Matlab基于FPGA的旁瓣抑制滤波器设计仿真(3)
由于 ，脉冲压缩比又可写为：
可以看出，脉冲压缩比等于系统的时宽带宽之积。
脉冲压缩信号具有以下优点：
（1）可以通过适当的选取波形参量来解决检测能力，距离分辨力和测量精度之间的矛盾。
（2）增强了系统的抗干扰能力。大的信号带宽使得有源干扰要增加频带，降低了干扰的谱密度，减小了干扰效果。复杂的脉内调制使普通回答式干扰机的延迟、放大转发过程发生畸变，降低了干扰效果。高的分辨能力增强了消极干扰中识别目标的能力，从而使消极干扰受到一定的抑制。
（3）发射信号是大的时宽带宽积信号，由于信号的时宽较大，使得发射机的平均功率得到了充分的利用，提高了发现目标的能力。
当然，脉冲压缩处理也会带来一些缺点：
（1）由于信号时宽较大，因此，增加了雷达的最小作用距离。
（2）由于发射信号的调制比较复杂，使得收发系统也复杂化，这样在产生和处理这种信号时难免产生不必要的失真，这种失真使系统的性能变坏。
（3）处理系统输出响应存在不希望的旁瓣，需要进行旁瓣抑制。
（4）存在一定的距离和速度测量模糊。
2.1.2 数字脉压技术
脉冲压缩技术是匹配滤波器和相关接收机理论在实际中的应用[14]。根据脉冲压缩系统实现时的器件不同，脉冲压缩的实现方法分为两类：一类是用模拟器件实现的模拟方式，另一类是采用数字器件实现的数字方式。随着这几年数字技术和大规模集成电路技术的飞速发展，数字化的脉冲压缩系统以其性能稳定、工作方式灵活和易于控制的优点，逐步取代传统上的模拟脉压技术，成为现代脉压系统的发展趋势，在工程中得到了广泛应用。
数字技术实现脉冲压缩可以采用时域方法也可以采用频域方法[15]。一般而言，对于大时宽带宽积信号，用频域脉压较好；对于小时宽带宽积信号，用时域脉压较好。随着集成电路技术的不断发展，各种高速DSP芯片和各种专用FFT芯片的性能越来越好，使用越来越方便，使得频域脉压法得到越来越广泛的应用。
1. 时域脉冲压缩
时域脉冲压缩的过程是通过对接收信号 与匹配滤波器脉冲响应h(t)求卷积的方法实现的。用数字方法实现时，输入离散信号为 ，其匹配滤波器为h(n)，匹配滤波器的输出 为输入离散信号 与其匹配滤波器h(n)的卷积。
根据匹配滤波理论， ，即匹配滤波器是输入信号的共扼镜象，并有相应的时移。因此：
（2.6）
按上式构成的横向滤波器如图2.1所示。
图2.1 时域脉冲压缩处理实现结构
事实上，脉冲压缩滤波器的输入信号s(n)是来自雷达接收机的正交相位检波器输出的复序列，同样脉冲压缩滤波器的单位脉冲响应h(n)也为复序列，即
因此，脉冲压缩的输出信号也是复序列： （2.8）
复序列脉冲压缩的实现结构如图2.2所示。
图2.2 复序列脉冲压缩实现结构
2. 频域脉冲压缩
根据傅里叶变换理论，时域卷积等效于频域相乘。用频域方法实现数字脉压，其基本原理是先对外部采样信号进行快速傅里叶换(FFT)[16]以求得回波信号频谱，再将 与匹配滤波器频谱 进行乘积运算，后对乘积结果进行快速傅里叶逆变换(IFFT)得到脉压结果 ，用公式表示为：
其中匹配滤波器的频率响应 可以预先计算好，存放在ROM中。当需要加权以降低距离旁瓣时，存于只读存储(ROM)中的权系数应当是匹配滤波器频率响应与加权函数的乘积。图2.3是频域脉压实现的原理框图。