脈沖壓縮技術

使用線性調頻波進行脈沖壓縮的例子。S(t)=A*rect(t/г)*exp{j*2*pi(f₀+mu*t^2/2)}。

時間帶寬積

噪聲功率譜密度為N₀/2 ，匹配濾波器帶寬為B，匹配濾波器帶寬內噪聲功率N_i=2*N₀/2 *B。

設脈沖能量為E,在脈沖持續時間τ，平均功率S_i=E/τ 匹配濾波器輸入信噪比 （SNR）_i=E/(N₀Bτ)

匹配濾波器輸出信噪比（SNR）_o=E/(N₀/2) 輸出信噪比與輸入信噪比比值2Bτ ,Bτ為時間-帶寬積 ，為匹配濾波器增益。

一個帶寬500KHZ 脈寬1ms的線性調頻信號

脈寬г=10us ,帶寬B=50MHz 線性調頻系數 mu = 2. * pi * B /г;

時帶積time_B_product = B * г;

采樣點數 npoints = 5 * B * г + 1; //?

時間 delt = linspace(-T/2., T/2., npoints); %

線性調頻信號 實部 Ichannal = cos(2*pi*mu .* delt.^2 / 2.); % Real part
虛部Qchannal = sin(2*pi*mu .* delt.^2 / 2.); % Imaginary Part
復信號 LFM = Ichannal + sqrt(-1) .* Qchannal; % complex signal

線性調頻信號的頻譜

未進行脈沖壓縮的雷達距離分辨力ΔR=(cτ)/2=c/(2B)。這種體制的雷達要提高距離分辨率必須減小脈沖寬度，脈寬減少會降低平均發射功率，使用線性調頻信號進行脈沖壓縮可以實現提高距離分辨率而保持平均發射功率。脈沖壓縮后的距離分辨力ΔR=(cτ’)/2<<(cτ)/2。

脈沖壓縮的原理就是使用一個發射信號與接收回波進行相關，可以較寬的回波信號“壓縮”成很窄的信號。壓縮后的脈沖寬度決定了可以分辨的最小距離。例如兩個目標的回波信號重疊在一起，在回波信號中無法直接分辨出兩個目標的位置，如下圖

使用脈沖壓縮后的結果