线性调频脉冲压缩技术在雷达系统中的应用分析.doc

线性调频脉冲压缩技术在雷达系统中的应用分析
摘要:通过对当前雷达系统中应用到的线性调频脉冲压缩技术进行介绍,简单叙述了线性调频脉冲压缩技术的理论基础以及现行调频脉冲信号及其压缩的过程。并根据现行调频脉冲在压缩过程中遇到的问题,有着容易产生和处理的优势。线性调频脉冲信号主要靠有源法和无源法两种方式产生,主要依靠数字脉冲压缩处理和模拟脉冲压缩处理这两种方式进行压缩处理。同时,比较这两种压缩处理方式,数字脉冲压缩处理有着更快捷的自适应能力,脉冲信号的数字处理也比模拟处理更好,同时模拟处理方式会受到设备配置的种种限制而不能达到更高的水平,而数字处理方式则不会受到设备配置的影响。因此,在接下来的雷达信号的脉冲处理方式的发展上,数字脉冲压缩处理将会占据着主导地位,本文也将主要研究脉冲压缩技术中的数字脉冲压缩处理方式。
线性调频脉冲信号
目前脉冲压缩技术所应用到的最广泛、最成熟的一种信号就是线性调频脉冲信号。线性调频脉冲信号之所以能受到这么广泛的关注,主要还是其对回波信号的多普勒频移不敏感。因而就可以十分简单地用一个型号相匹配的滤波器来处理接收到的不同多普勒信号,把不需要的信号屏蔽在外,最终只留下自己需要的多普勒信号。如此一来,就不需要重复使用一些不需要的多普勒信号,大大降低了处理系统的工作量,也大大提高了处理系统的工作效率,同时,线性调频脉冲信号在制作和处理的工序上也比较简单。其缺点是,在长距离信号传输过程中,容易与多普勒频信号交叉连接,造成信号干扰。对于这种情况,往往需要利用加权处理将脉冲压缩的时间降低到一定范围内,以减弱其他多普勒频信号对其的干扰。
通常情况下,脉冲宽度很大以及线性调频信号为复包络是设计匹配率波的最重要的两点要求。在满足这两点的基础上,再完成脉冲压缩处理器的工作。根据相关数据记载,可以推算出脉冲信号的即时频率,同时,根据线性脉冲信号的频率的表达式可以看出,现行调频脉冲压缩技术的本质就是接收回波频率进行延迟处理。其中,对于低频率的信号,其中一部分信号会做到延迟时间较长;对于高频率的信号,其中一部分信号会做到延迟时间较短,从而实现在脉冲发射的平均功率较高的前提下,发射的脉冲宽度也较大。
线性调频脉冲信号的压缩
从技术理论上来讲,实现线性调频脉冲信号的压缩就是对接收回波的频率进行延迟,将部分低频率信号的延迟时间加长,高频率信号的延迟时间减短,最终使脉冲宽度变窄,以增强雷达系统的距离监测能力。从另一个方面来说,如果不考虑工作过程中的器材损耗,脉冲压缩后的脉冲幅度也将大大提高。
对于模拟处理方式而言,由于模拟脉冲的参数已经设定,不再更改,因而就无法实现雷达系统在复杂环境下的适应调配。而对于数字处理方式而言,因为其是借助于计算机处理系统对发射波形进行调控,因此数字处理方式更容易改变系统参数,对复杂环境做出及时的调整,以适应相关环境。此外,压缩技术中的数字处理方式还容易在宽脉冲波形等条件下达到稳定状态,对雷达系统工作过程中的工作元件配置的要求也较低。因此,采用压缩技术时才会更倾向于选择数字脉冲处理的方式。
根据线性调频脉冲信号频率的特性不难看出,在脉冲宽度大的情况下,线性调频脉冲信号的振幅规律更接近于矩形函数,调频变化的范围和脉冲信号的变化范围是相似的,同时线性调频脉冲信