Увеличение длительности переданного импульса увеличивает свою энергию и улучшает целевую возможность обнаружения. С другой стороны сокращение длительности импульса улучшает разрешение области значений радара.
Для меандра длительность переданного импульса и обработанного эха является эффективно тем же самым. Поэтому разрешение области значений радара и целевой возможности обнаружения связывается в обратной связи.
Импульсные методы сжатия позволяют вам разъединить длительность импульса от его энергии путем эффективного создания различной длительности для переданного импульса и обработанного эха. Используя модулируемый импульсный сигнал линейной частоты популярный выбор для импульсного сжатия.
Комплексный конверт линейного импульсного сигнала FM с увеличением мгновенной частоты:
где β является пропускной способностью, и τ является импульсной длительностью.
Если вы обозначаете фазу Θ (t), мгновенная частота:
который является линейной функцией t с наклоном, равным β/τ.
Комплексный конверт линейного импульсного сигнала FM с уменьшением мгновенной частоты:
Импульсные формы волны сжатия имеют продукт пропускной способности времени, βτ, больше, чем 1.
Чтобы создать линейный импульсный сигнал FM, используйте phased.LinearFMWaveform. Можно настроить определенные характеристики формы волны, включая:
Частота дискретизации
Длительность одного импульса
Импульсная частота повторения
Разверните пропускную способность
Разверните направление (или вниз), соответствуя увеличению и уменьшению мгновенной частоты
Конверт, который описывает амплитудную модуляцию импульсного сигнала. Конверт может быть прямоугольным или Гауссовым.
Прямоугольный конверт можно следующим образом, где τ является импульсной длительностью.
Гауссов конверт:
Количество выборок или импульсов в каждом векторе, который представляет форму волны
В этом примере показано, как создать линейный импульсный сигнал FM с помощью phased.LinearFMWaveform. Пример иллюстрирует, как задать настройки свойства.
Создайте линейный импульс FM с частотой дискретизации 1 МГц, импульсной длительностью 50 μs с увеличивающейся мгновенной частотой и пропускной способностью развертки 100 кГц. Импульсная частота повторения составляет 10 кГц, и амплитудная модуляция является прямоугольной.
waveform = phased.LinearFMWaveform('SampleRate',1e6,... 'PulseWidth',50e-6,'PRF',10e3,... 'SweepBandwidth',100e3,'SweepDirection','Up',... 'Envelope','Rectangular',... 'OutputFormat','Pulses','NumPulses',1);
В этом примере показано, как построить линейный FM (LFM) импульсный сигнал. Форма волны LFM имеет длительность 100 микросекунд, пропускную способность 200 кГц и PRF 4 кГц. Используйте значения по умолчанию для других свойств. Вычислите продукт пропускной способности времени. Постройте действительную часть формы волны и постройте один полный импульсный интервал повторения.
Примечание: Этот пример запускается только в R2016b или позже. Если вы используете более ранний релиз, заменяете каждый вызов функции с эквивалентным step синтаксис. Например, замените myObject(x) с step(myObject,x).
waveform = phased.LinearFMWaveform('PulseWidth',100e-6,... 'SweepBandwidth',200e3,'PRF',4e3);
Отобразите продукт пропускной способности времени развертки FM.
disp(waveform.PulseWidth*waveform.SweepBandwidth)
20
Постройте действительную часть формы волны.
plot(waveform)
Используйте step метод, чтобы получить один полный интервал повторения сигнала. Постройте действительные и мнимые части.
y = waveform(); t = unigrid(0,1/waveform.SampleRate,1/waveform.PRF,'[)'); figure subplot(2,1,1) plot(t,real(y)) axis tight title('Real Part') subplot(2,1,2) plot(t,imag(y)) xlabel('Time (s)') title('Imaginary Part') axis tight
В этом примере показано, как построить функцию неоднозначности линейного импульсного сигнала FM.
Примечание: Этот пример запускается только в R2016b или позже. Если вы используете более ранний релиз, заменяете каждый вызов функции с эквивалентным step синтаксис. Например, замените myObject(x) с step(myObject,x).
Задайте и настройте линейную форму волны FM.
waveform = phased.LinearFMWaveform('PulseWidth',100e-6,... 'SweepBandwidth',2e5,'PRF',1e3);
Сгенерируйте выборки формы волны.
wav = waveform();
Создайте 3-D объемную поверхностную диаграмму функции неоднозначности для формы волны.
[afmag_lfm,delay_lfm,doppler_lfm] = ambgfun(wav,... waveform.SampleRate,waveform.PRF); surf(delay_lfm*1e6,doppler_lfm/1e3,afmag_lfm,... 'LineStyle','none') axis tight grid on view([140,35]) colorbar xlabel('Delay \tau (\mus)') ylabel('Doppler f_d (kHz)') title('Linear FM Pulse Waveform Ambiguity Function')
Поверхность имеет узкий гребень, который немного наклоняется. Наклон указывает на лучшее разрешение в сокращении нулевой задержки.
В этом примере показано, как вычислить и построить величины функции неоднозначности для прямоугольного и линейного импульсного сигнала FM. Нуль, который сократил Доплер (величины последовательностей автокорреляции) иллюстрирует импульсное сжатие в линейном импульсном сигнале FM.
Примечание: Этот пример запускается только в R2016b или позже. Если вы используете более ранний релиз, заменяете каждый вызов функции с эквивалентным step синтаксис. Например, замените myObject(x) с step(myObject,x).
Создайте прямоугольную форму волны и линейный импульсный сигнал FM, имеющий ту же длительность и PRF. Сгенерируйте выборки каждой формы волны.
rectwaveform = phased.RectangularWaveform('PRF',20e3); lfmwaveform = phased.LinearFMWaveform('PRF',20e3); xrect = rectwaveform(); xlfm = lfmwaveform();
Вычислите величины функции неоднозначности для каждой формы волны.
[ambrect,delay] = ambgfun(xrect,rectwaveform.SampleRate,rectwaveform.PRF,... 'Cut','Doppler'); ambfm = ambgfun(xlfm,lfmwaveform.SampleRate,lfmwaveform.PRF,... 'Cut','Doppler');
Постройте величины функции неоднозначности.
subplot(211) stem(delay,ambrect) title('Autocorrelation of Rectangular Pulse') axis([-5e-5 5e-5 0 1]) set(gca,'XTick',1e-5*(-5:5)) subplot(212) stem(delay,ambfm) xlabel('Delay (seconds)') title('Autocorrelation of Linear FM Pulse') axis([-5e-5 5e-5 0 1]) set(gca,'XTick',1e-5*(-5:5))
