线性调频连续波雷达接收机性能分析
线性调频和相位编码连续波雷达之间的比较
线性调频和相位编码连续波雷达之间的比较Levan.,N;Gety,B
【期刊名称】《电光系统》
【年(卷),期】1995(000)002
【摘要】本文对经典线性ＦＭＣＷ雷达和Ｐ３、Ｐ４相位编码连续波信号进行了比较，涉及理论延迟多卜勒响应、频谱及数字接收机处理器的性能。
接收机产生一个延迟和多卜勒元素矩阵。
文中考虑了三种接收机方法：（ａ）多相关处理器之前多卜勒补偿，这是匹配滤波器一般而有效的实现方法，这种方法可用于任意相位编码信号。
（ｂ）第一方法（ａ）的改进，可用于Ｐ３、Ｐ４信号，其中多相关器可由ＦＦＴ有效替代，性能没有改变。
（ｃ）单相关器之后
【总页数】17页(P7-23)
【作者】Levan.,N;Gety,B
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TN958.94
【相关文献】
1.相位编码准连续波雷达回波遮挡问题及解决方法研究 [J], 苏峰;高梅国;田黎育
2.线性调频与相位编码混合雷达信号处理仿真 [J], 任雪峰;逄勃;孟庆鹏
3.线性调频、非线性调频及相位编码信号脉冲压缩处理研究 [J], 胡双雄;王文军
4.MIMO雷达正交波形集设计——线性调频-相位编码混合波形 [J], 牛朝阳;张剑云
5.基于方位相位编码线性调频波形的MIMO-SAR [J], 张佳佳;孙光才;周芳;邢孟道;保铮
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线型调频雷达信号处理技术研究
线型调频雷达信号处理技术研究随着科技的不断发展，人们对雷达信号处理技术的研究日益深入。
其中，线型调频雷达信号处理技术成为研究热点之一，本文将对该技术进行深入探讨。
一、什么是线型调频雷达信号处理技术？线型调频雷达信号处理技术是一种通过改变发射雷达信号频率，采集反射信号，然后利用信号处理算法对信号进行处理，实现目标识别、跟踪、测距、测速等多种功能。
二、线型调频雷达信号处理技术的特点相比其他雷达信号处理技术，线型调频雷达信号处理技术具有以下特点：1. 频率变化连续线型调频雷达信号处理技术是通过改变发射信号的频率来实现对目标信号的探测。
但线性调频雷达信号处理技术中，频率变化是连续的，对信号的解调和处理算法要求极高。
2. 抗干扰能力强线型调频雷达信号对于多种干扰的抗干扰能力较强，可减少由于干扰而造成的误判。
3. 距离分辨率高线型调频雷达信号处理技术具有较高的距离分辨率，能够实现对复杂场景中多个目标同时进行准确探测和跟踪。
4. 投射波束能力强线型调频雷达信号处理技术具有较强的投射波束能力，能够实现对目标信息的高精度重构。
三、线型调频雷达信号处理技术的运用线型调频雷达信号处理技术在军事、航空、遥感、气象等领域具有广泛应用。
以军事应用为例，线型调频雷达信号处理技术可实现对敌方目标的探测、跟踪和识别，提高军方作战能力和精确度。
此外，在航空领域，线型调频雷达信号处理技术可应用于航空恶劣天气下的飞行监测与导航；在遥感领域，线型调频雷达信号处理技术可用于地面物体三维成像等方面。
四、线型调频雷达信号处理技术的发展趋势随着技术的不断发展，线型调频雷达信号处理技术也在不断发展。
未来，线型调频雷达信号处理技术的发展方向将主要体现在以下几个方面：1. 提高信号处理算法的精度与效率，进一步提升系统的性能和可靠性；2. 发展新型线型调频雷达系统，适应地面、空中、水下、空间等多种应用需求。
3. 计算机处理技术的发展使得雷达信号处理技术变得更加智能化，未来信号处理技术将趋向于自适应、自主学习、智能化等方向。
线性调频连续波雷达信号处理技术研究与硬件实现的开题报告
线性调频连续波雷达信号处理技术研究与硬件实现的开题报告一、课题研究背景雷达是一种广泛应用于军事、民用和科研领域的电子设备，其具有高精度、高速度、全天候、全天时等特点，经常被用于目标检测、跟踪和测量等任务。
而其中一种常用的雷达信号类型就是线性调频连续波（Linear Frequency Modulated Continuous Wave Radar，LFMCW Radar）信号。
LFMCW雷达以连续波形式发射一种呈线性频率调制的信号，并通过接收到的回波信号与发送的信号的相位差来计算目标与雷达之间的距离。
因此，LFMCW雷达在成像、避障、跟踪等方面有着广泛的应用前景。
二、研究目的和意义本课题的研究目的是探究LFMCW雷达信号处理技术，包括信号调制、信号解调、距离测量和速度测量等方面，为进一步提高LFMCW雷达的性能提供技术支持。
具体研究内容包括以下几个方面：（1）LFMCW雷达信号的特点及其发射和接收过程的分析和建模；（2）LFMCW雷达中涉及的DSP/ FPGA芯片的选型与硬件设计；（3）LFMCW雷达信号处理算法的设计与实现，包括快速傅里叶变换（FFT）、信号滤波、距离测量和速度测量等。
通过对LFMCW雷达信号处理技术的深入研究，可以进一步提高雷达系统的性能，推动雷达技术的发展。
同时，还可以为设计和实现高性能、低成本雷达系统提供技术支持，并在国防和民用领域提供实用的应用方案。
三、研究方法和技术路线本课题采用文献资料法、仿真模拟法和实验研究法相结合的方法，对LFMCW雷达信号处理技术进行研究和实践。
具体的技术路线如下：（1）了解LFMCW雷达的原理和基本特性，掌握其信号处理流程和算法；（2）选取合适的DSP/FPGA芯片，并完成相应的硬件设计；（3）通过数学模型和仿真模拟进行算法优化和参数调试，包括FFT 算法、滤波算法、距离测量算法和速度测量算法等；（4）搭建LFMCW雷达实验平台，进行数据采集和实验验证，测试研究结果的准确性和可靠性；（5）进行性能分析和实用化应用探讨，为进一步在实际工程中应用提供技术支持。
雷达信号分析(第5章)线性调频脉冲信号分析
1 d td = 2p df
æ p 2ö f ÷ ç f ÷ =ç ÷ ç ÷ K èK ø
线性调频脉冲信号的近似匹配滤波器特性
( f )
B / 2
B/ 2
td
f
T
B
f
H ( f )
td
f1
f2
f3
f4
f5
f6
0
f1 f 2 f 3 f 4 f 5 f 6
f
t
二、近似匹配滤波器的输出
输入信号的复包络为 ： 近似匹配滤波器输出为：
t sin[pB t(1 - )] T pB t
10 8 6 4
BT 10
2 0
2
4
6
8 10
B归一化为1
压缩比：
D=
BT 50
2T T = = BT 1 1 2 B B
20 15 10 5
0
5
10
15
20
距离旁瓣：来因、影响
2、 t = 0
c(0, x ) = T sin(pxT ) pxT
B
A
C
Aቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
C
T
B
T
VA
VB
VC VA VB
VC
3、存在距离旁瓣 MSR=-13.2dB 旁瓣的坏处：
0
C
A B
掩盖小目标（广义分辨） 减小了系统动态范围
5.6 线性调频脉冲信号的处理
一、近似匹配滤波器的实现
BT > 30 时:
m (f ) = 1 æf ö ç ÷ ÷e rect ç ÷ ç èB ÷ ø K
线性调频连续波雷达信号处理系统分析
独创性（或创新性）声明
本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成功。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容外，论文中不包 含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其 它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所作的 任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。
连续波雷达接收机的带宽窄于脉冲雷达接收机。因此，它有利于抗杂波，并在 电磁干扰环境下具有更好的下视和抗干扰能力，特别是只是实现测速时，连续波 雷达显得更为优越。测距时也不存在脉冲雷达的距离遮挡现象。
连续波雷达比脉冲雷达的反隐身、抗背景杂波和抗干扰能力更好： 第一：发射机功率较低，有利于反侦察。例如，连续波雷达采用调频或者随机 码调相，使对方的侦察接收机无法利用快速傅里叶变换跟踪雷达的瞬时频率，对
本文还分析了线性调频连续波多周期回波特性，对其动目标在频域的关系进 行了研究，通过这些分析提出了使用 2 维 FFT 算法进行线性调频连续波雷达固定 杂波抑制的方法，并给出了计算机仿真结果。还分析了调频宽度（W）和调频线 性度（L）对系统相关参数的重要性以及调频斜率误差对系统的影响。最后利用动 目标和静目标回波信号与发射信号的差拍信号在频域上的不同特点，实现了 LFM-CW 雷达的 MTI，也揭示了 LFM-CW 雷达的 MTI 的实现方法。
2Байду номын сангаас
调频连续波雷达信号处理系统分析
线性调频脉冲压缩技术在雷达系统中的应用分析
线性调频脉冲压缩技术在雷达系统中的应用分析【摘要】本文主要探讨了线性调频脉冲压缩技术在雷达系统中的应用分析。
首先介绍了线性调频脉冲压缩技术的基本概念，然后详细分析了其在雷达系统中的应用场景和原理。
接着对线性调频脉冲压缩技术在雷达系统中的优势进行了深入分析，包括分辨率提高、抗干扰能力强等方面。
最后通过案例分析，展示了线性调频脉冲压缩技术在实际雷达系统中的应用效果。
结论部分总结了本文研究的成果，并对未来的研究方向进行了展望。
通过本文的研究，可以更加全面地了解线性调频脉冲压缩技术在雷达系统中的重要作用，为雷达系统的应用和研究提供了有益的借鉴。
【关键词】线性调频脉冲压缩技术、雷达系统、应用分析、优势、原理分析、案例分析、结论、展望1. 引言1.1 引言：线性调频脉冲压缩技术在雷达系统中的应用分析雷达技术作为现代军事和民用领域中必不可少的一种探测手段，其性能的提升对于数据的准确性和处理效率起着至关重要的作用。
线性调频脉冲压缩技术作为雷达系统中常用的信号处理方法之一，具有压缩脉冲频带宽度、提高距离分辨率和抑制干扰的优势，因此在雷达系统中得到广泛应用。
本文将从线性调频脉冲压缩技术的概述、雷达系统中的应用场景、原理分析、优势分析以及案例分析等方面展开探讨。
首先介绍线性调频脉冲压缩技术的基本概念和发展历程，然后探讨该技术在不同雷达系统中的具体应用场景及优势。
接着对线性调频脉冲压缩技术的原理进行深入分析，揭示其在信号处理过程中的作用机制。
随后，分析该技术在雷达系统中相对于传统方法的优势所在，说明其在实际应用中的重要性。
通过案例分析展示线性调频脉冲压缩技术在雷达系统中的实际效果和应用价值。
通过本文的分析，可以更好地了解线性调频脉冲压缩技术在雷达系统中的应用特点，为雷达技术的进一步发展提供参考和借鉴。
2. 正文2.1 线性调频脉冲压缩技术概述线性调频脉冲压缩技术是一种常见的雷达信号处理技术，通过在发射信号中施加线性调频脉冲，然后在接收端对接收到的信号进行相关运算，可以提高雷达系统的分辨率和目标检测能力。
线性调频脉冲压缩技术在雷达系统中的应用分析
线性调频脉冲压缩技术在雷达系统中的应用分析线性调频脉冲压缩技术是一种常用于雷达系统中的信号处理技术，它通过对收发信号进行特定的频率调制和解调，从而实现对距离分辨率的提高，抑制多径干扰和增加测量精度。
下面将对线性调频脉冲压缩技术在雷达系统中的应用进行详细的分析。
线性调频脉冲压缩技术可以提高雷达系统的距离分辨率。
在雷达系统中，脉冲的带宽决定了系统的距离分辨率，带宽越大，分辨率越高。
线性调频脉冲压缩技术通过对发射脉冲进行线性调频，使得接收到的回波信号在时间上被压缩，从而提高了距离分辨率。
线性调频脉冲压缩技术可以抑制多径干扰。
多径干扰是指雷达回波信号在传播过程中经过不同路径的反射导致的多个回波信号的叠加。
多径干扰会导致雷达系统对目标的测量产生误差，降低测量精度。
线性调频脉冲压缩技术可以利用处理后的脉冲信号在距离上的分辨能力，将不同路径上的回波信号进行分离，从而抑制多径干扰。
线性调频脉冲压缩技术还可以提高测量精度。
在雷达系统中，对目标的测量精度很重要。
线性调频脉冲压缩技术通过提高距离分辨率和抑制多径干扰，可以使得雷达系统对目标的测量更加准确。
尤其在远距离目标的测量中，线性调频脉冲压缩技术可以提供更精确的距离测量结果。
线性调频脉冲压缩技术还可以用于雷达信号处理中的其他应用，如速度测量和目标识别。
通过对接收到的调频回波信号进行频率分析，可以获得目标的相对速度信息。
由于不同目标的回波信号在调频过程中存在一定的频率特征，因此可以利用这些特征进行目标识别。
线性调频脉冲压缩技术在雷达系统中具有广泛的应用前景。
它可以提高雷达系统的距离分辨率，抑制多径干扰，提高测量精度，并可用于速度测量和目标识别等方面。
在实际应用中，可以根据具体的需求和系统要求选择合适的线性调频脉冲压缩技术，并结合其他信号处理技术，将其应用于雷达系统中，从而提高系统性能和实现更复杂的任务。
线性调频脉冲压缩技术在雷达系统中的应用分析
线性调频脉冲压缩技术在雷达系统中的应用分析
线性调频脉冲压缩技术是一种常用于雷达系统中的信号处理技术，能够提高雷达系统
的距离分辨率和探测性能。
下面将对线性调频脉冲压缩技术在雷达系统中的应用进行分
析。
线性调频脉冲压缩技术通过对发射脉冲信号进行调频，然后对接收到的回波信号进行
相关运算，实现距离域的压缩，并提高距离分辨率。
具体来说，首先发送的是带有一定宽
度的长脉冲信号，然后接收到的回波信号与发射信号进行相关运算，可以得到一系列狭窄
的脉冲，从而提高了距离分辨率。
线性调频脉冲压缩技术在陆地雷达系统中的地形识别具有重要意义。
线性调频脉冲压
缩技术可以将回波信号中具有不同多普勒频移的信息提取出来，从而对地面目标进行辨别
和识别。
通过识别地形特征，地面雷达系统可以区分出不同的地物目标，如建筑物、树木、地面等。
这对于军事和民用领域都具有重要的意义，能够为作战决策、资源利用等提供实时、准确的信息。
线性调频脉冲压缩技术还可以应用于航空雷达系统中的飞行目标探测和识别。
由于飞
行目标在天空中快速移动，其多普勒频移会引起回波信号的频偏。
利用线性调频脉冲压缩
技术，可以对回波信号进行多普勒频谱分析，提高飞行目标的探测灵敏度和识别精度。
这
对于航空领域的雷达导航、飞行监控等具有重要意义。
线性调频脉冲压缩技术在雷达系统中具有广泛的应用前景。
无论是空天海陆等各种环
境的雷达系统，都可以采用线性调频脉冲压缩技术来提高目标探测和识别能力，从而更好
地满足各种应用需求。
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线性调频连续波雷达接收机性能分析
作者：张焘刘豫刘文涛
来源：《中国科技博览》2018年第18期
[摘要]连续波雷达的发射信号是连续波信号，以连续波信号的形式进行物体目标的具体位置与速度信息的获取，是一种便捷实用的雷达体制。
这种雷达体制长期应用于军事方面，具有悠久的运行历史。
基于此，本文主要对线性调频连续波雷达接收机性能进行分析探讨。
[关键词]线性调频连续波；雷达接收机；性能分析
中图分类号：S795 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）18-0169-01
1、前言
线性调频脉冲信号是一种通过线性频率调制获得大时宽带宽积的脉冲压缩信号，由于具有低截获特性，可以与各种固态发射技术相兼容，因此广泛应用于杂波背景下的高速、小目标的检测与跟踪等场合。
对于近距离目标的检测和跟踪，通常采用调频连续波作为发射波形，雷达通过测量发射信号和接收信号之间的瞬时频差来确定目标距离和径向速度。
2、线性调频连续波雷达发射信号
连续波雷达从调制性质上可以分为调制连续波以及简单未调制连续波两种，对于未调制连续波雷达，一般使用频率调制进行目标距离数据的收集，在测量功能上有所限制，而经过调制的线性频率调制连续波的功能就相对强大一些，运用更加广泛，用过数字信号处理器进行距离信息的精确采集，没有受到测量功能的限制，利用线性频率调制连续波通常是测量合适的选择。
连续波雷达在很多性能上都有充分的优势，比如线性调频连续波信号与各类固态发射机能保持较高的匹配度与兼容性，能够和各种类型的发射机联合运作；线性调频连续波在波形上具有很高的准确性与合理性，减少了波形复杂变化对于研究人员的干扰；同时连续波优良的距离分辨力，即使在地形复杂的区域也能准确分辨与反馈距离信息。
线性调频连续波信号为线性调频连续波雷达所发射，发射周期一般都分为上扫频段和下扫频段，时宽通常远远大于作用距离相应的回波延时，因此这种特性，可以为线性调频连续波信号的距离提供高分辨率与高准确性，每一扫频段的回波信号进行处理之后就可以得到差拍信号，谱分析之后就可以得到很小的带宽，有助于雷达发射信号的处理。
3、线性调频连续波雷达的MTI的基本原理
线性调频连续波雷达发射信号通过发射信号频率的改变可以实现目标距离的获得，一般是利用收信号和发射信号频率差的方式进行计算。
根据差拍可以进一步测量目标距离以及径向速度。
连续波雷达发射信号的发射信号与回波信号会随着时间的变化而变化，利用合适的信号处
理方法进行调频连续波雷达的测试往往可以得到高分辨率的距离与速度信息。
常用的方法有线性调频连续波雷达动目标显示、动目标检测，以及虚警检测和提高测距精度的算法。
脉冲雷达中目标的多普勒效应应用比较广泛，对于运动目标常利用相邻周期回波对消技术进行MTI实现，但MTI中线性调频连续波信号模块的研究与发表屈指可数。
线性调频连续波雷达信号的调制可以利用静止目标进行差拍信号的计算，得出受到调制信号的幅度与特性，包括运动目标本身的特性以及与线性调频连续波相关的特性，利用这些特性就可以实现线性调频连续波雷达的MTI。
研究得出移动与固定的目标的差拍信号在不同的频域上具有独特的特点，利用前后一周期的差拍信号就可以进行对消技术的实施，基础性理论上多普勒频率调制会影响差拍信号的频域，对于移动目标，我们可以采用基于频域对消的技术实现线性调频连续波雷达的MTI。
对于同一运动目标，在完全相同的线性调频连续波雷达发射信号的影响下，所产生的差拍信号都会产生余弦包络的现象，并随着时间的变化呈现规律的变化并产生频谱峰值，而固定目标差拍信号就不会产生频谱峰值。
我们可以根据现有的脉冲雷达MTI研究理论，对线性调频连续波雷达进行相同的对消技术处理，即采用前后周期的差拍信号频谱计算法进行连续波雷达的MTI 实现。
4、基于算法的测角技术
算法具有测向分辨率高、抗噪声性能突出、可轻松识别多径信号的特点。
基于算法的测向的原理可分为振幅法与相位法。
振幅法测向比较容易实现，测向精度较低，常用圆锥扫描的方式进行连续波的测定。
而相位法的技术较为复杂，测向精度较高，利用相位干涉原理进行方向的推算。
通常情况下需要多个信道的分别处理，再通过相位差的计算得到测量结果。
但由于相位不容易准确测定，并且很可能受信号频率的影响，因此测量范围有限。
近年来，空间谱估计的利用为方位角估计提供了新的途径，空间谱估计比相位干涉仪更加模式化、科学化，是通过天线阵列实现超分辨测向的测量体制。
天线各种阵元能检测到数据与参数性能，利用基础科学理论与数学统计法运算，得到波的空间位置与能量分布，还可以利用连续波的噪声估算到各种方位角的参数，进一步确定波的具体方位角，这种方法具有很高的灵敏度与准确性，是即科学又典型的测角技术。
随着连续波雷达信号处理技术与硬件方面的完善，在目标测距测速等方面展示了其良好的性能，为线性调频连续波雷达在军事上的广泛应用提供了思路与依据。
5、关键问题讨论
双线性间断调频准连续波雷达交替发射两个大占空比线性调频脉冲信号，接收系统通过带通滤波分离、Stretch处理、时域互相关、频谱分析等处理方法在一个脉冲重复周期内获得目标的速度信息和距离信息。
其涉及的关键问题有：
（1）发射信号的产生和大功率固态功率放大由于目前单个固态功率放大模块功率的限制，提高发射机功率可以采用多个模块进行空间功率合成的方法。
考虑到空间功率合成时对发射信号的相位调整问题，可以采用多路结构相同的发射信号产生通道，每个通道利用各自的DDS芯片进行信号相位调整，再分别进行固态功率放大，最后经环行器送到发射天线的多个喇叭馈源进行空间功率合成。
（2）回波信号的带通滤波分离
带通滤波的功能是将一个分时交替的回波变为两路连续的回波信号，滤波后信号的幅度却减少为原来幅度的一半，原因是间断调频导致信号频谱展宽。
为了解决这个问题，可以增加带通滤波器的带宽来解决。
但是增加带宽后，两个带通滤波器的输出信号变为时间上交替出现的间断信号。
因此在后续对信号进行数字化时，两路的采样时刻也应相互交替，而互相关处理时要求两路回波在时间上对齐，所以互相关处理前需要对其中的一路回波信号进行内插处理，使两路回波在时间上对齐。
（3）频谱分析的细化
接收机进行速度估计时需要对互相关后的信号进行频谱分析，由于接收到的回波信号长度和系统采样率的限制，导致的频谱分辨率不足会带来速度估计误差，减小误差可以采用谱峰搜索方法，根据矩形窗的频谱形状比较精确地估计出频谱的峰值。
另外，关于目标在双线性间断调频信号照射下的散射特性、接收机上、下两个支路的幅相一致性对系统性能的影响、目标分辨性能的提高方法、跟踪模式下信号处理方法等问题尚需深入研究。
6、结语
本文介绍了一种双线性间断调频准连续波雷达的基本思想和工作原理，分析了系统性能，并给出了计算实例。
该雷达综合利用准连续波体制雷达、固态发射机技术、多载频线性调频信号交替发射、Stretch处理、多路接收回波的时域互相关处理等雷达信号处理新技术的优点，克服了常规线性调频雷达存在的缺点和不足之处，因此它可以为现代电子战条件下检测、跟踪高速隐身目标提供一种新的技术途径。
参考文献
[1] 冯宏.调频连续波探地雷达关键技术研究[D].西安：长安大学，2012：33-35.
[2] 倪亮.信号多载频移频技术研究[D].西安：西安电子科技大学，2012：1-3.。