例如单载频信号的模糊图如下
图2。1 单载频脉冲信号的模糊函数图
上图给出了单载频模糊函数的图像,由图可以看出它是一个立体图,不仅有主峰,还有边峰和小突起,这就是模糊图,图中的其他小峰和突起称作“自身杂波”,它取决于信号本身特性。该模糊图的主峰在原点,并且其他杂波的峰值都比主峰值小。
2。1。2 模糊函数性质
模糊函数有很多性质和变换特性,这些性质和特性对雷达信号研究是有用的。
性质1 原点对称性:
首先是所有模糊函数关于原点斜线对称,即一三象限对称,二四象限对称。其次是信号的距离、多普勒不耦合,即时间相位常数 ,模糊函数不仅关于原点斜线堆成,而且关于轴对称。其数学表达式为
性质2 峰值在原点 即 (2。5)
性质3 体积不变性 即 (2。6)
性质4 自变换性 (2。7)
其中,Z表示变换的时间,Y表示变换的频率。
该性质表明模糊函数的二维傅里叶变换仍是模糊函数,但这不表明具有自变换性质的函数是模糊函数。
性质5 体积分布的限制 即
表达式(2。8)表明,模糊函数在多普勒抽上的积分体积分布取决于延迟轴上的模糊函数傅里叶变换。而式(2。9)表明,多普勒抽上的模糊函数傅里叶变换决定了模糊函数在延迟轴上的积分体积分布。由此说明,信号复包络模的平方决定了积分体积分布,而和信号时域相位特性无关。
2。1。3 模糊图切割
模糊图切割即为用垂直τξ平面的平面对模糊图进行垂直的切割。
当 时,对模糊图进行切割,切割平面过最大值,同时得到距离自相关函数
(2。10)
例如单载频信号的距离自相关函数如下图
图2。2 单载频脉冲信号的距离自相关函数
上图给出了单载频脉冲信号的距离自相关函数图,从图中我们可以看出,这是单峰响应,当 时其响应峰比较宽,不利于邻近的目标的分辨。
令 ,对模糊图进行切割,得到速度模糊函数,即假如两个“点目标”的距离相同,然而其对雷达的径向速度不同,从而产生了速度分辨问题。
例如单载频信号的速度自相关函数如下图
图2。3 单载频脉冲信号的速度自相关函数
上图给出了单载频信号的速度自相关函数,由图中可以看出单载频信号的速度分辨力高,但图2。2得到的距离分辨力较差,这就表明单载频脉冲信号不能同时给出高的距离和速度分辨力。
2。2 线性调频脉冲信号
2。2。1 线性调频脉冲信号的定义
线性调频信号是最早研究的一类脉冲压缩信号,该信号源于匹配滤波理论基础。其优点是匹配滤波器对回波信号的多普勒频移不敏感,所以无论回波信号是否有较大的频移,匹配滤波器依然具有脉冲压缩的作用,缺点是输出响应将产生于多普勒频移成正比的附加时延。
线性调频信号的表达式可以为 (2。12)
其信号的复包络为 (2。13)
其中,T为脉冲宽度;为调频斜率,B为调频带宽,也称频偏。
假设,,则其信号的波形为
图2。4 线性调频脉冲信号波形文献综述
由上图看出,频偏大于零时,瞬时频率呈线性增长,信号波形也随着时间的增大,也越来越紧密。