脉冲压缩旁瓣抑制技术研究+文献综述(3)
1.2课题的研究状况
提出于20世纪40年代的脉冲压缩旁瓣抑制技术经过几十年地研究发展，已取得很大的进步。到了今天它的应用领域非常广泛，特别是在雷达系统中的应用已经非常普遍，取得了重要的位置。
本世纪四五十年代，借助经典统计检测与参数估计理论，众多专家学者对雷达目标检测做了大量的研究，建立起了噪声中的信号检测与估计理论，并针对雷达信号处理总结出了一系列基本原则，例如匹配滤波与模糊函数理论等，雷达所采用的信号以全新的形式展现到人们的视野当中。根据匹配滤波理论，人们提出了线性调频脉冲压缩的概念，即为了使信号满足大时宽带宽积要求，在宽脉冲内附加线性调频实现频带扩展，解决了普通脉冲雷达难以解决的矛盾。在提出了线性调频脉冲压缩之后，Woodward进一步完善了脉冲压缩的思想理论，他指出：大时宽带宽积信号的压缩窄脉冲可以通过匹配滤波获得。通常，在脉冲内进行附加调频、调相或调幅就可以获得大时宽带宽积信号，所以脉冲压缩信号的范围并不局限于线性调频信号。受到发射机效率的限制，通常采用调频或调相来产生脉冲压缩信号，研究与应用最广泛的是线性调频信号与相位编码信号。
因为脉冲压缩技术的发展和广泛的应用而旁瓣抑制也得到了很重要的关注。随着脉冲压缩技术的发展，旁瓣抑制技术也有很大的进步，特别是相位编码。
相位编码信号旁瓣抑制问题的研究已经开展了很长时间。1959年林肯实验室的E.L.KEY等人最早进行了这方方面的研究，确定出13位巴克码的理想旁瓣抑制滤波器的频率特性，并从时域导出近似实现该特性的抽头延迟滤波器，能消去指定的旁瓣。1967年，Mosca 研究二相编码旁瓣抑制滤波器时，提出从时域寻求抽头延迟线滤波器抽头加权值两个最优化标准，一个是在给定主瓣电平的条件下，使旁瓣平方的线性组合最小；另一个是在限制旁瓣电平范围的条件下使主瓣最大。1973年，Ackroyd 和 Ghani提出的最小均方逆滤波法(LS法)和1980年 Zorasler 提出的线性规划法(LP法)就是分别遵循这两个标准设计旁瓣抑制滤波器的。1971年Rihaezek和Golden 从频域分析入手，设计出了13位巴克码的旁瓣抑制滤波器(即RG滤波器)，使其抽头加权个数大大减少，特别适宜于数字处理。
除了上面介绍几种方法以外，很多学者还在探索着其他的一些方法。总之，脉冲压缩旁瓣抑制技术是一个很有挑战性，很实用的课题。
1.3论文的内容安排
本文主要对脉冲压缩旁瓣抑制技术进行研究，对各种信号体制研究：脉冲压缩性能，旁瓣抑制方法，进行分析和仿真。本文的主要内容安排如下：
第一章：绪论，主要讲述了本课题的研究背景和研究状况。
第二章：脉冲压缩技术，讲述了脉冲压缩技术的原理，特点。针对线性调频信号分析了频谱特性，模糊函数，脉冲压缩原理和多普勒影响。而对二相编码进行分析频谱特性，模糊函数，同时也介绍巴克码，m序列和MAC码的自相关函数。
第三章：线性调频信号的旁瓣抑制，介绍线性调频信号的幅度加权旁瓣抑制原理并针对海明加权进行仿真分析。
第四章：二相编码信号的旁瓣抑制，本章以巴克码和最小旁瓣电平码为例进行研究。对巴克码的旁瓣抑制，介绍和设计基于LP法、LS法的巴克码旁瓣抑制滤波器、失配滤波器，并研究恒增益处理损失旁瓣抑制滤波器。对最小旁瓣电平码研究了基于LP法，LS法的失配滤波器设计及性能指标。
2 脉冲压缩技术
2.1 脉冲压缩概述
2.1.1 脉冲压缩原理
随着飞行技术发展，对雷达站的作用距离、分辨能力、测量精度和单值性等性能指标提出越来越高的要求。而在实现最佳处理并保证一定信噪比的前提下，测量精度和分辨力对信号形式的要求是一致的。测距精度和距离分辨力主要取决于信号的频率结构，为了提高测距精度和距离分辨力，要求信号具有大的带宽。而测速精度和速度分辨力则取决于信号的时间结构，为了提高测速精度和速度分辨力，要求信号具有大的时宽。为了提高距离一速度联合分辨力，信号模糊函数的最佳形式是二文冲击函数或理想的图钉型模糊函数，故信号不仅必须在频域内占有大的持续宽度，也必须在时域内占有大的持续宽度。除此之外，为了提高雷达的作用范围，要求信号具有大的能量。综合这几方面的要求，可见为了提高雷达系统的发现能力、测量精度和分辨能力，要求雷达信号具有大的时宽、带宽、能量乘积。但是在系统的发射峰值功率受到限制的情况下，大的信号能量只能依靠增大发射信号时宽来得到，因此，大的时宽带宽积信号就变得非常重要。