对线性调频雷达的锯齿波加权调频干扰

雷达线性调频信号(LFM)脉冲压缩

西南科技大学 课程设计报告 课程名称： 设计名称：雷达线性调频信号的脉冲压缩处理 姓名： 学号: 班级： 指导教师： 起止日期： 2010.12.25-----2011.1.5

课程设计任务书 学生班级：学生姓名：学号： 设计名称：雷达线性调频信号的脉冲压缩处理 起止日期：2010、12、25——2011、1、03 指导教师： 课程设计学生日志

课程设计考勤表 课程设计评语表

雷达线性调频信号的脉冲压缩处理 一、 设计目的和意义 掌握雷达测距的工作原理，掌握匹配滤波器的工作原理及其白噪声背景下的匹配滤波的设计，线性调频信号是大时宽频宽积信号；其突出特点是匹配滤波器对回波的多普勒频移不敏感以及更好的低截获概率特性。LFM 信号在脉冲压缩体制雷达中广泛应用；利用线性调频信号具有大带宽、长脉冲的特点，宽脉冲发射已提高发射的平均功率保证足够的作用距离；而接受时采用相应的脉冲压缩算法获得窄脉冲已提高距离分辨率，较好的解决了雷达作用距离和距离分辨率之间的矛盾；。而利用脉冲压缩技术除了可以改善雷达系统的分辨力和检测能力，还增强了抗干扰能力、灵活性，能满足雷达多功能、多模式的需要。 二、 设计原理 1、匹配滤波器原理： 在输入为确知加白噪声的情况下，所得输出信噪比最大的线性滤波器就是匹配滤波器，设一线性滤波器的输入信号为)(t x ： )()()(t n t s t x += 其中：)(t s 为确知信号，)(t n 为均值为零的平稳白噪声，其功率谱密度为2/No 。 设线性滤波器系统的冲击响应为)(t h ，其频率响应为)(ωH ，其输出响应： )()()(t n t s t y o o += 输入信号能量： ∞<=?∞ ∞-dt t s s E )()(2 输入、输出信号频谱函数： dt e t s S t j ?∞ ∞--=ωω)()( )()()(ωωωS H S o = ωωωπωωd e S H t s t j o ?∞ -=)()(21)( 输出噪声的平均功率： ωωωπ ωωπd P H d P t n E n n o o ??∞∞-∞∞-==)()(21)(21)]([22 ) ()()(2)()(21 2 2 ωωωπ ωωπ ωωd P H d e S H SNR n t j o o ? ? ∞ ∞ -∞ ∞-=

线性调频脉冲压缩雷达仿真

一． 线性调频（LFM ）信号 脉冲压缩雷达能同时提高雷达的作用距离和距离分辨率。这种体制采用宽脉冲发射以提高发射的平均功率，保证足够大的作用距离；而接受时采用相应的脉冲压缩算法获得窄脉冲，以提高距离分辨率，较好的解决雷达作用距离与距离分辨率之间的矛盾。 脉冲压缩雷达最常见的调制信号是线性调频（Linear Frequency Modulation ）信号,接收时采用匹配滤波器（Matched Filter ）压缩脉冲。 LFM 信号(也称Chirp 信号)的数学表达式为： 22() 2()()c K j f t t t s t rect T e π+= (2.1) 式中c f 为载波频率，()t rect T 为矩形信号， 11()0,t t rect T T elsewise ? , ≤? =?? ? （2.2） B K T = ，是调频斜率，于是，信号的瞬时频率为()22c T T f Kt t + -≤≤，如图 2.1 图2.1 典型的chirp 信号（a ）up-chirp(K>0)（b ）down-chirp(K<0) 将2.1式中的up-chirp 信号重写为： 2()()c j f t s t S t e π= （2.3） 式中， 2 ()( )j Kt t S t rect e T π= （2.4） 是信号s(t)的复包络。由傅立叶变换性质，S(t)与s(t)具有相同的幅频特性，只是中心频率不同而以，因此，Matlab 仿真时，只需考虑S(t)。以下Matlab 程序产生2.4式的chirp 信号，并作出其时域波形和幅频特性，如图2.2。

%%demo of chirp signal T=10e-6; %pulse duration10us B=30e6; %chirp frequency modulation bandwidth 30MHz K=B/T; %chirp slope Fs=2*B;Ts=1/Fs; %sampling frequency and sample spacing N=T/Ts; t=linspace(-T/2,T/2,N); St=exp(j*pi*K*t.^2); %generate chirp signal subplot(211) plot(t*1e6,real(St)); xlabel('Time in u sec'); title('Real part of chirp signal'); grid on;axis tight; subplot(212) freq=linspace(-Fs/2,Fs/2,N); plot(freq*1e-6,fftshift(abs(fft(St)))); xlabel('Frequency in MHz'); title('Magnitude spectrum of chirp signal'); grid on;axis tight; 仿真结果显示： 图2.2：LFM信号的时域波形和幅频特性

线性调频脉冲雷达信号matlab仿真

二〇一年十月 课题小论文 题 目：线性调频（LFM ）脉冲压缩雷达仿真学院：专 业： 学生姓名：刘斌学号：年 级： 指导教师：

线性调频（LFM ）脉冲压缩雷达仿真 一．雷达工作原理 雷达是Radar （RAdio Detection And Ranging ）的音译词，意为“无线电检测和测距”，即利用无线电波来检测目标并测定目标的位置，这也是雷达设备在最初阶段的功能。典型的雷达系统如图1.1，它主要由发射机，天线，接收机，数据处理，定时控制，显示等设备组成。利用雷达可以获知目标的有无，目标斜距，目标角位置，目标相对速度等。现代高分辨雷达扩展了原始雷达概念，使它具有对运动目标(飞机，导弹等)和区域目标(地面等)成像和识别的能力。雷达的应用越来越广泛。 图1.1：简单脉冲雷达系统框图 雷达发射机的任务是产生符合要求的雷达波形（Radar Waveform ），然后经馈线和收发开关由发射天线辐射出去，遇到目标后，电磁波一部分反射，经接收天线和收发开关由接收机接收，对雷达回波信号做适当的处理就可以获知目标的相关信息。 假设理想点目标与雷达的相对距离为R ，为了探测这个目标，雷达发射信号()s t ,电磁波以光速C 向四周传播，经过时间R 后电磁波到达目标，照射到目标上的电磁波可写成： ()R s t C - 。电磁波与目标相互作用，一部分电磁波被目标散射，被反射的电磁波为()R s t C σ?-，其中σ为目标的雷达散射截面（Radar Cross Section ,简称RCS ），反映目 标对电磁波的散射能力。再经过时间R 后，被雷达接收天线接收的信号为(2)R s t C σ?-。 如果将雷达天线和目标看作一个系统，便得到如图1.2的等效，而且这是一个LTI （线性时不变）系统。 图1.2：雷达等效于LTI 系统 等效LTI 系统的冲击响应可写成: 1 ()() M i i i h t t σδτ==-∑(1.1)

基于时变滤波器的线性调频干扰抑制

第３１卷第６期２００９年１２月 探测与控制学报 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＤｅｔｅｃｔｉｏｎ＆Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｖ０１．３ｌＮｏ．６ Ｄｅｅ．２００９基于时变滤波器的线性调频干扰抑制 路翠华１，宋扬２，谢鑫１，李飞１ （１．海军航空工程学院，山东烟台２６４００１；２．海军装备部航空技术保障部。北京１０００８３） 摘要：为提高伪码调相脉冲多普勒引信抗线性调频（ＬＦＭ）干扰性能，将基于分数阶傅里叶变换（Ｆ尉丌）的自适应时变干扰抑制滤波器应用到伪码调相脉冲多普勒引信中，用来对Ｉ．ＦＭ干扰进行抑制。干扰抑制的效果与Ｉ．ＦＭ信号参数的估计精度有关，为解决计算量与估计精度的矛盾，采用先大步长、后小步长两步估计法。仿真结果表明自适应时变干扰抑制滤波器显著改善了伪码调相脉冲多普勒引信的相关输出。 关键词：引信；伪码调相；脉冲多酱勒；Ｉ．ＦＭ干扰；自适应时变干扰抑制滤波器；分数阶傅里叶变换 中图分类号：ＴＪ４３；ＴＮ９１１．７文献标志码：Ａ文章编号：１００８－１１９４｛２００９｝０６－００６４－０５ ＬＦＭＩｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅＳｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎＢａｓｅｄｏｎＴｉｍｅ－ｖａｒｉａｎｔＦｉｌｔｅｒ ＬＵＣｕｉ—ｈｕａｌ，ＳＯＮＧＹａｎ９２，ＸＩＥＸｉｎｌ，ＬＩＦｅｉｌ （１．ＮａｖａｌＡｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌａｎｄＡｓｔｒｏｎａｕｔｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｙａｎｔａｉ２６４００１，Ｃｈｉｎａ； ２．ＡｅｒｏｎａｕｔｉｃｓＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＳｕｐｐｏｒｔＢｒａｎｃｈｏｆＮＥＤ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅａｎｔｉ—Ｉ，ＦＭ（１ｉｎｅａｒｆｒｅｑｕｅｎｃｙｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｐｓｅｕｄｏ－ｒａｎｄｏｍｃｏｄｅｐｈａｓｅ－ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎａｎｄｐｕｌｓｅ－ｄｏｐｐｌｅｒｃｏｍｂｉｎｅｄｆｕｚｅ，ａｄａｐｔｉｖｅｔｉｍｅ－ｖａｒｉａｎｔｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｓｕｐｐｒｅｓｓｉｎｇｆｉｌｔｅｒｂａｓｅｄｏｎＦＲＦＴ（ｆｒａｃｔｉｏｎａｌｆｏｕｒｉｅｒｔｒａｎｓｆｏｒｍ）ｉｓｕｓｅｄｔｏｓｕｐｐｒｅｓｓＬＦＭ—ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｉｎｔｈｅｃｏｍｂｉｎｅｄｆｕｚｅ．ＴｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎｉｓｒｅｌａｔｅｄｔｏｔｈｅｅｓｔｉｍａｔｅｄａｃｃｕｒａｃｙｏｆＬＦＭｓｉｇｎａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｃｏｎｔｒａｄｉｃｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎａｍｏｕｎｔａｎｄｅｓｔｉｍａｔｅｄａｃｃｕｒａｃｙｏｆｐａｒａｍｅｔｅｒｓ，ｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆｔｗｏ－ｓｔｅｐ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎｉｓｕｓｅｄｗｈｉｃｈｍｅａｎｓｆｉｒｓｔｌｙ，ａｂｉｇｓｔｅｐｉｓｕｓｅｄａｎｄｔｈｅｎａｓｍａｌｌｓｔｅｐｉｓｕｓｅｄ．Ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅａｄａｐｔｉｖｅｔｉｍｅ－ｖａｒｉａｎｔｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｓｕｐｐｒｅｓｓｉｎｇｆｉｌｔｅｒｃａｎｓｕｐｐｒｅｓｓＬＦＭ－ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｅｆｆｅｃ—ｔｉｖｅｌｙａｎｄｃａｎｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｆｕｚｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｏｕｔｐｕｔｏｂｖｉｏｕｓｌｙ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｆｕｚｅ；ｐｓｅｕｄｏ－ｒａｎｄｏｍｃｏｄｅｐｈａｓｅ－ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ；ｐｕｌｓｅ－ｄｏｐｐｌｅｒ；ＬＦＭｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ；ａｄａｐｔｉｖｅｔｉｍｅ－ｖａｒｉａｎｔｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｓｕｐｐｒｅｓｓｉｎｇｆｉｌｔｅｒ；ｆｒａｃｔｉｏｎａｌｆｏｕｒｉｅｒｔｒａｎａｆｏｒｉｂ ０引言 伪码调相脉冲多普勒引信是伪随机码和脉冲复合调制的引信。它对回波信号进行两步选择［１］，一是距离门选通，一是伪随机码相关检测，所以与单一的伪码调相引信相比有更强的抗干扰能力。但是，这并不表示该引信是无懈可击的。当干扰信号的强度超过其抗干扰容限时，其相关输出也将恶化，从而影响引信执行级的正常启动。目前对伪码调相引信抗线性调频（ＬＦＭ）干扰［２－４］和伪码调相脉冲多普勒引信抗噪声性能呻］研究比较多，未见到有关伪码调相脉冲多普勒引信抗ＬＦＭ干扰的文献。本文将自适应时变干扰抑制滤波器‘７‘８１应用到伪码调相脉冲多普勒引信中，用来对ＬＦＭ干扰自适应抑制。 １伪码调相脉冲多普勒引信工作原理 伪码调相脉冲多普勒引信工作原理如图１所示。伪随机码脉冲产生器对高频振荡器产生的高频载波进行０１３调相和脉冲调制，调制后由天线向外辐射。回波信号经过带通滤波器，滤除滤波器通带外的噪声或干扰，通过与本振信号混频，相干解调， ＊收稿日期：２００９—０６—０１修回日期：２００９—０７—２４ 作者简介：路翠华（１９７８一），女，山东烟台人，博士研究生，研究方向：引信干扰信号自适应抑制。Ｅ－ｍａｉｌ：ｘｉａｏｍｕｍｕｌ９７８＠ｙａｈｏｏ．ｃｏｍ．ｃａ。 万方数据

基于MATLAB的线性调频信号的仿真..

存档编号________ 基于MATLAB的线性调频信号的仿真 教学学院 届别 专业 学号 指导教师 完成日期

内容摘要：线性调频信号是一种大时宽带宽积信号。线性调频信号的相位谱具有平方律特性，在脉冲压缩过程中可以获得较大的压缩比，其最大优点是所用的匹配滤波器对回波信号的多普勒频移不敏感，即可以用一个匹配滤波器处理具有不同多普勒频移的回波信号，这些都将大大简化雷达信号处理系统，而且线性调频信号有着良好的距离分辨率和径向速度分辨率。因此线性调频信号是现代高性能雷达体制中经常采用的信号波形之一，并且与其它脉压信号相比，很容易用数字技术产生，且技术上比较成熟，因而可在工程中得到广泛的应用。 关键词：MATLAB；线性调频；脉冲压缩；系统仿真

Abstract：Linear frequency modulation signal is a big wide bandwidth signal which is studied and widely used. The phase of the linear frequency modulation signal spectra with square law characteristics, in pulse compression process can acquire larger compression, its biggest advantage is the use of the matched filter of the echo signal doppler frequency is not sensitive, namely can use a matched filter processing with different doppler frequency shift of the echo signal, these will greatly simplified radar signal processing system, and linear frequency modulation signal has a good range resolution and radial velocity resolution. So linear frequency modulation signal is the modern high performance radar system often used in one of the signal waveform, and compared with other pulse pressure signal, it is easy to use digital technologies to produce, and the technology of the more mature, so in engineering can be widely applied. Keywords：MATLAB, LFM, Pulse compression, System simulation

基于自适应陷波器的噪声调频干扰抑制方法

第36卷第6期 2014年12月探测与控制学报Journal of Detection &Control Vol .36No .6Dec .2014 一?收稿日期:2014-05-27作者简介:路翠华(1978 ),女,山东烟台人,博士,讲师,研究方向:自适应信号处理三E -mail :llu1978@https://www.360docs.net/doc/429151012.html, 三基于自适应陷波器的噪声调频干扰抑制方法 路翠华,李国林,谢一鑫 (海军航空工程学院,山东烟台264001) 摘一要:针对线性调频引信抗噪声干扰能力比较差的问题,提出了基于自适应陷波器的噪声调频干扰抑制方法三该方法根据线性调频引信差频信号的单频特性,将自适应陷波器应用到线性调频引信中,对噪声调频干扰进行抑制三通过自适应调整陷波器的权值,使陷波器在差频信号的频率点具有陷波特性,从而达到噪声调频干扰抑制的目的三仿真结果表明:SJB=-10dB 时,仍然能达到很好的噪声调频干扰抑制效果三关键词:线性调频引信;自适应陷波器;噪声调频干扰 中图分类号:TJ434.1一一一一文献标志码:A 一一一一文章编号:1008-1194(2014)06-0015-03 FM Interference Noise Su pp ression Based on Ada p tive Notch Filter LU Cuihua ,LI Guolin ,XIE Xin (Naval Aeronautical and Astronautical Universit y ,Yantai 264001,China )Abstract :Aimin g at the p roblem that linear fre q uenc y -modulated fuze s abilit y of anti -noise interference was p oor ,the method of noise FM interference su pp ression based on ada p tive notch filter was p resented.Accordin g to the characteristic that the difference fre q uenc y si g nal of linear fre q uenc y -modulated fuze was monochromatic ,an ada p tive notch filter was ado p ted to su pp ress FM interference noise in linear fre q uenc y -modulated fuze.Throu g h ad j ustin g notch filter s wei g hts ,the notch filter has the notch characteristics in difference fre q uenc y si g nal 's fre q uenc y ,then noise FM interference was su pp ressed.The simulation results showed that when SJR=-10dB ,FM interference noise could be still su pp ressed effectivel y .Ke y words :linear fre q uenc y -modulated fuze ;ada p tive notch filter ;noise FM interference 0一引言 无线电引信具有检测精度高二目标识别率高以 及全天候工作等一系列优越性,在引信中一直保持 着强劲的发展势头三有矛必有盾,无线电引信的出 现及发展必然导致无线电引信电子进攻的出现及发 展三噪声干扰是一种有效的压制性干扰信号,使用 历史悠久,并且直到现在仍然是一种非常有效的压 制性干扰信号,能干扰任何形式的信号检测三在实 际应用中,引信抗噪声干扰的能力也一直比较差三 为有效提高引信的抗噪声干扰性能,文献[1]采用平方变换原理对噪声调频干扰进行抑制,该方法只能 处理单分量的调频干扰;文献[2] 采用频域对消对噪声调幅干扰抑制,该方法不适用于噪声调频干扰;文献[3]用投影滤波滤除伪码体制引信中的AM -FM 干扰,这需要对AM -FM 干扰的参数估计理想或接近理想时才有效三文献[4]将自适应滤波技术应用到星载激光测高仪对回波噪声进行抑制;文献[5-6]将自适应滤波技术应用到连续波多普勒无线电引信中对射频噪声干扰和噪声调幅干扰进行抑制,取得了较好的射频噪声干扰抑制效果三受文献[4-6]的启发,本文针对此问题,提出了基于自适应陷波器的噪声调频干扰抑制方法三1一自适应陷波器原理自适应陷波器原理框图如图1所示三

提高线性调频连续波雷达测距精度的ZFFT算法

航天电子对抗第22卷第1期 收稿日期:2005-07-06;2005-10-18修回。 作者简介:张红(1982-),女,硕士研究生,主要研究方向是雷达信号处理。 提高线性调频连续波雷达测距精度的ZFFT 算法 张 红,王晓红,郭 昕 (北京理工大学电子工程系,北京 100081) 摘要: 线性调频连续波(LFM CW )雷达在理论上有很高的测距精度,然而在实际系统中,由于FFT 变换的栅栏效应,使得其距离分辨力和测距精度处于同一数量级,满足不了近距离测距时高精度的要求。在传统的FFT 处理的基础上,采用ZFFT 算法,在运算量增加不多的情况下,完成对中频回波主瓣的局部细化,大大提高了LFM CW 雷达的测距精度,以满足高精度测距的要求。 关键词: 雷达;测距;LFM CW;ZFFT 中图分类号: TN958.94 文献标识码: A Improving ra nge measuring precision o f LFMC W radar usin g ZFFT method Zhang Hong,Wang Xiaohong,Guo Xin (Department of Electronic and Engineering,Beijing Institute of Technology ,Beijing 100081,China) Abstract:T he L inea r Fr equency M o dulated Continuous W ave (L FM CW )Radar has high theor etical r ang e measuring precision.But its practical range precision is of the same mag nitude as the rang e resolut ion because of the inher ent frequency space of FFT ,w hich can not satisfy the high precisio n requirement fo r the near r ang e measuring.ZF FT met ho d is adopted to r educe fr equency space of the main lo be of echo r ang e spectr um o n the FFT with incr easing less operat ion.T his method can gr eatly improv e the range precisio n of L FM CW r adar and satisf y the pr actical needs o f high precisio n r adar rang measuring. Key words:rada r;range measur ing;L FM CW;ZFF T 1 引言 线性调频连续波(LFM CW)能实现较高的距离和多普勒频率的分辨力,在各种近距离雷达,防撞雷达,末制导雷达,远距离天波、地波雷达以及飞机高度表中已得到广泛应用。LFM CW 雷达回波中频的处理普遍采用数字信号处理方式来获取回波中频的距离谱,然后根据一定的判决准则来判定目标的有无,并通过计算过门限的目标频谱值来测量目标的距离[1] ,其系统 框图如图1所示。 该方法是通过目标的回波和目标发射波形混频后得到差拍信号,对差拍信号进行FFT 运算,计算出回波中频在距离轴上的功率谱曲线(即距离谱),可以充分利用LFM CW 雷达的高距离分辨和高测距精度的特点,适用于更为复杂的目标环境,是微波、毫米波测 图1 L FM CW 雷达系统示意图 距和成像的重要手段。但是,由于FFT 的 栅栏效应 [2-3],使得通过FFT 变换得到的距离谱具有固定的采样间隔 R ( R 为雷达的距离分辨力),从而产生 R /2的测距误差。当测量的距离较远时, R R ,测量误差远远小于目标的距离,相对误差较小;但当测量距离较近时, R !R ,相对测量误差较大。为此,如何克服FFT 的栅栏效应、提高近距离的测距精度的问题,就成为LFMCW 测距雷达重要的研究课题。本文采用ZFFT 对距离谱进行局部细化,可在增加较少运算量的情况下,大幅提高LFM CW 测距雷达的测距精度。 48

雷达信号处理和数据处理

脉冲压缩雷达的仿真脉冲压缩雷达与匹配滤波的MATLAB仿真 姓名：-------- 学号：---------- 2014-10-28 - 0 - 西安电子科技大学

一、雷达工作原理 雷达，是英文Radar的音译，源于radio detection and ranging的缩写，原意为"无线电探测和测距"，即用无线电的方法发现目标并测定它们的空间位置。因此，雷达也被称为“无线电定位”。利用电磁波探测目标的电子设备。发射电磁波对目标进行照射并接收其回波，由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率（径向速度）、方位、高度等信息。 雷达发射机的任务是产生符合要求的雷达波形（Radar Waveform），然后经馈线和收发开关由发射天线辐射出去，遇到目标后，电磁波一部分反射，经接收天线和收发开关由接收机接收，对雷达回波信号做适当的处理就可以获知目标的相关信息。 但是因为普通脉冲在雷达作用距离与距离分辨率上存在自我矛盾，为了解决这个矛盾，我们采用脉冲压缩技术，即使用线性调频信号。 二、线性调频（LFM）信号 脉冲压缩雷达能同时提高雷达的作用距离和距离分辨率。这种体制采用宽脉冲发射以提高发射的平均功率，保证足够大的作用距离；而接受时采用相应的脉冲压缩算法获得窄脉冲，以提高距离分辨率，较好的解决雷达作用距离与距离分辨率之间的矛盾。 脉冲压缩雷达最常见的调制信号是线性调频（Linear Frequency Modulation）信号,接收时采用匹配滤波器（Matched Filter）压缩脉冲。 LFM信号的数学表达式： - 1 -

- 2 - （2.1） 其中c f 为载波频率，()t rect T 为矩形信号： （ 2.2） 其中B K T =是调频斜率，信号的瞬时频率为()22c T T f Kt t + -≤≤，如图 （图2.1.典型的LFM 信号（a ）up-LFM(K>0)（b ）down-LFM(K<0)） 将式1改写为： （2.3） 其中

DSSS系统中快变化线性调频干扰抑制算法

第５０卷第４期２０１０年４月 电讯技术 ＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｖ０１．５０Ｎｏ．４ Ａｐｒ．２０１０ 文章编号：１００１—８９３Ｘ（２０１０）０４—００４５—０６ ＤＳＳＳ系统中快变化线性调频干扰抑制算法。 岳强，郭道省，张邦宁 （解放军理工大学通信工程学院，南京２１０００７） 摘要：直接序列扩频（ＤＳＳＳ）系统中用分数傅里叶变换可以抑制线性调频干扰等非平稳干扰，然而快变化线性调频干扰有可能在分数傅里叶域上呈现出多个尖峰，不利于干扰的检测。分析了线性调频干扰对ＤＳＳＳ系统的影响，提出了利用模糊变换和分数傅里叶变换结合抑制线性调频干扰的算法，通过模糊变换选择延迟时间估计调频斜率，然后在相应的分数傅里叶域滤除干扰，克服了分数傅里叶变换在估计调频斜率时可能出现的多尖峰问题。仿真表明，此算法可以有效估计并滤除ＤＳＳＳ中的线性调频干扰。 关键词：直接序列扩频；线性调频；干扰抑制；模糊变换；分数傅里叶变换 中图分类号：ＴＮ９７５文献标识码：Ａｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１—８９３ｘ．２０１０．０４．０１０ ＡｎＡｌｇｏｒｉｔｈｍｆｏｒＳｕｐｐｒｅｓｓｉｎｇＱｕｉｃｋｌｙ—ｖａｒｙｉｎｇＬＦＭＩｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ＹＵＥＱｉａｎｇ，ＧＵＯＤａｏ—ｘｉｎｇ，ＺＨＡＮＧＢａｎｇ—ｎｉｎｇ（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＣｏｍｔｍｍｉｃａｔｉｏｎａｎｄ嘶ｎｅｅＩｉｎｇ，ＰＬＡＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１（１３０７，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｄｉｒｅｃｔｓｅｑｕｅｎｃｅｓｐｒｅａｄｓｐｅｃｔｒｕｍ（ＤＳＳＳ）ｓｙｓｔｅｍ，ＦｒａｃｔｉｏｎａｌＦｏｕｒｉｅｒＴｒａｎｓｆｏｒｍ（Ｆｎｒ＇ｒ）ｃａｎｂｅ印一ｐｌｉｅｄｔｏｓｕｐｐｒｅｓｓｎｏｎｓｔａｔｉｏｎａｒｙｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｓｕｃｈａｓＬｉｎｅａｒＦｒｅｑｕｅｎｃｙＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ（ＬＦＭ）ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ．Ｂｕｔｑｕｉｃｋｌｙ－ｖａｒｙｉｎｇＬＦＭｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｍａｙｓｈｏｗｍａｎｙｐｕｌｓｅｓｉｎｔｈｅｎ址Ｔｆｉｅｌｄ．ａｓｗｏｒｓｅｎｓｔｈｅａｂｉｌｉｔｙｏｆｄｅｔｅｃｔｉｎｇＬＦＭｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ．ＴｈｉｓｐａｐｅｒａｎａｌｙｓｅｓｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆＬＦＭｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｏｎＤＳＳＳｓｙｓｔｅｍ，ａｎｄｐｒｏｐｏｓｅｓａｎａｌｇｏ－ｒｉｔｈｍｂａｓｅｄｏｎａｍｂｉｇｕｉｔｙｔｒａｎｓｆｏｒｍ（ＡＴ）ａｎｄＦＲ兀’ｔｏｓｕｐｐｒｅｓｓＬＦＭｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ．Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｒａｔｅｉｓｅｓｔｉｍａｔｅｄｕｓｉｎｇ ＡＴａｎｄＬＦＭｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｉｓｆｉｌｔｅｒｅｄｏｕｔｉｎｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇＦＲＦｒｆｉｅｌｄ．Ｔｈｅｑｕｅｓｔｉｏｎｏｆｍａｎｙｐｕｌｓｅｓｉｓｓｏｌｖｅｄｗｈｅｎｔｈｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｒａｔｅｉｓｅｓｔｉｍａｔｅｄｕｓｉｎｇ职ＦＩ＇．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｃａｎｅｔｔｌｃｉｅｎｔｌｙｅｓ—ｔｉｍａｔｅｔｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆＬＦＭｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅａｎｄｅｘｃｉｓｅｉｔ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｄｉｒｅｃｔｓｅｑｕｅｎｃｅｓｐｒｅａｄｓｐｅｃｔｒｕｍ（ＤＳＳＳ）；ｌｉｎｅａｒｆｒｅｑｕｅｎｃｙｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ（ＬＦＭ）；ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｓｕｐｐｒｅｓ—ｓｉｏｎ；ａｍｂｉｇｕｉｔｙｔｒａｎｓｆｏｒｍ；ｆｒａｃｔｉｏｎａｌＦｏｕｒｉｅｒ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ（唧） １引言 近年来，非平稳信号对直接序列扩频（ＤＳＳＳ）系统的影响越来越引起人们的重视，这类干扰最具代表性的是线性调频（ＬＦＭ）信号。线性调频信号是雷达、通信、声纳等工程领域常见的一类非平稳信号，其频率随时间呈线性变换，传统的针对平稳信号的抗干扰算法应用受到很大的限制。针对平稳信号的特点人们进行了大量的研究。文献［１］提出了一种基于维格纳（ＷＥＤ）的非平稳宽带干扰的抑制方法，但容易受到交叉项的干扰。文献［２］将Ｈｏｕｇｈ变换和ＷＶＤ相结合，提出了ＷＩＩＴ变换用于干扰抑制，但是由于ＷＶＤ是双线性变换，Ｗ仉＇在较低干信比条 鬻收禳日期：２０１０一Ｏｌ一２５；修回日期：２０１０—０３—０８ 基金项目：江苏省自然科学基金资助项目（ＢＫ２００９０５７） ＦｍｍｄａｆｌｍＩｔｅｍ：＇ｌｌａｅＮａｔｉｏｎａｌＳｃｉｅｎｃｅＦｏｕｎｄａｔｉｏｎｏｆ ＪｉａｎｇｓｕＰｒｏｖｉｎｃｅ（Ｎｏ．ＢＫ２ｃＩＣｌ９０５７） ?４５?万方数据

线性调频连续波合成孔径雷达成像算法

第6卷 第3期 信 息 与 电 子 工 程 Vo1．6，No．3 2008年6月 INFORMATION AND ELECTRONIC ENGINEERING Jun．，2008 文章编号：1672-2892(2008)03-0167-05 线性调频连续波合成孔径雷达成像算法 杨 蒿，蔡竟业 (电子科技大学 通信与信息工程学院140教研室，四川 成都 610054) 摘 要：线性调频连续波(LFMCW)合成孔径雷达(SAR)因体积小，重量轻，成本相对低，成为 近来研究的热点。连续波SAR 的回波信号通常经过相干解调处理。针对其独特的应用背景和信号模 型，对现有的各种成像处理算法进行了讨论和比较，总结出其优缺点及应用范围。并对LFMCW- SAR 今后的发展提出了展望。 关键词：线性调频连续波；合成孔径雷达；成像算法 中图分类号：TN958 文献标识码：A Linear Frequency Modulated Continuous Wave-Synthetic Aperture Radar Imaging Algorithm YANG Hao，CAI Jing-ye (School of Communication and Information Engineering，UESTC，Chengdu Sichuan 610054，China ) Abstract：Linear Frequency Modulated Continuous Wave(LFMCW)-Synthetic Aperture Radar(SAR) has become a focus in recent researches，due to its compactness and low cost. This paper analyses and compares various imaging algorithms，based on the special application background and signal model derived from its dechirped raw data. Then the advantages，disadvtanges and application fields of the algorithms are presented. Future development of LFMCW SAR is prospected. Key words：Linear Frequency Modulated Continuous Wave；Synthetic Aperture Radar；imaging algorithm 目前机载对地观测受到越来越广泛的关注，其应用领域不仅涵盖搜索救援、区域监测、灾害监视与控制等民用方面，还包括小型无人机对地侦察等军事领域。合成孔径雷达与光电成像设备相比可以全天候、全天时工作，如在云雨雾等恶劣气候及夜晚条件下工作，而且具有实时大面积连续成像能率[1]。但是，传统的脉冲SAR 由于其设备复杂，体积大，重量重，成本相对较高等缺陷限制了其应用层面，特别是不能安装到小型飞机如直升机和无人机上完成一些紧急任务，也不适于低成本的民用项目[2]。因此，LFMCW ?SAR [3]以其紧凑、低耗、相对便宜且高分辨力的优点逐渐发展起来[4?10]。连续波SAR 概念自1988年被提出，并应用于飞机高度计之后，特别是连续波SAR 在发射能量一定的前提下，与脉冲SAR 相比拥有更低的发射功率，并且具有更好的隐蔽性，发射机也可以使用全固态设计，使得系统具备了高可靠性和较少维护的优点[11?14]。同时，连续波SAR 接收机前端通过相干混频处理得到差频信号，在成像带较窄的情况下，可以大大降低信号带宽，从而降低对信号高速采集与处理的需求。 本文描述了LFMCW ?SAR 的去调频信号模型，在该信号模型的基础上，讨论针对去调频信号的各种成像处理算法，对各种算法进行了比较总结，最后对未来LFMCW ?SAR 的发展进行了展望。 1 LFMCW ?SAR 的信号模型 LFMCW ?SAR 接收到的回波信号经去斜、下变频后可表示为： 2 022444(,;)exp (j )exp [j ()()]exp [j ()]c r r a r t r t c t c r k k S t t r C r t r r r r c c c λπππ=????? (1) 收稿日期：2007-11-22；修回日期：2008-01-08

线性调频信号matlab仿真

实验一 雷达信号波形分析实验报告 一、 实验目的要求 1. 了解雷达常用信号的形式。 2. 学会用仿真软件分析信号的特性。 3了解雷达常用信号的频谱特点和模糊函数。 二、实验参数设置 信号参数范围如下： （1）简单脉冲调制信号： （2）载频：85MHz （3）脉冲重复周期：250us （4）脉冲宽度：8us （5）幅度：1V （2）线性调频信号 载频:85MHz 脉冲重复周期：250us 脉冲宽度：20us 信号带宽：15MHz 幅度：1V 三、 实验仿真波形 1.简单的脉冲调制信号 程序： Fs=10e6; t=0:1/Fs:300e-6; fr=4e3; f0=8.5e7; x1=square(2*pi*fr*t,3.2)./2+0.5; x2=exp(i*2*pi*f0*t); x3=x1.*x2; subplot(3,1,1);

plot(t,x1,'-'); axis([0,310e-6,-1.5,1.5]); xlabel('时间/s') ylabel('幅度/v') title('脉冲信号重复周期T=250US 脉冲宽度为8us') grid; subplot(3,1,2); plot(t,x2,'-'); axis([0,310e-6,-1.5,1.5]); xlabel('时间/s') ylabel('幅度/v') title('连续正弦波信号载波频率f0=85MHz') grid; subplot(3,1,3); plot(t,x3,'-'); axis([0,310e-6,-1.5,1.5]); xlabel('时间/s') ylabel('·幅度/v') title('脉冲调制信号') grid; 仿真波形： 0123x 10-4-101 时 间 /s 幅 度 / v 脉冲信号 重复周期T=250us 脉冲宽度为8us 1 2 3 x 10 -4 -1 1 时间/s幅度/v连续正弦波信号

雷达线性调频脉冲压缩的原理及其MATLAB仿真

雷达线性调频脉冲压缩的原理及其MATLAB仿真

线性调频（LFM）脉冲压缩雷达仿真 一．雷达工作原理 雷达是Radar（RAdio Detection And Ranging）的音译词，意为“无线电检测和测距”，即利用无线电波来检测目标并测定目标的位置，这也是雷达设备在最初阶段的功能。典型的雷达系统如图1.1，它主要由发射机，天线，接收机，数据处理，定时控制，显示等设备组成。利用雷达可以获知目标的有无，目标斜距，目标角位置，目标相对速度等。现代高分辨雷达扩展了原始雷达概念，使它具有对运动目标(飞机，导弹等)和区域目标(地面等)成像和识别的能力。雷达的应用越来越广泛。 图1.1：简单脉冲雷达系统框图 雷达发射机的任务是产生符合要求的雷达波形（Radar Waveform），然后经馈线和收发开关

由发射天线辐射出去，遇到目标后，电磁波一部分反射，经接收天线和收发开关由接收机接收，对雷达回波信号做适当的处理就可以获知目标的相关信息。 假设理想点目标与雷达的相对距离为R，为了探测这个目标，雷达发射信号()s t,电磁波以光速C向四周传播，经过时间R C后电磁波到达目 标，照射到目标上的电磁波可写成：()R -。电磁 s t C 波与目标相互作用，一部分电磁波被目标散射， 被反射的电磁波为()R σ?-，其中σ为目标的雷达 s t C 散射截面（Radar Cross Section ,简称RCS），反映目标对电磁波的散射能力。再经过时间R C后， 被雷达接收天线接收的信号为(2)R σ?-。 s t C 如果将雷达天线和目标看作一个系统，便得到如图1.2的等效，而且这是一个LTI（线性时不变）系统。 图 1.2：雷达等效于LTI系统

【CN109946659A】一种车载毫米波雷达线性调频连续波运动频率扩展校正方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910170757.8 (22)申请日 2019.03.07 (71)申请人 东南大学 地址 210000 江苏省南京市玄武区四牌楼2 号 (72)发明人 黄永明　曹孟德　宫玉琴　张铖　 王海明　 (74)专利代理机构 南京经纬专利商标代理有限 公司 32200 代理人 许方 (51)Int.Cl. G01S 7/40(2006.01) (54)发明名称一种车载毫米波雷达线性调频连续波运动频率扩展校正方法(57)摘要本发明公开一种车载毫米波雷达线性调频连续波频率扩展校正方法，该方法步骤为：首先对每根接收天线的线性调频连续波中频信号，按慢时间维补零并进行FFT运算；其次，根据系统的速度分辨率计算新的慢时间维频谱单元对应的速度刻度；接着按照每个新的慢时间维频谱单元和快时间维时域单元，根据对应的速度刻度，对每根接收天线中频信号慢时间维FFT结果进行匹配重排并进行运动相位补偿；最后对匹配重排及相位补偿后的慢时间维FFT运算结果按照快时间维进行FFT运算，得到无运动频率扩展影响的线性调频连续波二维FFT运算结果。该方法能够解决已有技术方案中车载毫米波雷达线性调频连续波的运动频率扩展问题，明显地提升系统性能，其复杂度较低、 实现简单。权利要求书2页 说明书5页 附图4页CN 109946659 A 2019.06.28 C N 109946659 A

1.一种车载毫米波雷达线性调频连续波频率扩展校正方法，其特征在于，所述的方法步骤包括： (1)对每根接收天线的中频信号按照慢时间维补零并进行FFT运算； (2)按照雷达系统参数计算系统速度分辨率,并由此计算得到速度刻度向量，作为新的慢时间维坐标刻度对应的速度值； (3)对每根接收天线中频信号的慢时间维FFT运算结果，按照每个快时间维时域单元和每个新的慢时间维频谱单元，根据对应的速度刻度向量进行频谱单元位置重排； (4)对每根接收天线中频信号进行频谱单元位置重排后的慢时间维FFT运算结果，按照每个快时间维时域单元和新的慢时间维频谱单元，计算其对应的运动相位补偿因子，并根据其进行运动相位补偿； (5)对每根接收天线中频信号进行频谱单元位置重排和相位补偿后的慢时间维FFT运算结果，按照快时间维进行FFT运算，得到无运动频率扩展的车载毫米波雷达线性调频连续波中频信号二维FFT运算结果。 2.根据权利要求1所述的一种车载毫米波雷达线性调频连续波运动频率扩展校正算法，其特征在于，所述步骤(1)中，对每根接收天线的中频信号按照慢时间维补零并进行FFT 运算， 得到其计算结果为其中，N q 为系统单个扫频率的采样点数，即快时间维采样点数，N s 为系统的慢时间维FFT运算点数，M为系统的扫频重复个数，即慢时间维采样点数，N c 为系统慢时间维FFT运算时的补零点数。 3.根据权利要求2所述的一种车载毫米波雷达线性调频连续波运动频率扩展校正算法，其特征在于， 所述步骤(2)中的系统速度分辨率为： 式中，c为电磁波在自由空间的传播速度，T为系统扫频重复时间，f 0为载波中心频率，由式(1)与系统慢时间维采样点数M计算新的慢时间维频谱单元位置m对应的速度值为： V[m]＝(M -m+1)·v res ,m＝1,2,...M。 (2) 4.根据权利要求3所述的一种车载毫米波雷达线性调频连续波运动频率扩展校正算法，其特征在于：所述步骤(3)中，对每根接收天线中频信号慢时间维FFT运算结果，按照每个新的慢时间维频谱单元和快时间维时域单元根据其对应的速度值进行频谱单元位置重排，具体方法为： (3.1)对每根接收天线中频信号慢时间维FFT运算结果，按照每个慢时间维频谱单元位置n s 和快时间维时域单元位置 计算其对应的速度参数为： 式中，μ为扫频斜率，μ＝B/T，B为扫频带宽； (3.2)按照每个新的慢时间维频谱单元位置m和快时间维时域单元位置 在不同的原慢时间维频谱单元中搜索对应速度值与V[m]最接近的频谱单元位置为： 权　利　要　求　书1/2页2CN 109946659 A