數字脈沖壓縮技術在雷達中的應用
引 言
隨著現代技術的發展,對雷達的作用距離、分辨率和測量精度等性能指標提出了越來越高的要求。為了增加雷達系統的檢測能力,要求增大雷達發射的平均功率。在峰值功率受限時,要求發射脈沖盡量寬,而為了提高系統的距離分辨率,又要求發射脈沖盡量窄,提高雷達距離分辨率同增加檢測能力是一對矛盾。作為現代雷達的重要技術,脈沖壓縮有效地解決了雷達分辨率同平均功率間的矛盾,并在現代雷達中廣泛應用。
1 雷達距離分辨率與信號帶寬的關系及脈沖壓縮
雷達分辨率的概念由光學分辨率概念引申而來。人眼在觀察相鄰兩物點成的像時,要能判斷出是兩個像點而不是一個像點,則要求兩個衍射斑中心之間的重疊區有一定量的明暗差別,判別結果會因人而異。為了右一個統一的標準,瑞利(Rayleigh)認為:當兩衍射斑的中心距正好等于第一暗環的半徑,人眼剛能分辨開這兩個像點。這也就是常說的瑞利判據。根據瑞利判據,兩個衍射斑的合成強度的最小值是孤立衍射斑最大值的0.735;人們認為該判據過于嚴格,又提出了道斯(Dawes)判據和斯派羅(Sparrow)判據。道斯判據認為當兩衍射斑的合成強度的最小值為1.013,兩衍射斑附近強度最大值為1.045時,可分辨為兩個像點;斯派羅判據認為當兩個衍射斑的合成強度剛好不出現下凹時,為可以分辨的極限。在雷達分辨率定義中遵循要求嚴格的瑞利判據。
雷達發展的早期,雷達距離向的分辨率ρr表示為:
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