数字脉冲压缩技术研究+文献综述(2)
1.1 线性调频脉冲压缩雷达
线性调频脉冲压缩雷达的特点是发射信号频率在脉冲内随时间线性变化，频带宽度为B，脉冲宽度为T[1]。线性调频体制中回波信号经过压缩滤波器后，被压缩成脉冲宽度为1/B的窄脉冲。压缩前后信号脉冲宽度之比为BT，称为脉冲压缩比。由此可见，压缩后的信号脉冲宽度仅为发射信号宽度的BT分之一，因而距离分辨力也改善了相应的数值。压缩后的窄脉冲幅度则增大许多倍。根据雷达的不同用途，脉冲压缩比通常在数十至数百之间，有的可达数千倍。线性调频的宽脉冲在压缩为窄脉冲时，在窄脉冲前、后的距离上会产生幅度较小的窄脉冲，称为距离旁瓣。强回波信号的距离旁瓣，将干扰对邻近弱回波的检测或被当作目标。为了压低旁瓣电平，可对回波信号中不同频率的分量进行幅度加权，但是这将使回波信号遭受损失，降低信号噪声比[2]。
1.2 非线性调频脉冲压缩雷达
非线性调频脉冲压缩是针对线性调频脉冲压缩雷达的缺点而设计的。它将有关的加权因子，采用频率调制的非线性变化来实现，因此在脉冲压缩时既抑制了旁瓣，又避免了回波信号的损失，但设备实现十分复杂，应用较少。
1.3 相位编码脉冲压缩雷达
相位编码脉冲压缩雷达有二相制、多相制以及巴克码、伪随机码等类型。在二相制相位编码脉冲压缩体制中，宽度为T的宽脉冲被划分为N个宽度为τ的子脉冲，每个子脉冲的相位按0°、180°两相编码。经过压缩滤波器后，输出的是一个主瓣宽度为τ、幅度为宽脉冲回波幅度N倍的窄脉冲[3,4]。在要求大脉冲压缩比的场合，相位的编码通常采用伪随机码，对于同一码长，可以得到多种不同的编码。相位编码脉冲压缩雷达多采用数字技术进行压缩滤波处理。
数字处理方法的优点是：具有灵活性在计算机控制下可以快速改变发射波形，相应地改变信号处理，以适应不同的战术要求;具有高的可靠性和精确性，可在只读存储器中存入合适加权，使脉冲压缩后的旁瓣极小。
数字处理的缺点是:对大带宽信号必须有极高的数字处理速度，解决这个问题尚存在困难。
2.数字脉冲压缩技术简介
数字脉冲压缩技术，即在雷达发射时发射峰值功率较低和时宽较宽的脉冲信号，之后对载波频率进行编码从而增加发射波形的带宽；然后在雷达系统的接收机中对回波信号进行脉冲压缩，获得窄脉冲，从而同时获得高探测能力和分辨能力的技术。
2.1 数字脉冲压缩技术发展前提
随着雷达技术的飞速发展和雷达的广泛应用，对雷达的作用距离分辨率和探测距离等性能指标的要求越来越高。根据已有的分析雷达信号可知，人们所常见的矩形脉冲信号都具有恒定的载波频率，它的信号的能量E等于其信号宽度T和峰值功率P的乘积。而假设信号中噪声的功率谱密度是确定时，雷达的探测距离决定于信号的能量。因此我们可以采用提高信号宽度和提高信号峰值功率的方式来提高信号的能量从而达到提高雷达探测距离的目的。但现实情况是发射管和传输线等都对峰值功率的提高有限制，因此，在最大的被允许的峰值功率范围下，尽量提高脉冲宽度的方法被提出。
对于雷达信号而言，在实行最佳处理和信噪比一定的前提下，信号的时间结构影响着雷达的速度分辨率和测速精度，而信号的频率结构是决定雷达的距离分辨率和测距精度关键因素；因此宽带宽积比较大的信号才能成为理想的雷达信号。简单的恒定载频脉冲信号的时宽带宽积近似等于1，同时增加信号时宽和带宽是一个悖论，实现了速度分辨率和测速精度的优处理就会减弱距离分辨率和测距精度。为了解决这个问题，必须采用具有大时宽带宽积的复杂信号形式，脉冲压缩就是为此而提出的。