.1 给出了脉冲压缩的基本过程：脉冲压缩雷达系统发射一个相对较宽的脉冲以保

证雷达发射信号的能量，通过对脉冲进行相位、频率的调制来增大带宽；在接收端设置一

个与发射信号频率相匹配的压缩网络，使经过调制的宽脉冲信号转化为窄脉冲信号，从而

得到良好的距离分辨力。实现脉冲压缩要有以下两个条件：

1.发射脉冲的宽度与频谱有效宽度的乘积要远大于 1，即要有大的时宽带宽积。

2.接收机中必需有一个与发射信号共轭匹配的压缩网络。

1. 2 匹配滤波处理

在雷达信号处理中，往往强调要使信噪比最大。由于信号往往只分布在有限带宽内，

要使接收机输出噪声功率最小，可以在接收端使用滤波器。匹配滤波器便是这样的最佳线

性滤波器：当输入为确知信号加白噪声时，输出信噪比能达到最大。

其 中

为 确 知 的 雷 达 发 射 信 号 ，

为 零 均 值 平 稳 白 噪 声 。 信 号 的 频 谱 为 ：

，则其能量为：

。噪声的自相关函数

设线性滤波器的冲激响应为

，其功率谱密度为

为：

其中

和

分别是

和

的输出响应。由信号与系统的理论知识可知，匹配滤

s(t )

对上式使用施瓦兹不等式可得：

平均噪声输出功率为：