用于線性調(diào)頻信號(hào)的頻域中的脈沖壓縮方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種用于線性調(diào)頻信號(hào)的頻域中的脈沖壓縮方法，包括如下步驟：對(duì)時(shí)域中的線性調(diào)頻信號(hào)進(jìn)行正交解調(diào)；對(duì)正交解調(diào)后的時(shí)域中的線性調(diào)頻信號(hào)進(jìn)行低通濾波；對(duì)低通濾波后的時(shí)域中的線性調(diào)頻信號(hào)依次進(jìn)行傅里葉變換和頻帶搬移得到頻域中的線性調(diào)頻信號(hào)；對(duì)時(shí)域中的匹配濾波信號(hào)依次進(jìn)行傅里葉變換和頻帶搬移得到頻域中的匹配濾波信號(hào)；以將時(shí)域中的匹配濾波信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻域中的匹配濾波信號(hào)；將頻域中的線性調(diào)頻信號(hào)與頻域中的匹配濾波信號(hào)進(jìn)行復(fù)共軛相乘得到頻域中的脈沖壓縮信號(hào)；將頻域中的脈沖壓縮信號(hào)進(jìn)行傅里葉逆變換得到時(shí)域中的脈沖壓縮信號(hào)。本發(fā)明的脈沖壓縮方法能夠提高距離分辨力，降低信噪比損失；改善圖像質(zhì)量。
【專利說(shuō)明】用于線性調(diào)頻信號(hào)的頻域中的脈沖壓縮方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及脈沖壓縮【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種用于線性調(diào)頻信號(hào)的頻域中的脈沖壓縮方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著遙感技術(shù)的發(fā)展，對(duì)雷達(dá)或引信的作用距離、分辨能力和測(cè)量精度等性能指標(biāo)的要求也越來(lái)越高。如果要提高雷達(dá)系統(tǒng)的分辨能力和測(cè)量精度，要求雷達(dá)信號(hào)具有大的時(shí)寬帶寬積。但是，由于雷達(dá)系統(tǒng)的發(fā)射設(shè)備和饋電設(shè)備的峰值功率的限制，只能通過(guò)加大脈寬的方式來(lái)獲得能量較高的雷達(dá)信號(hào)。然而，單載頻脈沖信號(hào)的脈寬即時(shí)寬與帶寬的乘積接近1，故大的脈寬和大的帶寬無(wú)法同時(shí)獲得。
[0003]脈沖壓縮技術(shù)，就是在雷達(dá)發(fā)射機(jī)中發(fā)射時(shí)寬較寬、峰值功率較低的脈沖，通過(guò)對(duì)載頻進(jìn)行編碼以增加發(fā)射波形的帶寬；然后在接收機(jī)中對(duì)回波實(shí)施脈沖壓縮，從而獲得時(shí)寬較窄、峰值功率較高的脈沖。
[0004]根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的匹配濾波器理論，用于線性調(diào)頻信號(hào)的脈沖壓縮是在寬脈沖內(nèi)附加線性調(diào)頻，以擴(kuò)展信號(hào)的頻帶，使得信號(hào)的脈寬與帶寬的乘積大于I。經(jīng)脈沖壓縮后的信號(hào)稱為脈沖壓縮信號(hào)或大時(shí)寬帶寬積信號(hào)。
[0005]脈沖壓縮技術(shù)能有效解決雷達(dá)作用距離與距離分辨力之間的矛盾，在不降低雷達(dá)作用距離的前提下提高雷達(dá)的距離分辨力，是實(shí)現(xiàn)雷達(dá)高分辨力，得到聚焦良好圖像的有效途徑。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)中，用于線性調(diào)頻信號(hào)的脈沖壓縮方法存在如下缺點(diǎn):距離分辨力較差，信噪比損失，圖像質(zhì)量較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種用于線性調(diào)頻信號(hào)的頻域中的脈沖壓縮方法。
[0008]本發(fā)明提供的用于線性調(diào)頻信號(hào)的頻域中的脈沖壓縮方法包括如下步驟:
[0009]對(duì)時(shí)域中的線性調(diào)頻信號(hào)進(jìn)行正交解調(diào)；
[0010]對(duì)正交解調(diào)后的時(shí)域中的線性調(diào)頻信號(hào)進(jìn)行低通濾波；
[0011]對(duì)低通濾波后的時(shí)域中的線性調(diào)頻信號(hào)依次進(jìn)行傅里葉變換和頻帶搬移得到頻域中的線性調(diào)頻信號(hào)；
[0012]對(duì)時(shí)域中的匹配濾波信號(hào)依次進(jìn)行傅里葉變換和頻帶搬移得到頻域中的匹配濾波信號(hào)；以將時(shí)域中的匹配濾波信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻域中的匹配濾波信號(hào)；
[0013]將頻域中的線性調(diào)頻信號(hào)與頻域中的匹配濾波信號(hào)進(jìn)行復(fù)共軛相乘得到頻域中的脈沖壓縮信號(hào)；
[0014]將頻域中的脈沖壓縮信號(hào)進(jìn)行傅里葉逆變換得到時(shí)域中的脈沖壓縮信號(hào)。
[0015]優(yōu)選地，所述步驟“對(duì)時(shí)域中的線性調(diào)頻信號(hào)進(jìn)行正交解調(diào)”包括如下子步驟:[0016]將時(shí)域中的線性調(diào)頻信號(hào)與余弦信號(hào)相乘得到正交解調(diào)后的時(shí)域中的線性調(diào)頻信號(hào)的實(shí)部分量；
[0017]將時(shí)域中的線性調(diào)頻信號(hào)與正弦信號(hào)相乘得到正交解調(diào)后的時(shí)域中的線性調(diào)頻信號(hào)的虛部分量。
[0018]進(jìn)一步優(yōu)選地，時(shí)域中的線性調(diào)頻信號(hào)x(t)的表達(dá)式為:
[0019]
【權(quán)利要求】
1.用于線性調(diào)頻信號(hào)的頻域中的脈沖壓縮方法，其特征在于，該脈沖壓縮方法包括如下步驟: 對(duì)時(shí)域中的線性調(diào)頻信號(hào)進(jìn)行正交解調(diào)； 對(duì)正交解調(diào)后的時(shí)域中的線性調(diào)頻信號(hào)進(jìn)行低通濾波； 對(duì)低通濾波后的時(shí)域中的線性調(diào)頻信號(hào)依次進(jìn)行傅里葉變換和頻帶搬移得到頻域中的線性調(diào)頻信號(hào)； 對(duì)時(shí)域中的匹配濾波信號(hào)依次進(jìn)行傅里葉變換和頻帶搬移得到頻域中的匹配濾波信號(hào)；以將時(shí)域中的匹配濾波信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻域中的匹配濾波信號(hào)； 將頻域中的線性調(diào)頻信號(hào)與頻域中的匹配濾波信號(hào)進(jìn)行復(fù)共軛相乘得到頻域中的脈沖壓縮信號(hào)； 將頻域中的脈沖壓縮信號(hào)進(jìn)行傅里葉逆變換得到時(shí)域中的脈沖壓縮信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于線性調(diào)頻信號(hào)的頻域中的脈沖壓縮方法，其特征在于，所述步驟“對(duì)時(shí)域中的線性調(diào)頻信號(hào)進(jìn)行正交解調(diào)”包括如下子步驟: 將時(shí)域中的線性調(diào)頻信號(hào)與余弦信號(hào)相乘得到正交解調(diào)后的時(shí)域中的線性調(diào)頻信號(hào)的實(shí)部分量； 將時(shí)域中的線性調(diào)頻信號(hào)與正弦信號(hào)相乘得到正交解調(diào)后的時(shí)域中的線性調(diào)頻信號(hào)的虛部分量。
3.根據(jù)權(quán)利 要求2所述的用于線性調(diào)頻信號(hào)的頻域中的脈沖壓縮方法，其特征在于， 時(shí)域中的線性調(diào)頻信號(hào)x(t)的表達(dá)式為:

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于線性調(diào)頻信號(hào)的頻域中的脈沖壓縮方法，其特征在于， 正交解調(diào)后的時(shí)域中的線性調(diào)頻信號(hào)的實(shí)部分量的表達(dá)式為:
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于線性調(diào)頻信號(hào)的頻域中的脈沖壓縮方法，其特征在于，所述步驟“對(duì)正交解調(diào)后的時(shí)域中的線性調(diào)頻信號(hào)進(jìn)行低通濾波”包括如下子步驟: 對(duì)正交解調(diào)后的時(shí)域中的線性調(diào)頻信號(hào)的實(shí)部分量進(jìn)行低通濾波得到低通濾波后的時(shí)域中的線性調(diào)頻信號(hào)的實(shí)部分量； 對(duì)正交解調(diào)后的時(shí)域中的線性調(diào)頻信號(hào)的虛部分量進(jìn)行低通濾波得到低通濾波后的時(shí)域中的線性調(diào)頻信號(hào)的虛部分量。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于線性調(diào)頻信號(hào)的頻域中的脈沖壓縮方法，其特征在于， 低通濾波后的時(shí)域中的線性調(diào)頻信號(hào)的實(shí)部分量的表達(dá)式為:
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于線性調(diào)頻信號(hào)的頻域中的脈沖壓縮方法，其特征在于，低通濾波后的時(shí)域中的線性調(diào)頻信號(hào)的表達(dá)式為:
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于線性調(diào)頻信號(hào)的頻域中的脈沖壓縮方法，其特征在于，時(shí)域中的匹配濾波信號(hào)的表達(dá)式為:
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于線性調(diào)頻信號(hào)的頻域中的脈沖壓縮方法，其特征在于，進(jìn)行復(fù)共軛相乘的頻域中的線性調(diào)頻信號(hào)的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度與頻域中的匹配濾波信號(hào)的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度相問(wèn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于線性調(diào)頻信號(hào)的頻域中的脈沖壓縮方法，其特征在于，時(shí)域中的脈沖壓縮信號(hào)的表達(dá)式為:
sout (t) = Tsinc(KTt)； 其中，t為時(shí)間；T為脈沖寬度；K為線性調(diào)頻率。
【文檔編號(hào)】G01S7/28GK103529429SQ201310523053
【公開(kāi)日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月29日
【發(fā)明者】李秀華, 劉李娟, 張峰, 李宏宇, 高希權(quán), 李闖 申請(qǐng)人:北京無(wú)線電計(jì)量測(cè)試研究所