雷达线性调频信号(LFM)脉冲压缩.docx

莈 莈 FSCme 薀 螅 肅 莀 蚈 芅 薂 西南科技大学 课程设 芀 芇 螇 袃 莁 蚀课程名称： 膆设计名称： 雷达线性调频信号的脉冲压缩处理 薃姓 名： 莃学 号： 螈班 级： 蚆指导教师： 芄起止日期： 2010.12.25——2011.1.5 膀 膀 肅 肄 课程设计任务书 蒄学生班级： 学生姓名： 学号： 螄设计名称： 雷达线性调频信号的脉冲压缩处理 芃起止日期： 2010、12、25—— 2011、1、03 指导教师： 莇 膈 薅 肀设计要求： 蝿 利用matlab软件设计匹配滤波器。具体包括： 薇 1）：阐述脉冲压缩（匹配滤波）的基本原理； 芅 2）：输入信号为线性调频信号，存在的噪声信号为白噪声； 賺 3）：通过脉冲压缩处理，讨论输出信噪比的改善。 袈 肇 螂 课程设计学生日志 芀 蒆时间 蒂设计内容  羀 12.2512.27 荿查阅相关书籍，对题意做全面的剖析 袅 12.2812.31 节根据查阅的书籍和资料对设计进行梳理、对设计原理做细致的分析 肂 1.1 — 1.2 蒇编与仿真程序、利用 matlab对信号进行仿真、验证 芅1.3——1.4 羃整理资料、书写设计报告 膃 1.5 衿完善设计报口，答辩 螄 螃 羀 羈 蒇 蒃 羂 莀 袇 课程设计考勤表 蝿 蒈 周 芆星期一 羄星期二 袀星期三 薇星期四 蚆星期五 蚅 袂 罿 膅 蒅 虿 肇 薄 膅 螁 莀 芈 蚂 袂 薈 蚇 蒂 蕿 蚇 膆 膂 蚁 罿 薆 袃 螂 腿 羅 蚃 蕿 蒀 莅 莄 薁 薈 肇 膄 蚂 螇 薇 袄 葿 聿 羇 膇课程设计评语表 莆 莅 薂指导教师评语： 薀 螅 肅 莀 蚈 芅 薂 蒁 螆 蚄 莂 蒂 腿 莈 芀 芇 螇 袃 莁 蚀成绩： 指导教师： 膆 薃 年 月 日 莃 蚆雷达线性调频信号的脉冲压缩处理 、 二、 芄设计目的和意义 膀掌握雷达测距的工作原理，掌握匹配滤波器的工作原理及其白噪声背景下的匹配滤波的 设计，线性调频信号是大时宽频宽积信号；其突出特点是匹配滤波器对回波的多普勒频移不敏 感以及更好的低截获概率特性。LFM信号在脉冲压缩体制雷达中广泛应用；利用线性调频信 号具有大带宽、长脉冲的特点，宽脉冲发射已提高发射的平均功率保证足够的作用距离； 而接 受时采用相应的脉冲压缩算法获得窄脉冲已提高距离分辨率， 较好的解决了雷达作用距离和距 离分辨率之间的矛盾；。而利用脉冲压缩技术除了可以改善雷达系统的分辨力和检测能力，还 增强了抗干扰能力、灵活性，能满足雷达多功能、多模式的需要。 四、 膀设计原理 22 2 2 - 肅1匹配滤波器原理: 肄在输入为确知加白噪声的情况下，所得输出信噪比最大的线性滤波器就是匹配滤波 器，设一线性滤波器的输入信号为 x(t): x(t) =s(t) n(t) 其中：s(t)为确知信号，n(t)为均值为零的平稳白噪声，其功率谱密度为 No/2。 设线性滤波器系统的冲击响应为h(t)，其频率响应为H(「)，其输出响应: y(t)二 s°(t) n°(t) 输入信号能量: ■ - 2 — E(s)二.s (t)dt 输入、输出信号频谱函数: S()二 Es(t)ejtdt So( ) = H(TS( ?) □a1 ： - j t □a so(t)〒-H()S()e d- 输出噪声的平均功率: E[n o(t)H 1:: 1 ： E[n o(t)H 1 = PnoL)d H2( )P1( )d ■ 2 2 SNR二1 SNR二 1 旳 j j ——J H(⑷)S@)e °d第 2二二 1 2—H(J 2 Fnc)d() 肇利用Schwarz不等式得: SNR「：：SC) 2兀皿r @) 芀 上式取等号时，滤波器输出功率信噪比 SNRo最大取等号条件: 蒂当滤波器输入功率谱密度是Pn(「)= N°/2的白噪声时，MF的系统函数为: 羀 H ( J 二 kS*C )e jto, k = No 荿 k为常数1，S*()为输入函数频谱的复共轭，S*(「)= S(-)，也是滤波器的传输函数 H C )。 节Es为输入信号s(t)的能量，白噪声n(t)的功率谱为No/2 肂SNR。只输入信号s(t)的能量Es和白噪声功率谱密度有关。 蒇 芅白噪声条件下，匹配滤波器的脉冲响应： 羃 h(t)二 ks* (t。「t) 膃如果输入信号为实函数，则与s(t)匹配的匹配滤波器的脉冲响应为: 衿 h(t) =ks(t。_t) 螄 k为滤波器的相对放大量，一般 k=1。 螃 羀匹配滤波器的输出信号： s°(t) =so(t)* h(t) =kR(t -t。) 蒇匹配滤波器的输出波形是输入信号的自相关函数的 k倍，因此匹配滤波器可以看成是一个 计算输入信号自相关函数的相关器，通常 k=1o 蒃2