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摘 要

线性调频信号的脉冲压缩技术在雷达中得到广泛的应用，雷达的分辨率与线性调频信号的带宽有关。通常情况下，雷达的大时宽带宽积是常数，所以，雷达信号的速度分辨率与距离分辨率不可能同时得到提高。对线性调频信号进行脉冲压缩，很好的解决了速度分辨率和距离分辨率之间的问题。本文首先介绍了线性调频脉冲压缩技术的原理，线性调频脉冲压缩技术的影响因数，然后阐述了频域脉冲压缩法与时域脉冲压缩法。最后对这两种压缩方法所需的时间和资源做了详细的分析，最终根据系统的指标要求选用频域脉冲压缩方法。

关键词：线性调频，脉冲压缩，时宽带宽，速度分辨率，距离分辨率

Abstract：The technology of pulse compression in chirp signal has been widely used in radar. The radar resolution is related with the linear FM signal bandwidth. Under normal circumstances，the Large Time-Bandwidth Signals of radar is constant, so that the range resolution and the velocity resolution can not be improved at one time. Linear Frequency Modulation Signal Pulse Compression can address the problem between the range resolution and the velocity resolution. In this article, the writer introduce the theory of the pulse compression technology and the influence factor of it, then state two kinds of Digital Pulse Compression: Pulse compression in frequency domain and time domain pulse compression method。In the end, the writer analysis the resources and the time of these two kinds of methods carefully and pick up the best method according to the indicator system requirements.

Key word：Linear frequency modulation, Pulse compression, The band width, Velocity resolution, Distance分辨率 Resolution

目 录

1 绪论 4

1.1引言 4

1.2 LFM信号脉冲压缩技术的发展 4

1.3本课题主要研究内容 4

2 LFM信号脉冲压缩的理论知识 5

2.1大时宽带宽积的理论知识与匹配滤波器的原理介绍 5

2.2线性调频信号 7

2.3线性调频信号的脉冲压缩 8

2.4快速傅里叶变换 10

2.4.1直接计算DFT的特点 10

2.4.2 时域抽取法基2FFT运算的理论知识 11

2.4.3 频域抽取法FFT运算的理论知识 12

3影响LFM信号脉冲压缩的因数的研究 13

3.1 信号的压缩比对LFM信号脉冲压缩的影响 13

3.2 采样频率对LFM信号脉冲压缩的影响 14

3.3 不同因素的分析比较 14

4 LFM信号的脉冲压缩方案的论证 14

4.1 指标的需求分析 14

4.2 频域数字脉冲压缩方案 15

4.3 时域数字脉冲压缩方案 16

4.4 LFM信号脉冲压缩方案选择 17

结论 19

参考文献 20

致谢 22

附录 23

1 绪论

1.1 引言

随着科学的发展，军事领域对雷达的运用越来越广泛，用雷达测量距离随处可见。例如航天飞机、船舰、人造卫星。21世纪是信息战争的时代，这对雷达系统的要求也会越来越高。线性调频雷达信号的速度分辨率与距离分辨率不能同时得到提高，这已经成为现代雷达技术领域的热点问题。脉冲压缩技术不仅很好的解决了雷达信号下速度分辨率与距离分辨率之间的问题还大大提高了雷达的反攻击能力与抗干扰能力。

1.2 LFM信号脉冲压缩技术的发展

LFM信号脉冲压缩理论在20世纪40年代被美国科学家提出，50年代的时候才普遍应用于雷达系统。早期为了提高脉冲压缩雷达的功率，使用了相位编码技术。雷达的速度分辨率取决于信号的时宽，时宽越宽，测量速度精度越高，而距离分辨率取决于信号的带宽，带宽越宽，分辨率越高。目前我国对LFM信号脉冲压缩技术的研究也比较深入，有的是通过频域脉冲压缩方式来实现的，也有的是通过时域脉冲压缩方式来实现的。对于硬件平台，以DSP芯片为主，DSP与FPGA相结合为辅。

随着数字信号处理技术的发展和超大容量的数字信号处理芯片的出现，不仅为压缩比脉冲系统的实现提供了新的硬件支持。还可以灵活的实现大点数的FFT运算，这些特点为实现更稳定，更有效，更可靠地数字脉冲压缩系统奠定了基础。

1.3本课题主要研究内容

本文可以分为脉冲压缩理论与脉冲压缩影响因数两大部分。雷达信号的带宽决定了距离分辨率，脉冲压缩技术就是把雷达信号的宽脉冲压缩成窄脉冲，从而雷达的距离分辨率得到了提高。脉冲的采样频率、时宽带宽积会对脉冲压缩产生一定的影响。通过对比我们可以得到最佳脉冲压缩效果。

本论文研究的内容包含了以下几个方面：

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