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线性调频脉冲压缩技术

雷海科技

2022-06-23

导读：本文以工程中常用的线性调频脉冲压缩为对象，介绍其数学表达式、脉冲压缩原理以及仿真结果。

一、概述

脉冲压缩技术，是处理雷达信号时最常用的一种新技术，实现脉冲压缩的方法是直接发射宽脉冲射频信号，然后在接收端接收并“压缩”为窄脉冲，这样做的目的是，既可以保持窄脉冲系统的距离分辨力,又能保证宽脉冲系统的检测距离。线性调频（LFM）信号是脉冲压缩信号中研究最早、应用最广泛的一种，它是通过非线性相位调制或线性频率调制获得大时宽带宽积的典型例子。下面对线性调频信号的脉冲压缩技术进行介绍和仿真。

二、线性调频矩形脉冲信号

LFM信号（也称Chirp 信号）的数学表达式为：

其中（a）为up-chirp(K>0)，（b）为down-chirp(K<0)。

三、脉冲压缩原理

脉冲压缩可以通过时域或频域的方法获得，按照发射信号的调制规律（调幅、调相或调频）分类，可以将其分为线性调频脉冲压缩、非线性调频脉冲压缩、相位编码脉冲压缩和时间频率编码脉冲压缩等。

线性频率调制技术(LFM)是实现脉冲压缩的典型方法，其原理是：雷达发射端发射一个中频经过线性频率调制的宽脉冲信号；在接收端雷达将射频接收到的回波信号，送给一个特性与发端频率调制参数相匹配的滤波器(一般使用色散延迟线)，从而产生了一个高峰值功率的脉冲压缩信号，经检波后可得到包含目标信息的视频信号。雷达接收端线性调频信号的脉冲压缩简图如下图所示。