多普勒频移对LFM脉冲压缩的影响及补偿研究

多普勒频移
左边第一副瓣 主瓣位置 右边第一副瓣 左边第一副瓣 主瓣幅度 右边第 位置 位置 幅度
９ ９１ ９ ８ ６ １ ０１ ４ ９ ７ ９ １ ０ ０ ３ １ ０ ｏ ０ ９ ９ ５ １ ０ ０ ５ ９ ８ ８ １ ０１ ２ １ ０ ０ ９ １ ０ ０ ４ ９ ９ ６ ９ ９ ７ １ ０ ２１ － ４ ２． ９ ４ ６ ８ － ４２ ． １ ６ｌ ３ － ４ ３． ７ ２ ４ ３ － ４１ ． ０ ９ ４ ５ － ４３ ． ８ ７ ０ ６ ０ ０ ０ ０ ０
其 中
。
响 ，并进 一步对 脉 冲压 缩雷达 中的多普勒频 移进 行补 偿， 是非常有意义 的。
本 文针对 目标运 动的信 号模 型 ，推导 了线性 调频 （ Ｌ Ｆ Ｍ） 脉 冲压缩 雷达 的输 出信号 表达 式 ， 着重从 多普 勒
的信 号形式 Ａ
相 比， 多普勒 频移使得
频移 对 Ｌ Ｆ Ｍ 信 号脉 压输 出的影 响及 补偿 角 度作 了分
析， 最后 的仿真 实验 与理论分析结果一致 。 １多普 勒 频 移 对 Ｌ Ｆ Ｍ 脉冲压缩的影响分析
△ ＝ 孚＝ Ｌ ＿ 日 Ｌ ， 匹 配 滤 波 器 输 出 信 号 主 峰 出 现 的 时
距误差 为 － Ｃ Ａ 。
周 杰（ 中国电子科技集 团公 司第 ２ ０ 研究所， 陕西 西安 ７ １ ０ ０ ６ ８ ）
Ｚ ｈ ｏ ｕ Ｊ ｉ ｅ （ ２ Ｏ ｔ ｈ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ｓ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｃ ｏ ｍ ｐ ａ ｎ ｙ ， Ｓ ｈ ａ ａ ｎ Ｘ ｉ ａ ｌ ｌ ７ １ ０ ０ ６ ８ ）
Ｃ Ｌ Ｃ ｎ ｕ ｍｂ ｅ ｒ ： Ｔ Ｎ９ ５ ７ ５ １
Ｄ ｏ ｃ ｕ ｍｅ ｎ ｔ ｃ ｏ ｄ ｅ ： Ａ
Ａ ｒ ｔ ｉ ｃ ｌ ｅ ｌ Ｄ： １ ０ ０ ３ — ０ １ ０ ７ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ 一 Ｏ ０ ７ ８ 一 Ｏ ４
０引言
线性调频信号 是 目前应用最广 泛 的脉 冲压缩信 号 ，
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａｃ ｔ ： Ｔ ｈ ｅ ｍｅ ｃ ｈ ａｎ ｉ ｓ ｍ ａ ｂ ｏ ｕ ｔ ｒ ａ ｎ ｇ ｅ— Ｄｏ ｐｐ ｌ ｅ ｒ ｃ ｏｕ ｐ ｌ ｉ ｎ ｇ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏｎ ｔ ｉ ｍｅ ａ ｎ ｄ ｓ ｐ ｅｃ ｔ ｒ ｕｍ ｃ ｈ ａｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｔ ｏ Ｌ ＦＭ ｍａ ｔ ｃ ｈ ｅ ｄ ｆ ｉ ｌ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ｉ ｎ ｔ ｈｉ ｓ ｐａ ｐ ｅｒ Ｔ ｈ ｅ ａ ｌ ｇｏ ｒ ｉ ｔ ｈ ｍｓ ｏｆ Ｄｏ ｐ ｐｌ ｅｒ ｆ ｒ ｅ ｑｕ ｅ ｎ ｃ ｙ ｃ ｏｍｐ ｅｎ ｓ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｒ ｅ ａ ｌ ｓ ｏ ａｎ ａｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ｏｒ ｅ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｌ ｙ ． Ａｌ ｌ ｔ ｈ ｅ ａｌ ｇｏ ｒ ｉ ｔ ｈ ｍｓ ａ ｒ ｅ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ｉ ｎ Ｍａｔ ｌ ａ ｂ Ｔ ｈ ｅ ｆ ｉ ｎ ａ ｌ ｃ ｏ ｎ ｃ ｌ ｕ ｓ ｉ ｏ ｎ ｉ ｓ ｄ ｒ ａ ｗｎ ． Ｋｅ ｙ ｗ ｏｒ ｄｓ ： Ｄｏ ｐｐｌ ｅ ｒ Ｅ ｆ ｅ ｃ ｔ ｓ ； Ｌ ｉ ｎ ｅ ｒ Ｆ ｒ ｅ ｑｕ ｅ ｎ ｃ ｙ Ｍｏ ｄｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏｎ ； Ｐ ｕｌ ｓ ｅ Ｃｏ ｍｐ ｒ ｅｓ ｓ ｉ ｏｎ
已知线性 调频信 号的形式 ：
ｕ ｒ ｅ ｃ （ 争 时
其 中 。
２多普勒频移对 Ｌ Ｆ Ｍ 脉 冲压缩的影响仿真
２ ． １ Ｌ Ｆ Ｍ 信号产 生
则存 在多普勒频移 的线性调频信号可表示 为 ：
仿 真条件 ： 脉宽 Ｔ － ２ ５ ｓ ， 带宽 Ｂ ＝ １ ０ ＭＨ ｚ ， 采样频 率 为４ ０ ＭＨ ｚ ， 线性调频信号波形仿真如图 １ 所示 。
ｒ ｅ ｃwenku.baidu.com （ 争 砖
作者简介 ： 周杰（ １ ９ ８ ｔ － ） ， 女， 工程 师， 硕士 ， 研究方向为雷达信号处理。
７ ８
多普勒频移对 Ｌ Ｆ Ｍ咏 冲压缩 的影 响及 补偿研 究
电子 质 量 （ ２ ０ １ ３ 第０ ２ 期）
表 １不 同多普勒频移下 的脉压输 出参数
摘 要： 根据线性 调频信号及其 匹配滤波器 的时域 频域特性 ， 分 析了多普勒频 移对 Ｌ Ｆ Ｍ脉 冲压缩 的影 响， 以及工 程上常用的补偿方法。利用 Ｍ ａ ｔ ｌ ａ ｂ 平 台做 了相应 的仿 真 ， 最后得出结论。 关键词 ： 多普勒频 移 ； 线性 调频信号 ； 脉冲压缩 中图分 类号 ： Ｔ Ｎ ９ ５ ７ ． ５ １ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ３ — ０ １ ０ ７ （ ２ ０ １ ￣ Ｉ ） ｏ ２ — ０ ０ ７ ８ — ０ ４
在 回波有较大多普勒频移 时 ， 仍 能得 到很好 的脉 冲压缩 效果， 但不可忽视 的是输 出响应将 出现与多普勒频 移成
、
二
竹 Ｂ （ ｔ － ｔ 一 ）
正 比的附加延 时 ， 这在对测距精 度有 严格要求 时是 不允
许 的ｒ ｌ ＿ 。 由此可见 ， 研究多普勒频移对 脉冲压 缩雷达的影
多普勒频移对 Ｌ Ｆ Ｍ脉冲压缩的影响及补偿研究
电子质量 （ ２ ０ １ ３ 第ｏ ２ 期）
多普 勒 频移 对 Ｌ Ｆ Ｍ 脉 冲 压 缩 的 影 响 及 补 偿 研 究
Ｓ ｔ ｕ ｄｙ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ Ｄｏ ｐｐ ｌ ｅ ｒ Ｅｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｓ ｏ ｎ ＬＦＭ Ｐｕ ｌ ｓ ｅ Ｃｏ ｍ ｐｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ａ ｎｄ ｔ ｈ ｅ Ｄｏ ｐｐ ｌ ｅ ｒ Ｃｏ ｍ ｐｅ ｎｓ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ