(优选)线性调频脉冲信号.

HQ n sinkn2
Dm YI2 m YQ2 m
3、频域实现
Hale Waihona Puke Baidu
ROM
XI(n) FFT
XQ(n)
频谱 相乘
IFFT
4、时频域实现对比 ①时域（FIR滤波器）： fs 2B ，n 4 fsT 阶，瞬时出； ②频域（正反FFT）： fs 2B ， N Tr f s 点 ，延时出。
YI(m) YQ(m)
2、斜刀刃上目标无法分辨
3、存在距离旁瓣 MSR=-13.2dB
旁瓣的坏处： ➢ 掩盖小目标（广义分辨） ➢ 减小了系统动态范围
5.6 线性调频脉冲信号的处理
一、近似匹配滤波器的实现
BT 30 时:
f
1 K
rect
f B
e
j
f 2 j 1 K4
匹配滤波器的频率特性:
H ( f ) ( f )e j2 ft0
We B
(We '
3 2
1 T
3 2
B)
Te T
(Te' T )
2 0
(B) 2
3
(
2 0
'
2B) T
2 (T )2
3
( 2' (T )2 )
3
2BT
3
( 0)
5.4 线性调频脉冲信号的模糊函数
一、模糊函数
sin[ ( k )(T )]
( , )
(T )
( k )(T )
幅度 幅度
1 0.8 0.6 0.4 0.2
0 -0.2 -0.4 -0.6 -0.8
-1 -1
LFM信 号 的 I路
-0.5
0
0.5
时 间 (s)
1
-5
x 10
1 0.8 0.6 0.4 0.2
0 -0.2 -0.4 -0.6 -0.8
-1 -1
LFM信 号 的 Q路
-0.5
0
0.5
时 间 (s)
LPF ADC I
XI(n)
LPF ADC Q
XQ(n)
fs 2B fs 1.25B,1.5B
中频采样（带通）：
fs 4 f0 /(2n 1) ，n满足 fs 2B
2、时域实现
X I n cos kn2 d n
XQ n sin kn2 d n
H I n coskn2
-1
LFM信 号 的 Q路
-0.5
0
0.5
时 间 (s)
时 域 脉 压 后 的 波 形 (未 加 权 )
-0.5
0
0.5
时 间 (s)
1
-5
x 10
1
-5
x 10
5.7 线性调频脉冲信号的加权处理
u( f )
一、为何要加权处理？
二、频域上幅度加权
匹配滤波器
u*( f )
幅度加权网络
H(f )
W*( f )
瞬时频率：
fi
1
2
d dt
(2f
0t
kt2 )
f0
kt
1
-5
x 10
LFM产生方法:
1、无源法：窄脉冲冲击法、平衡调制法、
2、有源法： ①波门选通法
高速
D/A
EPROM
②I&Q正交调制法
EPLD
③DDS法
控制信号
高速
D/A
EPROM
控制信号
DDS核
中频LFM信号
高速高稳定度时钟
中频输出
LPF I／Q 调制器
e
2
4
( Kt)
y( , ) sin ( K )T T sin ( K )T
( K )
( K )T
x( , ) 2
sin ( K )T
2
y( , ) 2
( K )
y( , 0) T sin B B
y(0, ) T sinT T
三、匹配滤波器的实现
随机初相的影响， 采用IQ正交处理！ u(t) 1、采样频率及中频采样 视频采样（低通）：
Vw(t,0)
W ( f ) ( f )e j2 ftdf
假设：
W( f )
( f ) ( f ) 2
H(f )
B
Vw (t, 0)
2 B
H
(
f
)e
j 2
ft df
2
目的：①等效为矩形谱，②加权网络本身特性。
VuW (t, 0)
通用表达式：
H( f
)
K
(1 K ) cosn
f
B
幅度
1 0.8 0.6 0.4 0.2
0 -0.2 -0.4 -0.6 -0.8
-1 -1
LFM信 号 的 I路
-0.5
0
0.5
时 间 (s)
1 x 10-5
B/2
幅 度 (dB)
幅度
1 0.8 0.6 0.4 0.2
0 -0.2 -0.4 -0.6 -0.8
-1 -1
0 -10 -20 -30 -40 -50 -60 -70 -80 -90
（优选）线性调频脉冲信号
5.1 线性调频脉冲信号（LFM）的产生
LFM信号实数表示为：
x(t)
rect[ t T
] c os (2f 0 t
k t 2
)
LFM信号复数表示为：
s(t) u(t)e2f0t u(t) e jkt2 e j2f0t
LFM信号复包络为：
u(t) e jkt2 ,uI (t) cos( kt2),uQ (t) sin( kt2)
2、精度
3 ( B) 2E
N0
' (BT ) 6
'
3 (T ) 2E
N0
'
T (2B) 2E
N0
3、B和T独立选取
4、多普勒不敏感
二、缺点
1、组合值
A1
A
k
A
A1 k A A
0
1
2E [1 ( )2 ]
N0
0
1
2E [1 ( )2 ]
N0
0
解决方法：①正负斜率；②只测距/大斜率（K）；③V型调频。
简化：
H(
f
)
1 K 2
1 K 4
j2 e
f B
j2
e
f B
结果：
Vw (t, 0) g1(t) g2 (t) g3 (t)
LPF
中频本振
5.2 线性调频脉冲信号的频谱
LFM信号复包络为：u(t) rect[ t ]e jkt2 T
频谱：
u( f ) rect[ t ]e e dt jkt2 j2ft
T
1
rect[
f
j
]e k
f
2 j 4
kB
u( f ) 1 rect[ f ] kB
2
4
5.3 线性调频脉冲信号的波形参量
1 K
rect
f B
e
j
f2 K
j 4
j 2
ft0
1 K
rect
f B
e
j
f2 K
td
1
2
d df
K
f
2
f K
二、近似匹配滤波器的输出
输入信号的复包络为 ：
(t )
rect
t T
e
j 2 (t 1 Kt2 ) 2
近似匹配滤波器输出为：
y t,
sin (
Kt )T
j 2 ( 1 Kt 2 ) j
T
剪切角： tg k B
T
二、切割
1、 0
sin[B (1 )]
( ,0) T
T
B
压缩比： D 2T T BT 21 1 BB
距离旁瓣：来因、影响
2、 0 (0, ) T sin(T ) T
3、 1 0
5.5 线性调频脉冲信号的性能
一、优点
1、距离分辨力提高We，速度分辨力相同Te