线性调频脉冲压缩原理及其MATLAB仿真+程序

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摘要：脉冲压缩技术在现代雷达系统和超带宽通信系统等领域具有越来越重要的应用。本文首先阐述了线性调频脉冲压缩的基本原理，并提出了增大信号等效带宽可以提高雷达距离分辨率，然后分析了匹配滤波器的特性，给出了脉冲压缩技术的实现方法。最后运用MATLAB对脉冲压缩雷达信号处理进行仿真，仿真表明了滤波器与接受信号的预期相位的匹配性，线性调频信号在经匹配滤波器后脉冲宽度被大大压缩，信噪比得到明显提高。60768

毕业论文关键词：线性调频，脉冲压缩，匹配滤波，MATLAB

Abstract：Pulse compression technology was becoming more and more important in such areas as the radar system and ultra bandwidth communication systems.Firstly,this paper elucidated the fundamentals of linear frequency modulation based pulse compression technology ,and signal equivalent bandwidth could be enlarged to improve the range resolution of radar ,then analyzed characteristics of the matched filter,and introduced a method to do pulse compress.Finally,applying MATLAB to simulate the signal processing of a pulse compression .The simulation showed the matching between filter and the expectant phase of received signal.The pulse width was pressed largely when linear frequency modulation signal though a matched filter,and the SNR was enhanced evidently.

Keywords: linear frequency modulation ,pulse compression,matched filtering,MATLAB

1 绪论 4

2 线性调频信号的原理 4

2.1 脉冲压缩原理 4

2.2 线性调频脉冲信号 5

2.3 匹配滤波器 6

3 脉冲压缩工作原理 7

3.1 线性调频脉冲信号的压缩 7

3.2 时域处理方式 8

3.3 频域处理方式 9

3.4 最佳处理与匹配滤波 10

3.5 两种实现方式的比较 11

4 基于MATLAB的脉冲压缩处理设计 12

4.1 基于MATLAB的雷达脉冲压缩处理的概述 12

4.2 脉冲压缩参数的选择 13

4.3 线性调频脉冲信号压缩的仿真 15

结论 20

参考文献 21

致谢 22

附录 23

1 绪论

关于线性调频信号脉冲压缩在雷达系统中的使用在现如今还存在着诸多问题，为了提高雷达信号的测量精度和分辨能力，雷达信号就需具备较大的时宽带宽积。但是，在现实情况中，在系统放射和馈电设备的峰值功率都受到限制的条件下，大的限号能量必须要通过增大信号的时宽来得到，载频信号的时宽和带宽乘积十分接近单位1，因此大的时宽和带宽不能同时存在。性能指标能否达到要建对雷达系统加以描述，然后利用Matlab软件对线性调频脉冲压缩雷达进行仿真，主要内容包含仿真选用的原理模型、基于Matlab软件仿真的实现方法等，通过对结果的比较分析，能够有效的处理雷达作用距离与距离分辨率之间存在的矛盾，使得线性调频信号的有效应用为雷达效能的提高提供理论基础和指导。

2 线性调频信号的原理

2.1 脉冲压缩原理

在脉冲压缩技术中，当前使用最为普遍的当是线性调频脉冲压缩技术。激励信号的频带宽度称为带宽的调制，对激励信号的持续时间称之为时宽，两者乘积称为时宽带宽积。将一回波信号与一个参考波形进行有关计算，取得一个幅值高、时宽小的信号称之为脉冲压缩技术。线性调频脉冲压缩技术处理过程，其在超声检测理论研究中是出于典型的，当中主要的两项分别是匹配滤波器设计和激励信号的产生。激励信号经过激励设备，通到换能器上，在上面产生超声波，这样波形就产生了，再通过一定量的声程传播之后，其被换能器接受形成回波信号，信号经过匹配滤波器的修整过后，才能形成输出波形。这就是脉冲压缩技术处理过程。