基于級聯(lián)光柵的線性啁啾脈沖信號性能研究
發(fā)布時間:2017-09-15 20:20
本文關(guān)鍵詞:基于級聯(lián)光柵的線性啁啾脈沖信號性能研究
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【摘要】:微波雷達(dá)技術(shù)已日趨成熟,在測距、測速、成像等領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用,F(xiàn)如今科技水平不斷提升,對微波雷達(dá)的要求也越來越高,這促使著微波雷達(dá)能夠進(jìn)一步提高距離分辨率以滿足新的需求。脈沖壓縮技術(shù)是目前微波測距雷達(dá)提高作用距離和距離分辨率的主要手段之一。用于脈沖壓縮微波雷達(dá)系統(tǒng)中的線性啁啾脈沖信號一般都是采用電子學(xué)的方法生成的,但是傳統(tǒng)的電子學(xué)方法受到了“電子瓶頸”的限制,生成微波信號的頻率一般在10 GHz左右。而通過微波光子學(xué)的方法產(chǎn)生線性啁啾調(diào)頻的高頻微波信號可以繞開傳統(tǒng)電子學(xué)中的“電子瓶頸”,有效地解決電子學(xué)途徑難以產(chǎn)生高頻微波信號的難題,并且獲得很大的脈沖壓縮比。本文對基于級聯(lián)啁啾光纖Bragg光柵的啁啾脈沖信號的產(chǎn)生及其性能進(jìn)行研究分析,對原有系統(tǒng)中啁啾光纖Bragg光柵的反射率進(jìn)行改進(jìn),提出了在低反射率和高反射率兩種極端情況下產(chǎn)生線性啁啾脈沖信號。在低反射率情況下,系統(tǒng)產(chǎn)生襯比度為1的正弦線性啁啾脈沖信號。通過MATLAB軟件進(jìn)行仿真分析,獲得了瞬時頻率范圍為27.63-11.84 GHz,脈沖寬度為1.24 ns的線性啁啾脈沖信號,其脈沖壓縮比為98.04。并針對產(chǎn)生信號的脈沖寬度窄的不足,提出將多個窄脈沖拼接成一個寬脈沖,仿真實(shí)驗(yàn)中獲得了由兩個窄脈沖信號拼接而成寬脈沖信號,其脈沖壓縮比為78.96。在高反射率情況下,系統(tǒng)產(chǎn)生梳狀線性啁啾脈沖信號。通過MATLAB軟件進(jìn)行仿真分析,獲得了脈沖寬度為12.4 ns的梳狀線性啁啾脈沖信號,其脈沖壓縮比為517.05。梳狀線性啁啾脈沖信號無論是脈沖壓縮方面的性能還是抗干擾方面的性能均優(yōu)于正弦線性啁啾脈沖信號。本文中所設(shè)計的線性啁啾脈沖信號產(chǎn)生系統(tǒng)除了激光器和光電探測器外只需啁啾光纖Bragg光柵和長光纖,系統(tǒng)造價低廉。而且所產(chǎn)生的信號具有較大的脈沖壓縮比的同時還具有一定的抗干擾能力,非常適合應(yīng)用于未來的現(xiàn)代微波系統(tǒng)中。
【關(guān)鍵詞】:脈沖壓縮 啁啾脈沖信號產(chǎn)生 頻率調(diào)制
【學(xué)位授予單位】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TN958
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-9
- 第1章 緒論9-23
- 1.1 課題的背景、目的和意義9-10
- 1.2 啁啾脈沖信號產(chǎn)生的研究現(xiàn)狀及其分析10-20
- 1.2.1 基于拍頻的啁啾脈沖信號產(chǎn)生現(xiàn)狀10-14
- 1.2.2 基于頻譜整形和頻時映射的啁啾脈沖信號產(chǎn)生現(xiàn)狀14-18
- 1.2.3 基于微波光子濾波器的啁啾脈沖信號產(chǎn)生現(xiàn)狀18-19
- 1.2.4 該領(lǐng)域國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的分析19-20
- 1.3 本文主要研究內(nèi)容20-23
- 第2章 脈沖壓縮中線性啁啾脈沖信號要求分析23-36
- 2.1 引言23
- 2.2 脈沖壓縮技術(shù)23-24
- 2.3 脈沖壓縮提高微波雷達(dá)距離分辨率的分析24-26
- 2.4 線性啁啾脈沖信號的相關(guān)性分析26-31
- 2.4.1 線性啁啾脈沖信號的啁啾率對相關(guān)性的影響27-28
- 2.4.2 線性啁啾脈沖信號的起始頻率對相關(guān)性的影響28-29
- 2.4.3 線性啁啾脈沖信號的脈沖寬度對相關(guān)性的影響29-30
- 2.4.4 本節(jié)總結(jié)30-31
- 2.5 線性啁啾脈沖信號的頻譜分析31-35
- 2.5.1 線性啁啾脈沖信號的啁啾率對頻譜的影響32
- 2.5.2 線性啁啾脈沖信號的起始頻率對頻譜的影響32-33
- 2.5.3 線性啁啾脈沖信號的脈寬對頻譜的影響33-34
- 2.5.4 本節(jié)總結(jié)34-35
- 2.6 本章總結(jié)35-36
- 第3章 正弦線性啁啾脈沖信號產(chǎn)生的理論分析及系統(tǒng)參數(shù)選取36-46
- 3.1 引言36
- 3.2 線性啁啾脈沖信號產(chǎn)生的理論分析36-40
- 3.2.1 線性啁啾脈沖信號產(chǎn)生的理論分析36-39
- 3.2.2 低反射率下線性啁啾脈沖信號產(chǎn)生的理論分析39-40
- 3.2.3 本節(jié)總結(jié)40
- 3.3 線性啁啾脈沖信號產(chǎn)生系統(tǒng)參數(shù)的選取40-44
- 3.3.1 線性啁啾脈沖信號產(chǎn)生系統(tǒng)參數(shù)的選取40-42
- 3.3.2 啁啾光纖Bragg光柵反射率的選取42-44
- 3.3.3 本節(jié)總結(jié)44
- 3.4 本章總結(jié)44-46
- 第4章 正弦線性啁啾脈沖信號的性能分析46-58
- 4.1 引言46
- 4.2 線性啁啾脈沖信號的參數(shù)分析46-47
- 4.3 線性啁啾脈沖信號在強(qiáng)干擾環(huán)境下的相關(guān)性47-53
- 4.3.1 線性啁啾脈沖信號在高斯白噪聲下的相關(guān)性47-50
- 4.3.2 線性啁啾脈沖信號在單頻干擾信號下的相關(guān)性50-53
- 4.3.3 本節(jié)總結(jié)53
- 4.4 信號產(chǎn)生系統(tǒng)中的非理想因素對信號性能的影響53-57
- 4.4.1 啁啾光纖Bragg光柵制作工藝誤差對信號性能的影響研究54-55
- 4.4.2 光源頻譜包絡(luò)和光柵反射率對信號性能的影響研究55-56
- 4.4.3 本節(jié)總結(jié)56-57
- 4.5 本章總結(jié)57-58
- 第5章 寬脈寬及梳狀線性啁啾脈沖信號的產(chǎn)生及性能分析58-66
- 5.1 引言58
- 5.2 寬脈沖線性啁啾脈沖信號的系統(tǒng)設(shè)計及其分析58-60
- 5.3 梳狀線性啁啾脈沖信號的產(chǎn)生及其性能分析60-64
- 5.3.1 梳狀啁啾脈沖信號產(chǎn)生的理論分析及系統(tǒng)設(shè)計61-62
- 5.3.2 梳狀線性啁啾脈沖信號的抗干擾性能分析62-64
- 5.4 本章總結(jié)64-66
- 結(jié)論66-67
- 參考文獻(xiàn)67-72
- 致謝72
【參考文獻(xiàn)】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條
1 周波;張漢一;鄭小平;陳銳;;微波光子學(xué)發(fā)展動態(tài)[J];激光與紅外;2006年02期
2 冀貞海;趙巾衛(wèi);;微波光子技術(shù)在電子對抗中的應(yīng)用[J];航天電子對抗;2013年06期
,本文編號:858678
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