本文引用的地址:雷达是一种高科技系统,它结合了现代电子科学技术,也用于各种载体和行业。但是,与
本文引用的地址:雷达是一种高科技系统,它结合了现代电子科学技术,也用于各种载体和行业。但是,随着科学和技术的发展,雷达需要处理实际工作中更复杂的电磁环境:例如电磁干扰的快速流动,低空飞行目标,RCS(雷达散射横截面)的目标等。接收器技术等是Radar领域的当前研究热点。本文将介绍上述脉冲的压缩技术,同时,将解释R -Spectrum仪器上的脉冲压缩选项(K6S)测试方法,最后,为测试示例模拟了实际的应用程序场景。 01为什么需要脉冲压缩?目标操作是要查看目标的距离,位置和速度。这是通过发送雷达并接收手腕来完成的。最大radaR动作距离与能量有关;为了产生较大的能量,在发送腕部信号时,通常有两种方法可以实现它们:一个是一个信号较小且宽阔的手腕宽度,另一个是一个具有较大振幅和较小腕部宽度的信号,如下图所示:图1。两个脉冲图。在实际的工程应用程序中,由于发射机放大器的硬件的局限性,幅度不能是无限的。因此,为了提高最大有效雷达距离,通常是通过腕部信号来实现的,腕部宽度较大,在放大器的范围内。但是,手腕的宽度将带来解决问题。通常,雷达在脉冲运输时间和脉冲接收时间以及两次之间的差异确认目标和目标之间的距离。当有两个目标时,在正常情况下在雷达上出现了两个回声,如图所示下图:但是,当两个目标接近时,图2雷达回声图,因为脉冲时的差异小于脉冲宽度,在两个手腕重叠后仅收到一个手腕信号。目前,雷达无法准确识别两个不同的目标:图3相同的回波目标,因此,在相对较宽的条件下,即雷达分辨率,发送脉冲信号的脉冲宽度将影响雷达识别两个MDIVERENT目标的雷达能力。一个好的雷达是要尽可能多地看到(距离很大),并看到尽可能清晰(距离越小,越好)。然后,我们目前遇到了一个问题。为了尽可能多地进行雷达动作距离,当无法增加振幅时,需要增加脉冲宽度,并且增加手腕的宽度将影响雷达分辨率。看来两者与“鱼爪和熊可能不一样”,而是通过处理手腕Compression,腕部宽度宽的回声可以被压缩到腕部狭窄和较大振幅的回声中,即具有相同“高和薄”的回声。当过滤器与脉冲完全重合时,最大的幅度将具有噪音,并且噪声将导致无意识的结果,并且很难找到最高点应用,脉冲信号w经常使用ITH调制(例如线性频率调制信号)。 Compressing the pulse of linear frequency modulation signals is shown in the figureBelow: Figure 8 The Linear Frequency Modulation Pulse Compression From the aforementioned figure, we can see that due to the properties of linear frequency modulation signals, the result with higher amplitude will only be output when the filter matching and the Echo will be completely identical, which meets our need to to -output a "high and thin signal. Above the main work of the pulse compression is the filter of the滤光片。从振幅和频率属性的角度,振幅和频率相反,复杂的连接函数是对称轴的对称性。,匹配的过滤器如下:图11振幅和频率的特征可以抑制频带中的白噪声,当在手中时,信号幅度较高,平滑面积和较低的区域就是-block。也就是说,匹配过滤器可以在传递尽可能多的信号的同时尽可能抑制噪声能量。从相位频率属性的角度来看,滤光片匹配相频率的特征正是信号相频率特征的负值,即φ(f)=-θ(f)。 Figure 12 Phase Frequency Mga Katangian ay makikita mula sa itaas na figure na pagkatapos ng pagtutugma ng filter, ang mga phase ng signal ng output ay lahat ng 0. Bilang isang halimbawa, ang dalawang puntos ay kinuha sa isang signal, ang kanilang impormasyon ay ang mga sumusunod: Signal 1: Frequency 2,振幅1,阶段2π/3,表达:信号2:频率1,幅度2,阶段0,表达:iguhit ang kanilang gRAP ANG信号和合成信号通过匹配过滤器,信号2保持不变。由于相位为0,因此信号1目前如下如下:图14匹配过滤器后的信号是相变的结果,因此输出信号(绿线)具有“高和薄”峰。如下图所示,以平方波为例,脉冲宽度为0.5和图1:图15的方波可以捕获多个电影波通过傅立叶变换的多个电影波的叠加:图16平方波信号是匹配的,并且通过傅立叶的滤波量匹配傅立叶后的滤波较大的频率与脉冲相比,该脉冲的距离为1比1。最终,方波成为“高且薄”的尖峰信号,这是手腕压缩的过程。 04总结此时,我们可以简单地摘要WRIST压缩:1。手腕压缩可以用狭窄的脉冲以宽的手腕宽度改变脉冲,从而改善分辨率。 2。腕部压缩工作是匹配时间游戏领域的结果,匹配过滤器,输出结果为度。因此,对于脉冲压缩的结果,我们当然希望输出匹配“高和薄”信号,可以增加分辨率,如下图所示:图19“高和薄”信号,对于未更改的脉冲,如上图所示,输出匹配是相对柔和的信号,如下图:下图:图20清晰的输出信号在我们的需求中明显清晰。因此,我们需要在内部进行一些脉冲调制以产生所需的信号。当前,常用的雷达调制信号包括线性频率调制和降压代码。 01线性FM信号的线性FM信号,上面也提到。这是Freq的信号随着时间的流逝,Uency正在改变。图片21线性FM频率与时间曲线此信号只有在完全匹配时域时才提供高度匹配。当输出略有偏差时,输出的匹配级别将大大降低,因此它可以提供更好的抗干扰性能并解决手腕压缩。线性频率调制的音频听起来如下:这也是我们在电影和电视作品中经常听到的雷达作品的声音。 02 Buck Code Buck Code is a non-periodic sequence, an N-bit buck code {X1, X2, X3, ··· xn), each element of code can only take a value of +1 or -1, autocorrelation function: There are only 9 groups found, and it has proven that there is no other length of buck codes in the range of less than 12100. ++-4 ++-, ++-+5 ++-+7+++-+-11 ++ ---+-+-13 ++++-++-++ -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Obtaining the R5 buck code as an example, matched the time of the过程,如果极性相同,则输出为1,并且输出为0,则在整个匹配模型中,以下值将是输出:图23 R5 r5 buck匹配匹配。值在曲线上绘制如下:图24 R5降压代码与输出曲线相匹配,我们将看到最大的高潮(通常称为主驼峰)和4个短峰(通常称为第二叶),并且主叶的振幅高于第二叶。这是压缩脉冲代码压缩的输出波形。然后 - 雄鹿代码具有主要的叶和N-1次驼峰。像线性频率调制一样,它也可以满足我们对高宽和窄脉冲宽度的需求。 R S FSW和FSWP模型的信号和光谱仪K6S具有测试测试。此功能可以帮助研究手腕压缩。选择参考信号后,K6S选项将有助于确定实际输入信号与参考信号之间的相关性。 K6S选项可以测试以下参数:高潮和第二叶差,一般的第二层叶,主叶3DB宽度,Pebbleawang Lobe lobe延迟,峰值相关性,主板相位等。R11巴克代码的脉冲信号可以通过Pulse Sequencer软件形成。有关Pulse Sequencer软件,请咨询RS工程师以获取详细信息。打开脉冲测试选项,设置中心频率和参考级别,在信号说明选项中,然后在“信号”选项卡中选择脉冲模块作为参考智商。图25 K6选项脉冲SETting接口设置对Barker的引用类型,输入手腕宽度并将基本代码设置为11。图26设置了Barker的参考信号。另外,如果是您自己编辑的信号,则光谱仪还支持导入智商文件作为参考信号。在上述参考类型中选择自定义智商后,以iq.tar格式导入文件。 PSET之后,接口如下:图27。单击“显示配置”以调用固定的大小提取和相关的幅度窗口,以帮助我们查看主叶和第二叶的情况。图28 K6选项的K6选项脉冲测试接口观察K6选项的右下角我们可以观察到信号具有1个主叶和10秒叶,可满足腕部腕部的压缩特性。图29在调整结果时,在Sidelobe选项卡上的测试参数设置设置,更改我们关注的参数。 UPP中的桌子右角是手腕的压缩测试参数。我们可以用左下角的图来验证表中的信息。图30测试的测试摘要接口如上图所示。单击与大小有关的窗口中的峰值搜索,以查看主驼峰的当前读数为-11.03dbm。单击下一个高潮,以了解第二个高潮D2和M1之间的差异为-19.70dB,对应于上表中的第一项-19.696。图31脉冲匹配输出接口其他测试项目可以由读者本人验证。测试方案模仿了下图中所示的相对接近双目标的测试方案。此时,雷达发送信号后,回声将稍微重叠。同时,雷达使用的肺内调制是线性频率调制。图32测试测试02信号产生相似,我们还可以使用脉冲序列到CR食用tlike a波,该波覆盖了两个线性频率调制信号,脉冲宽度为10U和2MHz带宽,并将时间差设置为6US。图33 Sequencer Sequencer脉冲设置接口将具有4US时信号作为重叠部分。波浪后,在信号源中播放它。 03信号分析(例如Barker代码),线性频率调制信号也可以在频谱仪表中表示。参考类型被选为多项式FM,可以使用多项式来表示调制频率信号。由于线性频率调制是单阶多项式,因此只需在系数1中输入斜率即可。图34:设置CHIRP参考信号还将相关的幅度捕获捕获到显示配置,如右下角所示:图35:K6选项脉冲测试接口,我们将找到两个带有标记的尖峰,并分别找到两个是41US和47USNCE为6U,这与设定值一致。 04 SNR测试试验如上所述,脉冲压缩的压缩可以防止噪声损坏。使用R S SMW信号源,具有K62选项,可以使用AWGN(添加剂白色高斯添加剂)功能来增加信号噪声并使信号噪声比率恶化,从而模仿了真实的工作环境。当信噪比在SMW中为10dB时,您会发现两个回声的峰仍然可以通过频谱识别。图36使用SMW使用SMW的载体与非噪声比率与10dB的损坏图37在载体与无no-No-No-No-No-No-No-Noise Batio中,测试结果和两者之间的差异仍然为6US。信号噪声比率在-10dB处进一步恶化,这意味着噪声底信号更高。测试结果如下:图38使用SMW携带者到无效的no-No-No-No-No-No-Noisy比率。图39在载体到no-no-no-10dB比率的情况下可能是O与左侧时间相比,从振幅的痕迹中得到的,并且脉冲信号在噪声中淹没,无法正常观看。但是,在左下角的相关性中,两个小时阶段仍然可以清楚地观察到峰值为6U。从上面可以看出结论:1。在雷达测试中,压缩脉冲信号可以增加分辨率而不会降低检测距离,从而达到“鱼类和熊的爪子”的效果。 2。通过压缩脉冲,可以减轻信号的抗干扰能力。 3。RS频谱表中包含的K6S选项可以进行手腕压缩测试,该测试提供了富含测试的测试,并且还可以作为第三方来帮助用户判断信号脉冲压缩的质量。