雷達信號分析與處理第七章

1、第七章 相干脈沖串7.1 概述7.2 均勻脈沖串的頻譜7.3 均勻脈沖串的模糊函數7.4 均勻脈沖串的性能7.5 均勻脈沖串的處理方法7.6 其它形式脈沖串信號第七章 相干脈沖串7.1 相干脈沖串信號一、概述 一定分布范圍 內除主峰外無體積。 相干脈沖串信號相干脈沖串信號：子脈沖高頻相位有特定關系。 特點：特點：保留了脈沖信號高距離分辨力的特 點，又有連續(xù)波信號的速度分辨性能；可控參數多，且靈活可控，便于作為 自適應控制信號；在不減小b的前提下，靠增加n來增加t， 其模糊圖通過編碼等技術幾乎可以做成 任意形式。 (,)第七章 相干脈沖串二、定義 均勻脈沖串信號均勻脈沖串信號：脈沖串中子脈沖的幅

2、度恒定，子脈沖的重復周期和寬度也恒定的脈沖串信號。 均勻脈沖串信號的視頻信號波形 均勻脈沖串信號的高頻波形rtn12t11110011( )()( )() nnrrinttitttntnn110( )0tttt其它第七章 相干脈沖串7.2 均勻脈沖串信號的頻譜均勻脈沖串信號的頻譜：(1)()sin()()sin ()sin()sin ()sin ()rrjfnttrrjfnttrnfttfc ftenfttc ft nc nften21101( )( ) rjfntnnffenftjeftctf)(sin)(11101 ( )( )()nrntttntn第七章 相干脈沖串均勻脈沖串信號的幅譜結

3、論： 梳齒形狀，齒形狀 ，齒包絡 ； 頻譜寬度 ； b、 獨立選??；齒距為 ，齒寬為 。1bt1rt2rntsin ()rc nftsin ()c ft第七章 相干脈沖串7.3 均勻脈沖串信號的模糊函數一、模糊函數根據模糊函數的性質，得均勻脈沖串信號的模糊函數： 11221101( , )(, )rrnnpjptjmtrpmepten 1121001(, )rnnpjntrpnpten 110( )()nnntctntmniitjmiinmmniitjmiinmmtjeccmteccmte102*101102*1112,1101( )() nrittitn第七章 相干脈沖串均勻脈沖串信號的模糊

4、函數為： 子脈沖模糊函數為：結論結論：由在延遲軸上的一系列p取不同值的子脈沖模糊函數被因子加權后組成的。加權因子決定了模糊函數在平面上的分布情況。 1(1)1(1)sin()1( , )(, )sinrnrjnp trpnrnp tptent 11(1)sin()1( , )(, )sinnrrpnrnp tptnt 1sin()(, )()0prprrprprptp ttp tp ttpttp tt 其它第七章 相干脈沖串第七章 相干脈沖串 第七章 相干脈沖串 第七章 相干脈沖串 第七章 相干脈沖串模糊函數的特點：模糊函數的特點： 1. 模糊圖的體積是分散的集中到平行多普勒軸的帶條內，在每個

5、帶條內都由規(guī)律的排 列著許多尖峰（板釘型）2. 模糊圖的分布范圍：時間軸為-ntr到ntr ，在每個tr上沿多普勒軸有帶條出現，帶條和帶條之間有空白帶條（沒體積），空白帶條不產生“自身雜波”，空白帶條的寬度為tr-2t ；多普勒軸 到 ，體積沿多普勒軸分布，無空白體積，受加權因子加權分布。3. 有體積帶條的寬度為子脈沖寬度的兩倍2t，帶條數目為2n-1個。4. 在每個有體積的帶條內，都存在許多速度（多普勒）模糊瓣，模糊瓣之間的距離為 。在模糊瓣之間又存在多普勒小旁瓣，最小旁瓣的最大值（或最小旁瓣）出現在 ，這些小旁瓣構成了帶條內的“自身雜波”。1rt1 2rt第七章 相干脈沖串二、模糊函數的切

6、割1 切割結論：p=0，中心條由n個 迭加而成； p0,其它帶條迭加數目按 減少； n1， 隨p慢變。11(1)( ,0)(,0) ()nrpnnpptn 01( ,0) ()np()np第七章 相干脈沖串2、 切割結論：各帶條中的模糊瓣幅值隨p的變化規(guī)律受因子加權，與 時變化規(guī)律相同。0np11(1)( ,)(,) ()nrpnrrnpkkptttn rkt第七章 相干脈沖串3、令 （中心帶條） 0,0p1sin1(0, )0,sin1sin ()sin ()rrrntntct nc n tn第七章 相干脈沖串結論：有1/t范圍內，有tr/t個速度模糊瓣；速度模糊瓣之間距離為1/tr，模糊瓣

7、寬度為1/ntr；模糊瓣的幅度受 加權。速度模糊瓣之間的多普勒旁瓣最小點在 處，幅值為模糊瓣幅值的 ）。1nsin ()ct12rt第七章 相干脈沖串4、加權因子 與 無關結論：各帶條的切割除幅值與中心帶條不同，外貌相同。隨著p的增加即遠離中心帶條，帶條中速度模糊瓣的寬度要增加，增加的規(guī)律是 ；在每個帶條內的多卜勒旁瓣數目是不同的，隨著 p的增加而逐漸減小，其減小的規(guī)律是 ；在離中心帶條最遠的帶條內，由于模糊瓣的加寬，使模糊瓣彼此重迭，因而就不出現分裂現象；n1,理想板釘形。sin()sinrrnp tt1(1)1(1)sin()1( , )(, )sinrnrjnp trpnrnp tpte

8、nt ,0rktp1rnp t2np第七章 相干脈沖串7.4 均勻脈沖串信號的性能具有窄脈沖信號距離分辨力好，測距精度高的特點；又具有連續(xù)波信號速度分辨力好，測速精度高的特點。一、距離分辨力、速度分辨力二、測距精度、測速精度 增大tr可提高速度分辨力和測速精度，又可增大不模糊測距范圍，但會減小不模糊測速范圍。反之亦然。 因此， tr在不模糊測距、測速范圍上折衷！3 12eewwt單ertnt22002=bt單2222233rrntnttt單eretnttt單第七章 相干脈沖串 第七章 相干脈沖串1、mti/mtd雷達 在雜波背景中檢測運動目標，不測速，距離不模糊，選擇大tr。2、pd雷達 在雜

9、波背景中檢測運動目標，要測速（分辨力和精度），速度不模糊，存在距離模糊，選擇小tr 。當tr 選定后，距離分辨力、速度分辨力、測距精度、測速精度可通過選擇合適的t和n來達到。 例： 如何選取n、tr、t？4902,10/ ,10,0.1,3rrkmvms fhz aus akhz38222 1013.33 10rrtusc012rrvftc8493 101522 1010rroctusv f20.13atus0.15tus13rakhznt14rtus3123.83 10rnt第七章 相干脈沖串7.5 均勻脈沖串信號的處理一、匹配濾波器特性 (1)*( )sin ()sin ()rjfnttr

10、tufc ft nc nft en0022(1)sin( )( )sin ()sinrjftjftjfnttrrnftth ff ec fteenftrtnt) 1(0(1)12sin()( )sin ()sin() ( )( )rjf ntjftrrtnfth fc fteenfthf hf)(1)(sin)(*11fneftcntfhftjrtnfjrreftfntfh)1(2)sin()sin()(第七章 相干脈沖串結論：均勻脈沖串信號所以能具有高的分辨力和高的測量精度，是匹配濾波器對全部個子脈沖處理的結果。均勻脈沖串信號多普勒測量精度和多普勒分辨力的改善要在個子脈沖同時處理后才能得到。

11、 1(1)22022 (1)sin()( )sin() 1rrrrnjf ntjfntrnrjftjntfnthfeeftee 第七章 相干脈沖串7.6 其它脈沖串信號一、脈間編碼脈沖串信號1101( )()niritctitn第七章 相干脈沖串脈間編碼脈沖串信號模糊函數脈間編碼脈沖串信號自相關函數11221101121001( , )(, )1 (, )rrrnnmjmtjitrii mminnmjitrii mmiemtccenmtccen 111111100011111010110(1)11( ,0)(,0)(,0)1 (,0)(,0)1 (,0)nnmnnmrii mrii mmimi

12、nmnnii mrrimmnmnii mrimnmtccmtccnnccmtmtnccmtn 1112(1)1 (,0)( ,0)nrmnmtmn 第七章 相干脈沖串 第七章 相干脈沖串二、頻率步進脈沖串信號1 1、無調制、無調制1101( )exp( 2)nriittitjf tnifi f 第七章 相干脈沖串非調制步進脈沖串信號的模糊函數 11(1)1(1)1 ( , )(,)sin()() sin()sin()()1sin()sin() nrpnrrrrnrrrpnrrrptp fntnpfpttfpttnpfptttptntfpttp ftpt ()0 rrpttp ftpt其它第七章 相干脈沖串 第七章 相干脈沖串 第七章 相干脈沖串 第七章 相干脈沖串非調制步進脈沖串信號的自相關函數 12sin ( ,0)1sin() = ( ) ( ) nftnfrrt 1 ( )1 rtt2sin ( ) = sin()nfrtnf第七章 相干脈沖串第七章 相干脈沖串2、調頻步進脈沖信號1101( )exp( 2)nriittitjf tn第七章 相干脈沖串調頻步進脈沖串信號的模糊函數11(1)1(1)1 ( , )(,)sin()() sin()sin()()1sin()sin()() nrpnrrrrnrrrpnrrrptp fntnpfpttfpttnpfpttt