脉冲压缩雷达(2)..

第5章脉冲压缩雷达（2）（相位编码脉冲压缩）1概述线性和非线性调频信号是连续的信号，为了满足雷达性能上的要求，还可以采用离散型的编码信号。如二相编码信号(巴克码、m序列编码、Gold序列编码等)、Taylor四相编码信号和Frank八相编码信号。相位编码信号的特点是：模糊函数大多成近似图钉型，尖峰周围有均匀的非零基台，所以，距离分辨力和速度分辨力高，但当观测目标的背景是很强的分布杂波，或邻近存在很大的干扰目标时，基台引起的自身杂波会很严重，需要旁瓣抑制；相位编码信号没有距离――多普勒耦合问题；相位编码信号是多普勒敏感型信号，当回波信号与匹配滤波器有多普勒失谐时，滤波器起不了脉冲压缩的作用，常用于多普勒变化范围较窄的场合相位编码信号具有较强的抗侦察、抗干扰能力。相位编码信号由于其编码灵活，易于实现码形捷变而成为脉冲压缩雷达常用的发射波形。2二相编码一般相位编码信号的复包络表达式为)()()(tjetatu为相位调制函数)(t对二相编码信号来说,Φ(t)两个可能取值(0或π)，则用二进制序列1,1kjkec如果二相编码信号的包络为矩形，即01)(1Nta其他t0则二相编码信号的复包络可写成0)(1)(101NkkktvcNtu其他t0式中v(t)为子脉冲函数,为子脉冲宽度,N为码长1+++--11Nt振幅可用离散形式写出自相关函数为：mkmNkkccm10)0,(1)1(NmN其中。当m=0时，非归一化伪随机序列的非周期自相关函数取得最大值。由匹配滤波器理论知道，信号通过匹配滤波器的输出就是信号的自相关函数。因此，在雷达信号中所用的二相编码信号，应要求其非周期自相关函数具有高的主峰和低的副瓣。信号频谱表示为：1121011)(sinfjNkkfjecefcN二相编码信号的带宽B与子脉冲带宽相近，即TNB11信号的时宽带宽乘积或脉冲压缩比为NTNTTBD3巴克序列码和组合巴克序列码巴克序列是一种二元伪随机序列{cn}1,2,1,0),1,1(Nncn其非周期自相关函数很理想，满足：10)0,(||10或NccmmkmNkk00mm0,1|)0,(|mm称最佳有限二元序列。但这种序列数目不多，目前只找到下列几种巴克序列，最长的是13位(表1)。长度N序列{cn}自相关函数(m=0,1,2,…,N-1)主旁瓣比（dB）211；-112,1；2,-16311-13,0,-19.6411-11；111-14,-1,0,1；4,1,0,-1125111-115,0,1,0,1147111-1-11-17,0,-1,0,-1,0,-11711111-1-1-11-1-11-111,0,-1,0,-1,0,-1,0,-1,0,-120.81311111-1-111-11-1113,0,1,0,1,0,1,0,1,0,1,0,122.2表1巴克序列下图是对表1中列出的巴克序列非周期自相关函数的仿真。-1-0.500.5111.52图1N＝2的巴克序列-2-1012-2024图2N＝3的巴克序列-4-2024-2024图3N＝4的巴克序列-4-20240246图4N＝5的巴克序列-5050246图5N＝7的巴克序列-10-505100510图6N＝11的巴克序列-10-505100510图7N＝13的巴克序列由于巴克序列长度有限，可以通过组合巴克序列来增加长度，但组合巴克序列不再保持原巴克序列的旁瓣特性。有两种组合法，例如(1)以4位巴克序列作为13位的巴克码的码元，(2)以13位巴克序列作为4位巴克码的码元。-60-40-200204060-200204060图8以短的序列作为码元(1)-60-40-200204060-200204060图9以长的序列作为码元(2)