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2.脉冲串
3. 31位M序列
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4. 31位PN截断码
5. 13位巴克码
6. 13位巴克码
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五.思考题
1为什么脉冲压缩输出波形为方波而不是三角波? 2.主副瓣比的测量方法有哪些? 3.31位PN截断码(m序列中截取一个周期)与31位m序列的脉冲压缩输出波形为何不一样? 答:
1.因为滤波阶数不够,滤波效果不佳,没有把基波滤掉,从波形上可见,基波分量比三次谐波分量还大。方波的基波/三次谐波分量比为1/3,尚能对付,三角波为1/9,谐波分量太小了。 2. 幅度最大的值作为主瓣,幅度仅次于主瓣的作为副瓣,二者比值为主副瓣比。
实验四 动目标检测及相参积累
一、实验目的
1、了解动目标检测(MTD)及相参积累的工作原理。 2、掌握动目标检测(MTD)及相参积累的性能测试方法。
二、实验仪器
示波器、万用表。
三、实验原理
动目标检测(MTD)是利用了动目标雷达回波信号的多普勒频率偏移,采用滤波器组在复杂的雷达回波中检测出运动目标的多普勒频率,并以此来确定动目标的距离、速度和方位。其中,滤波器组具有不同的中心频率,其实质是相当于对不同多普勒通道进行相参积累处理。
当杂波功率谱C(f)和信号频谱S(f)已知时,最佳滤波器的频率响应是:
S?(f)e?j2πft0
H(f)=
C(f)
这一滤波器可分为两个级联的滤波器H1(f)和H2(f),其传递函数分别为
|H1(f)|2=
1C(f)
?()?
H2(f)=H1fS(f)e?j2πft0
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H1(f)用于杂波抑制,而H2(f)用于对雷达回波脉冲串信号匹配。MTI滤波器相当与H1(f),只能使其滤波特性的凹口对准杂波梳状谱的中心,且使二者宽度基本相同。对于相参脉冲串信号,H2(f)还可进一步表示为:
H2(f)=H21(f)H22(f)
即信号匹配滤波器为H21(f)和H22(f)两个滤波器级联。式中H21(f)为单个脉冲的匹配滤波器,H22(f)利用回波脉冲串的相位特性而进行相参积累,它是梳状形滤波器,齿的间隔为脉冲重复频率fr,齿的位置取决于回波信号的多普勒频移,而齿的宽度则应和回波谱线宽度相一致。
要对回波相参脉冲串作匹配滤波,必须知道目标的多普勒频移以及天线扫描对脉冲串的调制情况。实际情况中,多普勒频移fd不能预知,因此需要采用一组相邻且部分重叠的滤波器组,覆盖整个多普勒频率范围,如下图所示。
图6.1 动目标显示和多普勒滤波器组的特性
我们可以看出MTI滤波无法抑制图中具有多普勒频移的气象杂波,但是MTD滤波完全抑制了气象杂波对动目标回波的干扰,同时我们也可以初步确定动目标回波的多普勒频移范围。
MTD滤波器具有N个输出的横向滤波器,经过各重复周期的不同加权并求和后,可实现N个相邻的窄带滤波器组,原理结构框图如下所示。 ∑ 求和 。 18欢迎下载 输出延迟Tr 延迟Tr 延迟Tr 延迟Tr WN?1 WN?2 WN?3 WN?4 W0 精品文档
图6.2 MTD横向滤波器组结构
MTD处理首先面临的问题是输入序列的存储及数据格式和数据率的转换。I、Q复序列按不同距离单元、在不同重复周期Tr的顺序输入的,而MTD处理是对同一距离单元的相邻若干次扫掠内的信号进行频域滤波,且所需处理的通常不是某一个或某一部分距离单元,而是作用距离的全程。因此在I/Q采样与MTD滤波器之间必须要有MTD输入缓存器来完成序列的暂存与格式转换。它的工作方式为正交存取方式。
存入方向
R1 R2 Rm 取出
方
向
1T1 x1 x1 ………………………… x1m 2 存入顺序 22T2 x1 x2 ………………………… x2 ……… ………
……… ………
Tm
mmmx1 x2 ………………………… xm 取出顺序
图6.3 MTD输入缓存器存储空间分布及写入/读出顺序
为保证对全程每个距离单元的滤波能在NTr(即相参处理间隔CPI)内完成,输入缓存的读出速率一般可以比其写入速率快些。在实际实现中,一般需要两组结构相同的输入缓存电路乒乓交替读写,以保证在不丢失任何数据的前提下进行MTD流水式滤波处理。且每一组均有两套结构相同的存储电路,以分别同时缓存同相和正交数据。
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