三、大时宽带宽信号的特点
优点：解决矛盾，增强了抗干扰能力，增强了发现目标能力 缺点：最小作用距离增加，产生/处理复杂易失真，出现旁
瓣，存在距离和速度测量模糊
5.1 线性调频脉冲信号（LFM）的产生
LFM信号实数表示为：
x(t)
rect[ t T
] c os (2f 0 t
k t 2
)
LFM信号复数表示为：
s(t) u(t)e2f0t u(t) e jkt2 e j2f0t
LFM信号复包络为：
u(t) e jkt2 ,uI (t) cos( kt2),uQ (t) sin( kt2)
幅度 幅度
1 0.8 0.6 0.4 0.2
0 -0.2 -0.4 -0.6 -0.8
-1 -1
LFM信 号 的 I路
-0.5
0
0.5
时 间 (s)
1
-5
x 10
1 0.8 0.6 0.4 0.2
0 -0.2 -0.4 -0.6 -0.8
-1 -1
LFM信 号 的 Q路
-0.5
0
0.5
时 间 (s)
瞬时频率：
fi
1
2
d dt
(2f
0t
kt2 )
f0
kt
1
-5
x 10
LFM产生方法:
1、无源法：窄脉冲冲击法、平衡调制法、
sin ( K )T
2
y( , ) 2
( K )
y( , 0) T sin B
BT 10
B
y(0, ) T sinT T
10 8 6 4 2 0 2 4 6 8 10
三、匹配滤波器的实现
采用IQ正交相参处理消除随机初相的影响。
LPF ADC I
XI(n)
u(t)
LPF
ADC
XQ(n)
2、斜刀刃上目标无法分辨
B
A
C
CA
T
T
B
3、存在距离旁瓣
VA VB
VC VA VB
MSR=-13.2dB 旁瓣的坏处：
VC 0
C A B
➢ 掩盖小目标（广义分辨）
BT 10
➢ 出现虚假目标，
减小了系统动态范围
10 8 6 4 2 0 2 4 6 8 10
B归一化为1
BT 50
5.6 线性调频脉冲信号的处理
输入信号的复包络为 ：
(t )
rect
t T
e
j 2 (t 1 Kt2 ) 2
近似匹配滤波器输出为：
y t,
sin (
Kt )T
j 2 ( 1 Kt 2 ) j
e
2
4
( Kt)
y( , ) sin ( K )T T sin ( K )T
( K )
( K )T
x( , ) 2
1.0 0.2
B
0
5.5 线性调频脉冲信号的性能
一、优点
1、距离分辨力提高We，速度分辨力相同Te K 0
压缩比10:1
T
T
2、精度
3 ( B) 2E
N0
' (BT ) 6
'
3 (T ) 2E
N0
不压缩
'
T (2B) 2E
N0
3、B和T独立选取 4、多普勒不敏感
二、缺点
1、组合值
( ,0) T
T
B
10 8 6 4 2 0 2 4 6 8 10
B归一化为1
BT 50
20 15 10 5 0 5 10 15 20
压缩比： D 2T T BT 21 1 BB
距离旁瓣：来因、影响
2、 0 (0, ) T sin(T ) T
3、 1 0
0.4 B
Q
1、采样频率及中频采样
视频采样（低通）：fs 1.25B,1.5B
uI t cos kt2 dt uQ t sin kt2 dt
中频采样（带通）：
fs 2B ，n满足 fs 4 f0 /(2n 1)
I1(n)
低通滤波器
I (n)
s (t )
A/D
s(n)
采样 （fs）
2、有源法： ①波门选通法
高速
D/A
EPROM
②I&Q正交调制法
EPLD
③DDS法
控制信号
高速
D/A
EPROM
控制信号
DDS核
中频LFM信号
高速高稳定度时钟
中频输出
LPF I／Q 调制器
LPF
中频本振
5.2 线性调频脉冲信号的频谱
LFM信号复包络为：u(t) rect[ t ]e jkt2 T
频谱：
2 (T )2
3
( 2' (T )2 )
3
2BT
3
( 0)
5.4 线性调频脉冲信号的模糊函数
一、模糊函数
sin[ ( k )(T )]
( , )
(T )
( k )(T )
T
K 0
,
T
T
T
T
剪切角： tg k B
BT 10
T
二、切割
1、 0
sin[B (1 )]
A
A( A,A )
A
A1 A
A( A , A )
A
A1
A1
A
k
A
A1 k A A
K 0
0
1
2E [1 ( )2 ]
N0
0
1
2E [1 ( )2 ]
N0
0
A2
( A,A )
K 0
0 A
A1
0
A1
A
( A,A)
A
A1
解决方法：正负斜率、只测距/大斜率（K）、V型调频。
5 线性调频脉冲信号
一、现代雷达对波形的要求
➢ 测距精度和距离分辨力要求大带宽B，以保证大的 0、We ➢ 测速精度和速度分辨力要求大时宽T，以保证大的 、Te ➢ 为了提高作用距离，必须具有大时宽T
二、如何获得大时宽带宽信号
时/频域对信号进行相位或幅度调制（即增加均方根带/时 宽），线性相位不行，只能移动时间或频率，只用平方、 立方等相位才行。
u( f ) rect[ t ]e e dt jkt2 j2ft
T
1
rect[
f
j
]e k
f
2 j 4
kB
u( f ) 1 rect[ f ] kB
2
4
5.3 线性调频脉冲信号的波形参量
We B
(We '
3 2
1 T
3 2
B)
Te T
(Te' T )
2 0
ห้องสมุดไป่ตู้
(B) 2
3
(
2 0
'
2B) T
cos( 2f1nt ) sin(2f1nt)
Q1 (n)
低通滤波器
Q(n)
2、时域处理
sI (n) sQ (n)
hI (n) hQ (n) hI (n)
＋ －＋
＋
hQ (n)
yI (n)
yQ (n)
s(n )
s*(N 1)
Ts
s*(N 2)
X I n cos kn2 d n
XQ n sin kn2 d n Xi
一、近似匹配滤波器的实现
BT 30 时:
f
1 K
rect
f B
e
j
f 2 j 1 K4
匹配滤波器的频率特性:
H ( f ) ( f )e j2 ft0
1 K
rect
f B
e
j
f2 K
j 4
j 2
ft0
1 K
rect
f B
e
j
f2 K
td
1
2
d df
K
f
2
f K
二、近似匹配滤波器的输出