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脉冲压缩技术机理 《雷达系统工程与应用》 课程讲义－11 北京大学遥感与GIS所 张雪虎 副教授 2019-06-02 概述 脉冲压缩的由来与目的 脉冲压缩的基本机理 脉冲压缩与模糊函数 扩频通讯及其应用 总结 信噪比SNR与雷达径向分辨率 简单脉冲雷达中信噪比与径向分辨率的矛盾 SNR与系统的带宽成反比 径向分辨率与脉冲宽度成反比（即脉冲越窄，分辨率越高） 窄脉冲，分辨率高，信噪比低 宽脉冲，信噪比高，分辨率低 那能不能使用长脉冲来达到高径向分辨率呢？ 矛盾 脉冲累计算法－提高信噪比 1 2 3 k i=1, 2, 3, … k 基本固定 随机变化 单个脉冲 累计脉冲 K次的同步脉冲累计可以把信噪比增强K倍 问题 为什么脉冲累计算法可以增强信噪比？ 因为用于观测的时间增加了K倍 用于观测的能量增加了K倍 脉冲压缩算法－提高信噪比 1 2 3 k 不连续发射 连续发射 如何区分不同时间段的回波？ 即如何对不同窄脉冲编号？ 可以采用“频率编号”或“相位编号” “频率编号” 强度 f1 f2 频率变化 时域视图 “相位编号” 1 -1 0 强度 相位，如0－0 o ，1－180o 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 脉冲压缩（脉冲累计） 1 2 3 4 5 6 7 8 9……K 脉冲压缩 K倍强度，K倍SNR（相对于单个窄脉冲） 宽脉冲 窄脉冲 径向分辨率 1 2 3 4 5 6 7 8 9……K 1 2 3 4 5 6 7 8 9……K 目标1 目标2 发射脉冲宽度－T 压缩脉冲宽度－t 径向分辨率与t有关，与T无关 压缩 无法分辨 可以分辨 时间带宽积 K＝T/t=BT，压缩比 K或BT为脉冲压缩算法的（SNR）增益 B为实际带宽 T为实际脉冲宽度 一般BT1 简单脉冲雷达情况BT＝1 脉冲压缩的实现 传统采用SAW（表面声波）器件产生调频信号和压缩信号（时延电路）。 也可以采用数字电路进行相位调制和压缩（相关器Correlator）。 详细介绍参见Skolnik等参考书。 脉冲压缩与扩频通讯 脉冲压缩－Pulse Compression 扩频技术－Spread Spectrum 同一种技术在不同领域的两种叫法 为什么叫扩频通讯？ 扩频通讯系统的实现 * * 同步累计的意思是指带有相位信息的累计。