多普勒频移对脉压匹配滤波的影响分析

第卷第期舰船电子对抗多普勒频移对脉压匹配滤波的影响分析吴海船舶重工集团公司所扬州摘要使用语言简单仿真了跟踪雷达模拟脉压接收系统并分析目标多普勒频移对脉压匹配滤波的影响以及失配滤波导致的跟踪雷达距离跟踪精度的降低最后提出了一个解决问题的办法关键词脉冲压缩匹配滤波距离跟踪精度频率合成器中的的核心器件在本雷达上变化范围为是产生线性调频信号产生的是脉宽引言一般来说单脉冲雷达的作用距离受到雷达发射设备峰值功率的限制通过展宽脉冲宽度可以提高工作比使发射的能量增大但宽脉冲将会影响雷达距离分辨率为解决这个矛盾可的线性调频信号号再将此信号与其它标频混频产生发射激励信射频工作范围为脉压滤波器为与其匹配的滤波器其相关性能指标距离最大跟踪速度为距离跟踪精度为线性调频信号的特点是瞬时频率在信号持以采用脉冲压缩技术增大雷达发射脉冲宽度以提高信号能量同时通过脉内调频来展宽信号频谱使系统具有窄脉冲的距离分辨能力由于线性调频的模拟脉压易于实现而被广泛应本文将采用仿真分析线性调频该方法续时间内线性地增加或减小号就可以写成因此线性调频信用信号对目标多普勒速度的敏感性式中系统组成框图及真仿为载频这就决定了与其对应的匹配滤波器的脉冲响应为为脉压带宽为脉宽某型采用模拟脉压技术的单脉冲雷达框图所示如图根据以上公式采用对脉压滤波进行仿真程器输入信号序框图如图滤波器本身所示图单脉冲脉压雷达组成框图图仿真程序框图收稿日期第期吴海多普勒频移对脉压匹配滤波的影响分析为简化程序将描述为归一化的在值目标远离雷达则回波将滞后于真实目标脉宽内为目标多普勒频率变化的线性调频信号令则将变为在变化的线性调频信号相匹配的滤波器的脉冲响应函描述为脉压后的信号脉宽内描述为时与数多普勒频率对匹配滤波影响的具体分析多普勒频率可由下式计算式中为目标相对雷达的径向速度为发射图时波形脉冲频率取最大时可得若则输出信号如图所示信号最大值在处本文未考虑脉压滤波器本身的固定延时真实的信号应再加上固定延时图时波形显然这种时间上的错位随着多普勒速度的增大而增大此时雷达距离跟踪误差已经大于不满足雷达指标要求此外由图图可见随着多普勒速度的增大脉压后信号的信噪比逐渐降低图时波形补偿多普勒速度对脉压匹配滤波影响的方法若则输出信号如图所示信号中心在处比匹配滤波时的输出超前了即此时由雷达测距机测出的模拟脉压接收机的参数特性在其加工时就距离比真实目标超前若已被决定在实际使用时不可能随时改变因此解决这个问题的第种方法是改变雷达定时器提供给发射机的发射触发脉冲相对于的时延种方法是使频率合成器提供给发则输出信号如图所示信号中心在处比匹配滤波时的输出超前了即此时由雷达测距机测出的第距离比真实目标超前射机的线性调频信号中心频率随着目标速度而做相应调整上文中所取多普勒频率为正值目标接近雷回波均超前于真实目标若多普勒频率为负达第种方法可解决测距精度问题但不能改舰船电子对抗第卷善由此带来的信噪比降低第种方法则可以所示线性调频信号进行补偿从而保证脉压接收机解决根本性的问题其原理框图如图处于匹配滤波状态确保雷达距离跟踪精度及接收信号的信噪比结束语从以上分析可知线性调频具有较大的距离多普勒相互耦合将其用于距离跟踪精度要求较高的跟踪雷达就必须采取一定的补偿措施则将严重破坏跟踪雷达的测距精度否参考文献图多普勒速度补偿原理框图斯科尔尼克业出版社雷达手册合订本北京国防工首先在开始的几个脉冲周期内信号处理机利用距离跟踪对目标径向速度进行预测次利用此速度求出对应的线性调频信号中心频率的偏离量然后根据计算结果对产生的其林茂庸版社柯有安雷达信号理论北京国防工业出上接第页标较远时由于距离选通门的限制目标反射信号不会产生引爆信号但激光干扰装置发射的超前同步信号由于重频很高必有个激光脉和视场相关信息传送给干扰实施控制单元同时将激光威胁的原码信息送至信息处理单元进行重频精确测量并对激光信号的跳频范围及编码形式进行处理输出超前同步的干扰控制信号干扰实施控制单元通过对威胁方位信息和视场相关信息的信息解算完成方位控制信息转冲通过距离选通门连续干扰将使激光近炸引信产生引爆信号使导弹提前爆炸一般激光有源干扰需要与无源干扰配合使用对激光近炸引信的无源干扰可采用阻断式的目标欺骗干扰方式在目标警戒系统的引导发射烟幕气溶胶或高反射材料等形成空中假目标来阻断激光近炸引信与所保护目标之间的光路传输以压制真正的目标回波信号干扰换形成干扰方位选通控制信息并通过该控制下信息完成对干扰实施单元中有源干扰输出方位的实时控制信息处理单元通过对激光威胁信号原码信息的发射方式进行综合分析与处理后准确识别出激光引信信号选通系统的工作方式同时生成干扰触发控制信息完成对激光有源干扰机的触发控制的结果或将激光近炸引信提前引爆或使来袭导弹成为盲弹参考文献超前同步的干扰控制信号控制半导体激光电源激励阵列激光器发射激光干扰信号该激光干扰信号是超前来袭激光信号的超高频激光脉冲其调制规律与来袭激光脉冲调制规律相一致这样在导弹距攻击目多普勒频移对脉压匹配滤波的影响分析作者：吴海作者单位：刊名：船舶重工集团公司723所,扬州,225001舰船电子对抗英文刊名：SHIPBOARDELECTRONICWARFARE年，卷(期)：被引用次数：2002,25(5)3次参考文献(2条)1.斯科尔尼克MI雷达手册(合订本)19782.林茂庸;柯有安雷达信号理论1984本文读者也读过(10条)1.王建国.龙腾.何佩琨一种线性调频波形下的目标跟踪算法[期刊论文]-现代雷达2003,25(2)2.白峰浅析天馈线对单脉冲雷达电轴零点的影响[期刊论文]-火控雷达技术2003,32(4)3.陆林根线性调频波形消除多普勒频率对距离测量研究[期刊论文]-系统工程与电子技术2002,24(11)4.赵锋.王雪松.肖顺平.ZHAOFeng.WANGXue-song.XIAOShun-ping高耦合系数条件下径向速度估计的新方法[期刊论文]-电子学报2005,33(9)5.刘勇.李兴民.王建国.LIUYong.LIXingmin.WANGJian'guo基于均匀设计的雷达动态跟踪精度试验研究[期刊论文]-海军航空工程学院学报2006,21(1)6.杨宜康.祝转民.彭勤科.黄永宣利用射频误差信号提高脉冲雷达的角跟踪精度[期刊论文]-信号处理2003,19(1)7.王俊.唐贵平地对空干扰系统跟踪精度技术分析[会议论文]-20018.王建国.何佩琨.龙腾径向速度测量在Kalman滤波中的应用[期刊论文]-北京理工大学学报2002,22(2)9.王俊.唐贵平地对空雷达干扰系统跟踪精度技术分析[期刊论文]-强激光与粒子束2002,14(3)10.张建明多极化目标特性测量雷达跟踪接收机的设计与性能分析[期刊论文]-现代电子技术2003,26(20)引证文献(3条)1.马建林.田巳睿.郭汝江一种快速消除多普勒频移对脉压影响的算法[期刊论文]现代雷达2011(9)-2.梁丽基于FPGA的雷达信号处理系统设计[学位论文]硕士20063.王令敏基于HLA的雷达系统建模与仿真研究[学位论文]硕士2004引用本文格式：吴海多普勒频移对脉压匹配滤波的影响分析[期刊论文]舰船电子对抗2002(5)-