线性调频脉冲信号模糊图具有以下特点:
(1)它是同样宽度的单载频矩形脉冲模糊图的剪切。调频变化率K决定了模糊图剪切角的大小。其中 。
(2)模糊图的体积大部分集中在 平面圆点的主峰内,由于剪切效应,主峰呈斜刀刃。
(3)在延迟轴方向的体积分布宽度为2T,在多普勒轴方向的体积分布为无限。
(4)离主峰较远的地方可认为 ,因此在这些区域内不存在模糊和干扰,也可以说不存在“自身杂波”。
3. 自相关函数
当 时,可以得到线性调频信号的自相关函数:
(2.21)
因为 ,上式又可写为:
(2.22)
将B归一化为1,BT>>1时,可得
(2.23)
图2.8给出了当BT变化时,自相关函数的两种情况。
(a) B=3MHz;T=6us
(b) B=5MHz;T=12us
图2.8 线性调频信号的自相关函数图
可见,线性调频信号的自相关函数是个近似辛格函数的形式,当BT>>1时就逼近真辛格函数。因为 的切割面也是匹配滤波器输出的时间倒置,所以线性调频信号的匹配滤波器输出信号也为辛格函数形式。
2.2.2 相位编码信号
相位编码信号是一种相位调制函数是离散的有限状态的信号。信号通常由伪随机序列构成,因此也称为伪随机编码信号[19]。伪随机码信号按相移取值数目分为二相编码信号和多相编码信号。采用相位编码信号可以获得比较大的时宽带宽积,从而解决雷达检测能力和距离分辨力之间的矛盾。
相位编码信号的复数表达式为: (2.24)
其中 为相位调制函数。
是信号的复包络。
对于二相编码信号来说, 只有两个取值0和 。可以用二进制序列{ }表示。 如果二相编码信号的包络为矩形,即
(2.25)
其中P为子脉冲数,T为子脉冲宽度, 为信号的时宽。
则二相编码信号的复包络可写为:
巴克码序列:
常用的二相编码信号有m序列、L序列、互补码序列、巴克码序列等。这里主要分析巴克码序列。
巴克码是一种二元伪随机序列码 , ,其非周期自相关函数满足
(2.27)
巴克码自相关函数的主旁瓣比等于压缩比,即为码长。巴克码序列作为脉冲信号用于雷达是很理想的,但是人们能找到的巴克序列长度较短,种类也不多。表2.1给出了9种巴克序列及其自相关函数。
表2.1 9种巴克码序列及其自相关函数
长度 序列
主旁瓣比/dB
2
2,+1;2,-1 6
3
3,0,-1 9.6
4
4,-1,0,+1;4,+1,0,-1 12
5
5,0,+1,0,+1 14
7
7,0,-1,0,-1,0,-1 17
11
11,0,-1,0,-1,0,-1,0,-1 20.8
13
13,0,+1,0,+1,0,+1,0,+1,0,+1 22.3
同线性调频信号一样,从频谱、模糊函数和自相关函数三个方面来分析二相编码信号:
1.频谱
二相编码信号的复包络有又写为: Matlab基于FPGA的旁瓣抑制滤波器设计仿真(5):http://www.751com.cn/tongxin/lunwen_7031.html