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    7

    3.2  基于晶体管的雪崩效应 7

    3.3  高斯脉冲 7

    3.4  升余弦脉冲 10

    3.5  Hermite多项式脉冲 11

    4  基于方波叠加的超宽带脉冲信号产生技术 13

    4.1  窄脉冲频谱分析 13

    4.2  方波信号频谱分析 15

    4.3  对于方波叠加的实现 18

    4.3.1  幅度谱拟合 18

    4.3.2  相位谱拟合 21

    4.4  方波叠加信号的时域波形分析 23

    5  方波叠加信号的测距性能分析 24

    5.1  雷达信号测距原理 24

    5.2  方波叠加信号测距仿真 24

    6  总结与展望 26

    6.1  工作总结 26

    6.2  工作展望 26

    结  论 28

    致  谢 29

    参考文献 30 

    1  绪论

    1.1  课题研究背景

    现代社会信息技术飞速发展,人们对信息获取、传输的需求日益增大,因此作为信息传输重要手段的雷达技术也得到了飞速的发展,雷达目标成像与目标识别已然成为现代雷达的一个重要研究内容,越来越受到人们的关注。目标识别已成为雷达研究的重点之一。其中目标识别的一大重点就在于雷达的距离分辨力。我们知道雷达的固有距离分辨率为c/2B,其中B为雷达发射信号带宽。因此为了有效提高雷达的距离高分辨率,就要求雷达发射波具有大的带宽。而超宽带信号正好拥有大的带宽,所以十分适合作为雷达的发射波,进而提高雷达距离分辨率。因此对于超宽带雷达的研究已经成为现代雷达技术研究的一大重点。

    美国新墨西哥州的Los Alamos国家实验室在超宽带雷达会议上第一次给出了超宽带雷达的定义。它规定凡是相对带宽大于0.25的信号都可以称之为超宽带信号。其中相对带宽

    其中 为绝对带宽, 为载频带宽。

    对于无载频信号

    其中 和 分别为最高频率和最低频率。

    超宽带雷达由于其信号带宽大的特点,在抗干扰、反隐身、反侦察以及超近程探测方面拥有着独特的优势。目前广泛应用于雷达成像和电子战中。

    1.2  超宽带雷达的发展概况

    随着人类社会迈入电子时代,信息的获取变得越来越重要,超宽带雷达技术也在各个领域广泛应用起来,其中超宽带雷达波形的产生作为超宽带雷达不可或缺的一部分,越来越受到人们的关注。

    最早的超宽带技术可以追溯到十九世纪末Marconi发明的火花隙无线电,它就是通过发射脉冲的方式携带莫尔斯码进而传输信息的,这就是最早的超宽带信号。二十世纪六十年代,时域电磁学的研究进一步推进了超宽带技术的发展。二十世纪七十年代超宽带技术的研究集中在雷达和通信系统两方面。二十世纪八十年代,超宽带技术研究取得了很大的进展,当时的研究主要着眼于雷达应用[1]。1990年美国新墨西哥州的Los Alamos国家实验室在超宽带雷达会议上第一次给出了超宽带雷达的定义,至此之后超宽带雷达的研究在国际上便得到了普遍的关注,许多国家投身研究行列,这其中以美国和俄罗斯为首。2002年FCC正式给出了超宽带信号的定义,并规定了其通信规则[2]。

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