电子信息工程综合实验-线性调频脉冲压缩

实验六实验六 线性调频脉冲压缩线性调频脉冲压缩 一 一 实验目的实验目的 1 了解线性调频脉冲压缩的工作原理 2 了解线性调频脉冲信号加权处理的工作原理 3 掌握脉冲压缩信号的 压缩比 和 主副瓣比 的测量方法 二 二 实验仪器实验仪器 示波器 万用表 三 三 实验原理实验原理 线性调频矩形脉冲信号的复数表达式为 2 0 0 1 2 2 2 1 jf tKt jf t t s trectet e TT 其中为信号的复包络 t 2 1 j Kt t trecte TT 式中 T 为脉冲宽度 信号的瞬时频率可写成 2 00 1 2 2 d f tf tKtfKt dt 瞬时频率与时间成线性关系 因此称为线性调频信号 K B T 其中称为 f t 调频斜率 B 为调频带宽 即信号的带宽 线性调频信号的脉冲压缩是通过匹配滤波器得到的 如果输入信号的频率特 性为 jf U fU fe 那么匹配滤波器的频率特性应满足下式 0 2 jftjf m HfK X fee 若令 2 KA 则可得 0 2 exp 2 42 0 d m Hfj t fff 上式中压缩滤波器的群延迟特性 频率 延时特性 为 0 0 0 2 dd f dfB ff dfB f f tt 2 是与滤波器物理实现有关的一个附加延时 0dt 可得线性调频脉冲压缩滤波器的输出信号为 00 22 2 0 0 sin 2 dd jftjf tjf t d d B t tt U fX f H fdfAdfA D B t t eee t 实际情况下取实信号表示为 0 0 0 sin cos 2 d d d B t U fA Df t B t t t t 当输入信号有的多普勒频率时 匹配滤波器的输出表达式 22sin 2 2 exp 2 exp 4 2 2 kt T y tkjkj kt T tT 加权处理 压低副瓣常用的方法是对匹配滤波器的权值进行窗函数加权 常用的窗函数 hamming 窗 hanning 窗 Taylor 窗 1 cos 2 n f H fKKfB B 3 4 四 四 实验内容及步骤实验内容及步骤 1 实验内容 1 观看实验室脉压装置 2 对照 P38 表 1 的功能表观察输入输出波形 3 测量主副瓣比 4 测量主峰宽度 2 主副瓣比测量 用示波器测量主峰幅度 V1 副瓣幅度 V2 根据以下公式计算主副瓣比 1 20log 2 V MSR V 3 主峰宽度的测量 测量主峰幅值为 0 707V1 的宽度 测量的主峰宽度 主峰展宽系数 不加权时的主峰宽度 五 五 实验结果实验结果 不加权 16 微秒时 5 不加权 8 微秒时 6 海明加权 16 微秒时 7 海明加权 8 微秒时 8 泰勒加权 16 微秒时 9 泰勒加权 8 微秒时 10 根据以上结果图形可得测试数据如下 11 表 1 测试数据 时宽16us8us 测量项 目 主副瓣比主峰宽度 主峰展 开系数 主副瓣比主峰宽度 主峰展 开系数 不加权XXX2321XXX2181 海明加 权 283761 6223 233601 65 泰勒加 权 25 654762 0519 364 882 23 六 六 实验思考实验思考 1 为什么不同的加权主副瓣比和主峰宽度不同 因为不同的加权引起的失配也就不同 主瓣展宽的程度也不同 2