FPGA宽带相位编码信号的频域脉压技术(2)
致 谢 31
参考文献 32
1 绪论
1.1 研究背景及其意义
雷达，在经历了几十年科技的改革与进步之后，成为一种集中了现代电子科学技术各种成就的高科技系统。在第二次世界大战期间，迫于军事上的需要，雷达获得了广泛的发展和应用，并且随着高新技术的进步其性能更加完善，这也促进了其在民用领域中的应用与开发。
上个世纪四、五十年代，经过科学家的不断探索与实践，雷达信号理论基本形成。最佳线性滤波器和预测理论在1924年最先被Wiener提出并建立；匹配滤波器的理论在1943年被North最先提出；“白化滤波器”和“逆滤波器”的概念被Urkowitz提出，并应用在了色噪声场合。特别是于1953年被Woodward提出的著名模糊函数理论，为当时雷达分辨理论的分析奠定了基础，这些科学成就对现代社会的影响意义深远，对雷达波形的设计及雷达信号检测的研究起到了进一步的推动作用，同时也在另一方面极大的推动了脉冲压缩技术的快速发展和应用，激起了世界各地争先对雷达技术研究的热潮。
1.2 研究现状
1.3 论文主要工作内容及安排
第一章，介绍了本课题的研究背景，雷达的脉冲压缩技术和旁瓣抑制技术的发展与实现。
第二章，主要介绍了脉冲压缩技术的原理与特点，同时对数字脉冲压缩的几种方法的实现进行简单的阐述，最后着重介绍了相位编码信号的脉冲压缩。
第三章，通过对模糊函数的介绍，具体分析了相位编码信号的特点，然后详细介绍了二相码中的巴克码和MAC序列以及m序列的基本特性，还有他们各自子相关函数特性。
第四章，介绍了旁瓣抑制技术的基本原理，以及利用Matlab实现旁瓣滤波器的设计与仿真，并具体分析了1023位m序列通过所设计的滤波器的仿真图形。
第五章，基于课题对宽带频域脉冲压缩系统的研究，最后，比较分析后选择FPGA作为宽带频域脉冲压缩系统的实现平台，介绍了频域脉冲压缩技术在FPGA中的实现原理以及具体实现模块和实现方法。
2 脉冲压缩的基本原理
2.1 概述
随着雷达技术和先进飞行器的不断发展，对雷达发现目标、提高精度和分辨力的能力都提出了更为高的标准的要求。距离分辨力和测距精度主要还是取决于信号的频率结构，前面我们已经提到过测量精度和距离分辨力同测速精度和速度分辨力以及跟作用距离之间存在着矛盾，而这个矛盾是不可调和的，但是我们可以通过脉冲压缩技术将二者有效的结合起来。所以，为了不断提升高雷达系统的发现目标的能力、测量精度和分辨能力的大小，就要求雷达所采用的脉冲信号信号必须具有大的时宽、带宽、能量乘积。
2.2 脉冲压缩原理
脉冲压缩，就是指在发射机端采用宽脉冲发射以提高平均发射功率，然后在接收机端利用压缩滤波器处理从而得出窄的时间脉冲信号，有效地解决在确保测量精度的前提下同时也能保证距离分辨力。
我们可以用式2.1来表示雷达系统的距离分辨率：
(2.1)
C为光速（ ） B为发射波形带宽。