脉冲压缩旁瓣抑制技术研究+文献综述(5)
第一，宽脉冲的发射允许更有效地利用雷达所具有的平均功率，避免了高峰值功率信号。特别是现代雷达越来越多地采用固态发射机，脉冲压缩降低了对发射管的峰值功率要求。
第二，采用脉压技术在不增加脉冲重复频率情况下，增加雷达的平均功率，因而减少了雷达的距离模糊。
第三，可以独立地选择波形参数以保证系统的检测性能、距离分辨力和测量精度。通常脉宽根据检测性能选取，而距离分辨力和测距精度则靠选择适当的信号频谱来保证。由于应用宽脉冲，系统的多普勒分辨力得以提高。
第四，可具有波形捷变的能力。
第五，采用捷变、高占空比的宽带发射波形把辐射能量扩大到极宽的频域内，可以减少信号被截获的可能性，使雷达提高了生存能力。
第吹冰，采用编码信号使系统抗干扰能力提高。对于有源干扰，由于信号带宽增大，使得干扰机发射宽带噪声，干扰的谱密度降低；由于分辨力提高，使得消极干扰也得到了抑制。
当然，脉冲压缩信号也存在一些缺点：
第一，收发系统较为复杂，在信号产生和处理过程中的任何失真，都将增大旁瓣的高度。
第二，波形参数控制和处理的要求较高。
第三，雷达的最小作用距离受脉宽限制。
第四，存在距离旁瓣和自身杂波的干扰，某些情况下还必须进行必要的压缩和抑制副瓣，增加了信号处理的难度。
总之，脉冲压缩体制的优越性超过了它的缺点，已成为近代雷达广泛应用的一种体制。
2.2 线性调频信号
线性调频[1][2][3][11]矩形脉冲信号的复数表达式为:
(2.9)
其中 为信号复包络 (2.10)
式中T为脉冲宽度，由式(2.9)信号的瞬时频率可写成
(2.11)
瞬时频率 与时间成线性关系，因此成为线性调频信号。其中 称为调频斜率，B为调频带宽，即信号的带宽。
2.2.1线性调频信号的频谱特性
频谱U 由式(2.10)可得：化简上式，信号频域表达式为：
（2.13）
其中，c 为菲涅耳(Fresnel)积分，K为比列常数。
(2.14) 为积分代换量：
图2.3 线性调频信号的时域波形和幅频特性
2.2.2 线性调频信号的模糊函数
由模糊函数的定义可计算得到线性调频信号模糊函数：
线性调频脉冲信号的模糊图如图2.4所示:
图2.4 线性调频信号的模糊图
线性调频脉冲信号模糊图具有以下特点：
(1) 它是单载频矩形脉冲信号模糊图的剪切。
(2) 模糊图的体积大部分其中在 平面原点的主峰内，但由于存在剪切效应，主峰呈斜刀刃型。
(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”。
2.2.3线性调频脉冲压缩
线性调频脉冲发射信号具有抛物线式的非线性相位谱而且 ，具备了实现脉冲压缩前提条件，为了实现压缩，在接收机中设置一个与发射信号“共轭匹配”的压缩网络。线性调频脉冲压缩[1][11]的基本原理可用图2.5说明。图2.5(a),(b)表示接收机输入信号，脉冲宽度为 ，载频由 到 线性增长变化，调制频偏 ，调制斜率 。图2.5(c)为压缩网络的频率-时延特性也按线性变化，但为负斜率与信号的线性调频斜率相反，高频分量延时短，低频分量延时长。因此，线性调频信号低频分量( 最先进入网络，延时最长为 ，相隔脉冲宽度的高频分量( )最后进入网络，延时最短为 。这样，线性调频信号的不同频率分量，几乎同时从网络输出，压缩成单一载频的在脉冲 ，其理想输出信号包络如图2.5(d)所示。