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《信號(hào)類型（雷達(dá)+通信）》

《信號(hào)類型（雷達(dá)）——雷達(dá)波形認(rèn)識(shí)（一）》

《信號(hào)類型（雷達(dá)）——連續(xù)波雷達(dá)（二）》

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文章目錄

前言

一、相參雷達(dá)

1.1 固定頻脈沖信號(hào)

1.2 線性調(diào)頻脈沖信號(hào)

1.3 捷變頻雷達(dá)信號(hào)

1.4 偽隨機(jī)相位編碼信號(hào)

二、線性調(diào)頻雷達(dá)的相參與非相參

總結(jié)

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前言

? ? ? ?連續(xù)被雷達(dá)在工作過(guò)程中，發(fā)射信號(hào)泄漏會(huì)對(duì)接收機(jī)造成干擾，情況主要有兩種：一種是大信號(hào)干擾使得接收機(jī)壓縮增益或出現(xiàn)飽和，甚至造成接收機(jī)阻塞，通常可以通過(guò)將收發(fā)天線進(jìn)行物理隔離來(lái)解決；另一種是發(fā)射信號(hào)的邊帶噪聲將微弱的回波信號(hào)淹沒(méi)，對(duì)接收機(jī)的目標(biāo)檢測(cè)造成影響。而脈沖雷達(dá)因?yàn)榘l(fā)射波形有一定的占空比，因此信號(hào)發(fā)射以及回波接收過(guò)程可以在時(shí)間上實(shí)現(xiàn)分離，這就可以避免連續(xù)波雷達(dá)中發(fā)射信號(hào)泄露的問(wèn)題。

? ? ? 脈沖雷達(dá)中相參與非相參體制主要由硬件實(shí)現(xiàn)水平?jīng)Q定，?一般相參體制雷達(dá)所需硬件要求高，成本比較高，本節(jié)主要結(jié)合簡(jiǎn)單的仿真介紹常見(jiàn)的脈沖雷達(dá)信號(hào)，并且通過(guò)對(duì)比說(shuō)明脈沖雷達(dá)相參的重要性。

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一、脈沖相參雷達(dá)

? ? ? ? 脈沖波形主要有四個(gè)基本特征：載頻（就是雷達(dá)發(fā)射機(jī)產(chǎn)生大功率電磁波信號(hào)在未受調(diào)制前的頻率）、脈沖寬度（脈沖的持續(xù)時(shí)間）、脈沖重復(fù)頻率（每秒鐘發(fā)射脈沖的個(gè)數(shù)）、脈沖調(diào)制參數(shù)（載波相位或頻率調(diào)制參數(shù)）。固定頻脈沖信號(hào)主要涉及前3個(gè)特征；線性調(diào)頻脈沖信號(hào)是對(duì)載波的頻率進(jìn)行線性調(diào)制，因此在存在調(diào)頻率的脈沖調(diào)制參數(shù)，其與脈寬共同決定脈沖信號(hào)帶寬；捷變頻雷達(dá)與線性調(diào)頻率雷達(dá)主要區(qū)別在于捷變頻雷達(dá)每個(gè)載頻中心是隨機(jī)捷變的，而一般的線性調(diào)頻脈沖雷達(dá)載頻中心是固定的；偽隨機(jī)相位編碼雷達(dá)的對(duì)載波相位進(jìn)行偽隨機(jī)編碼，增加脈沖信號(hào)帶寬，進(jìn)而提高距離分辨率。本節(jié)主要圍繞多目標(biāo)分辨對(duì)不同體制的雷達(dá)進(jìn)行分析：

?1.1 固定頻脈沖信號(hào)

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

則接收信號(hào)波形為：

其中

? ? ? ? 仿真時(shí)，考慮某個(gè)脈沖的多目標(biāo)分辨性能。中心載頻3GHz，脈沖重復(fù)間隔1ms，脈寬4us，目標(biāo)1距離50km，目標(biāo)2距離50km+0.7km。脈沖回波信號(hào)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(diào)頻脈沖信號(hào)

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

則接收信號(hào)波形為：

其中

? ? ? ?

? ? ? ? ? 仿真時(shí)，考慮某個(gè)脈沖的多目標(biāo)分辨性能。中心載頻3GHz，脈沖重復(fù)間隔1ms，脈寬4us，調(diào)頻率2.5e12 Hz/s，目標(biāo)1距離50km，目標(biāo)2距離50km+30m。脈沖回波信號(hào)如上圖所示，右圖為左圖脈沖回波的放大圖，此時(shí)目標(biāo)分辨不出來(lái)。下圖是經(jīng)過(guò)脈沖壓縮后的結(jié)果，目標(biāo)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(dá)信號(hào)

波形特點(diǎn)：一系列調(diào)頻率參數(shù)相同載頻變化的線性調(diào)頻脈沖串信號(hào)，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(hào)波形為

其中

?針對(duì)單個(gè)脈沖的分析，捷變頻雷達(dá)與固定頻的線性調(diào)頻雷達(dá)沒(méi)有太大區(qū)別，這里不再贅述。

1.4 偽隨機(jī)相位編碼信號(hào)

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

其中為隨機(jī)相位，則接收信號(hào)波形為

?

其中

? ? ??

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

?

二、線性調(diào)頻雷達(dá)的相參與非相參

?波形特點(diǎn)：一系列調(diào)頻率參數(shù)相同的線性調(diào)頻脈沖串信號(hào)，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(hào)波形為：

其中

? ? ? ? ? 仿真時(shí)，考慮某個(gè)脈沖的多目標(biāo)分辨性能。中心載頻GHz，脈沖重復(fù)間隔1ms，脈寬4us，調(diào)頻率2.5e12 Hz/s，目標(biāo)距離50km，速度10m/s。

• 當(dāng)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?qǐng)D像。

?

• 當(dāng)初相隨機(jī)（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?qǐng)D像。可以看出非相參下，多普勒頻率（速度）難以聚焦。

?

代碼見(jiàn)雷達(dá)領(lǐng)域+波形設(shè)計(jì)+脈沖雷達(dá)體制

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總結(jié)

本文主要對(duì)常見(jiàn)脈沖雷達(dá)的分辨性能進(jìn)行了仿真，并通過(guò)仿真對(duì)比簡(jiǎn)單分析了相參體制在形成目標(biāo)距離速度圖像時(shí)的重要性。 轉(zhuǎn)載請(qǐng)附鏈接【楊（_> <_)】的博客_CSDN博客-信號(hào)處理,SAR,代碼實(shí)現(xiàn)領(lǐng)域博主

總結(jié)

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?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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