本文關(guān)鍵詞：低旁瓣脈沖壓縮技術(shù)研究

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【摘要】：在現(xiàn)代雷達(dá)系統(tǒng)中,由于脈沖壓縮能夠很好的解決雷達(dá)的探測距離和距離分辨力之間的矛盾,是以被廣泛應(yīng)用。而在進(jìn)行脈壓處理的過程中,信號波形的選擇又對脈壓結(jié)果產(chǎn)生至關(guān)重要的影響,因此,設(shè)計性能良好的波形信號非常必要。目前線性調(diào)頻信號(LFM)、非線性調(diào)頻信號(NLFM)以及相位編碼信號是應(yīng)用比較廣泛的三種脈壓信號。本文將主要對這三種信號進(jìn)行介紹,并重點(diǎn)對NLFM信號的波形設(shè)計進(jìn)行仿真研究。相較于LFM信號,NLFM信號由于不用加權(quán)就可以獲得很低的主副瓣比,因此不存在信噪比損失和主瓣展寬等問題。但是在實(shí)際雷達(dá)應(yīng)用中,比如某些新型天氣雷達(dá),由于地面能反射高達(dá)-55d B的雜波,為了測量雨水強(qiáng)度,必須使輸出的歸一化旁瓣電平達(dá)到-60d B以下,而直接對非線性調(diào)頻信號進(jìn)行匹配濾波,在合理選取窗函數(shù)和其他雷達(dá)參數(shù)的情況下,最終的主副瓣比也只能達(dá)到-40d B左右,因此研究如何進(jìn)一步降低信號的旁瓣電平很有實(shí)際意義。本文重點(diǎn)對NLFM信號的低旁瓣脈沖壓縮進(jìn)行了深入研究,并給出了幾種優(yōu)化波形設(shè)計的方法;首先介紹了利用傳統(tǒng)的相位逗留原理基于窗函數(shù)反求來設(shè)計波形,仿真結(jié)果表明,通過該方法設(shè)計的波形,對它進(jìn)行脈沖壓縮之后,其主副瓣比可以達(dá)到-42d B左右;其次,仿真分析了另一種優(yōu)化脈壓性能的方法:基于譜修正技術(shù),所謂的譜修正,就是使壓縮輸出更逼近理想的窗函數(shù),通過對該方法進(jìn)行仿真發(fā)現(xiàn),譜修正技術(shù)可以一定程度的抑制信號的旁瓣電平;然后在此基礎(chǔ)上,提出了另一種波形設(shè)計方法:基于連續(xù)非線性調(diào)頻函數(shù)的非線性調(diào)頻信號的設(shè)計,通過對其進(jìn)行仿真可以發(fā)現(xiàn),只要合理選取調(diào)頻函數(shù)的參數(shù)以及窗函數(shù),最終的旁瓣電平可以得到很好的抑制,但是由于有窗函數(shù)的加入,一定的信噪比損失和主瓣展寬是無法避免的;最后還介紹了一種基于幅度加權(quán)的非線性調(diào)頻信號的波形設(shè)計方法,在允許一定的信噪比損失和主瓣展寬的前提下,該方法也可以很好的降低信號的副瓣電平。
【關(guān)鍵詞】：脈沖壓縮 NLFM信號 基于連續(xù)非線性調(diào)頻函數(shù)的波形設(shè)計 基于幅度加權(quán)函數(shù)的波形設(shè)計
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN957.51
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 研究工作的背景與意義10-12
• 1.2 國內(nèi)外研究歷史與現(xiàn)狀12-14
• 1.3 本論文的結(jié)構(gòu)安排14-16
• 第二章 脈沖壓縮原理16-21
• 2.1 脈沖壓縮基本理論16-17
• 2.2 匹配濾波與低旁瓣脈沖壓縮概述17-19
• 2.2.1 匹配濾波基本理論17-19
• 2.2.2 低旁瓣脈沖壓縮的應(yīng)用場景19
• 2.3 脈沖壓縮基本方法19-20
• 2.3.1 時域卷積法19-20
• 2.3.2 頻域相乘法20
• 2.4 本章小結(jié)20-21
• 第三章 常規(guī)信號的脈沖壓縮以及仿真分析21-58
• 3.1 LFM信號的基本特性以及脈沖壓縮處理21-27
• 3.1.1 LFM信號的基本特性21-25
• 3.1.2 LFM信號的脈沖壓縮處理25-27
• 3.2 LFM信號的距離旁瓣抑制方法以及仿真結(jié)果分析27-34
• 3.2.1 頻域加權(quán)對LFM脈壓的影響27-29
• 3.2.2 時域加權(quán)對LFM脈壓的影響29-32
• 3.2.3 收發(fā)兩端同時加權(quán)對LFM脈壓的影響32-34
• 3.3 LFM信號的性能分析34-38
• 3.3.1 加權(quán)引起的信噪比損失34-37
• 3.3.2 多普勒頻率對LFM信號脈壓的影響37-38
• 3.4 幾種常見的相位編碼信號38-43
• 3.4.1 巴克碼信號簡介38-39
• 3.4.2 多相編碼信號簡介39-43
• 3.4.2.1 基于步進(jìn)制線性調(diào)頻信號產(chǎn)生的多相碼39-41
• 3.4.2.2 基于線性調(diào)頻信號產(chǎn)生的多相碼41-42
• 3.4.2.3 P3、P4多相碼的頻譜特性42-43
• 3.5 相位編碼信號的脈沖壓縮43-46
• 3.5.1 巴克碼的脈沖壓縮43-44
• 3.5.2 多相碼的脈沖壓縮44-46
• 3.6 相位編碼信號的旁瓣抑制方法以及仿真結(jié)果分析46-55
• 3.6.1 巴克碼的旁瓣抑制以及仿真46-48
• 3.6.2 P3、P4的旁瓣抑制以及仿真48-55
• 3.6.2.1 經(jīng)典窗函數(shù)法對旁瓣的影響48-51
• 3.6.2.2 迭代加權(quán)最小二乘法對旁瓣的影響51-55
• 3.7 相位編碼信號的多普勒容限55-57
• 3.7.1 對巴克碼的影響以及仿真結(jié)果分析56
• 3.7.2 對P3、P4碼的影響以及仿真結(jié)果分析56-57
• 3.8 本章小結(jié)57-58
• 第四章 NLFM信號的低旁瓣脈沖壓縮以及仿真結(jié)果分析58-78
• 4.1 相位逗留原理簡介58-68
• 4.1.1 基于相位逗留原理的NLFM信號的設(shè)計62-65
• 4.1.2 基于相位逗留原理的NLFM的低旁瓣脈沖壓縮65
• 4.1.3 NLFM信號的譜修正仿真65-68
• 4.2 基于連續(xù)非線性調(diào)頻函數(shù)的NLFM信號的設(shè)計68-72
• 4.2.1 基于連續(xù)非線性調(diào)頻函數(shù)的NLFM信號的低旁瓣脈沖壓縮69-71
• 4.2.2 多普勒頻率的影響71-72
• 4.3 基于窗函數(shù)加權(quán)的NLFM信號的波形設(shè)計72-76
• 4.3.1 基于窗函數(shù)加權(quán)的NLFM信號的低旁瓣脈沖壓縮74-76
• 4.3.2 多普勒頻率的影響76
• 4.4 本章小結(jié)76-78
• 第五章 全文總結(jié)與展望78-80
• 5.1 全文總結(jié)78
• 5.2 后續(xù)工作展望78-80
• 致謝80-81
• 參考文獻(xiàn)81-84
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果84-85

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本文編號：965330