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1、6 相位编码脉冲信号,6.1 二相编码信号 6.2 二元伪随机序列 6.3 PN截断码 6.4 巴克(Barker)序列 6.5 增加巴克码长度的方法 6.6 二相编码信号的处理 6.7 相位编码信号多普勒敏感问题 6.8 多相编码信号简介,6.1 二相编码信号,一、理想模糊图(图钉型) 二、二相编码信号基本概念 ck之积按乘法运算; dk之积按模2加法运算。,三、二相编码信号的频谱 结论: 频谱形状 频谱宽度 时宽带宽积 大时宽带宽积信号,1/T,四、二相编码信号的模糊函数 特点:(子脉冲AF求和) 主峰(码长相同都一样) 旁瓣 敏感性 对称性,五、二相编码信号的自相关函数(非周期) 结论:
2、 Ck决定自相关函数 主峰高度,旁瓣电平 非周期性,T,2T,3T,4T,5T,0,6.2 二元伪随机序列,一、二元随机序列和二元伪随机序列 平衡性 、蝉联性、相关函数、周期、频谱 二、最大长度序列(M序列) 1、产生 M序列的周期为: 反馈联接方式共有: 反馈方式:见资料 2、模糊函数 特点:图钉型;多峰;旁瓣电平变化规律。,3、自相关函数(周期性) 方法一: 方法二: 结论:双值电平,MSR=20logP;多峰; P, ;周期性自相关函数。 周期的选择: ;,4、M序列的功率谱 特点: 线性谱,相邻谱线的间隔为 ; 零频率分量的强度为 ; 包络由码元宽度 决定; 各谱线的强度与序列的长度和
3、 编码码型有关。,5、 M序列的应用,6、 M序列的信号处理 采用多路相关器(可以复用)和多普勒滤波器组。 相关器: 匹配滤波器: 多普勒滤波器组:FFT(MTD),6.3 PN截断码,一、定义 PN截断码就是 从M序列 中截取 一个周期形成的码。 截取位置任意,但 性能不一样。 二、模糊函数,二、自相关函数特性 + - + + - - - 原序列 - - - + + - + 镜像序列 - + - - + + + - + - - + + + - + - - + + + + - + + - - - + - + + - - - - + - - + + + + - + + - - - 代数和 -1,
4、0,-1,0,-1,0,7,0,-1,0,-1,0,-1 截断序列+ - + + - - -:7,0,-1,0,-1,0,-1; - - + - + + -:7,-2,-1,1,-3,0,1 - + - + + - -:7,-2,-1,0,-1,0,1,结论:自相关函数非双值电平,旁瓣与截取位置有关; ;非周期;用公式算。 三、PN截断码集,6.4 巴克(Barker)序列,一、定义 二、频谱(13位巴克码为例),三、模糊函数 特点: 四、自相关函数 主旁瓣比(MSR):22.3dB 特点:,五、性能 13位巴克码和同样时宽线性调频信号比较。 1、距离分辨力高,自相关函数 2、速度分辨力相同
5、两种信号的时宽相同时,其速度分辨力相同,因为它们的有效时宽都是由时宽 决定。 (模糊图在多普勒轴交点相同) 3、测距精度高 4、 5、旁瓣电平 6、压缩比 7、多普勒敏感信号 8、码型捷变,6.5 增加巴克码长度的方法,一、概念 组合巴克码就是用某一个巴克码作为基本码元称为内码,组成另一个新的巴克码称为外码。 +-+,+-+, +-+, +-+, +-+,- -+-, - -+-, +-+, +-+, - -+-, +-+, - -+-, +-+, 二、自相关函数计算 公式,简便法 原则:a. 把外码和内码的自相关函数相乘; 即用外码的自相 关函数的每个值,逐项对内码自相关函数值进行加权; b
6、. 把乘积按内码长度进行分段; c. 找出对称轴,用“对称迭加”对相关值进行修正。,例如:R0=3,0,-1,Ri=2,-1 3,0,-1 2,-1 6,-3 0,0 -2,1 修正后:6,-3 0,1 -2,1 例如:R0=4,-1,0,1,Ri=3,0,-1 4,-1,0,1 3,0,-1 =12,0,-4-3,0,10,0,03,0,-1 修正后:12,1,-4,-3,0,1,0,-1,0,3,0,-1 按 结论:,6.6 二相编码信号的处理,一、匹配滤波器特性,二、二相编码信号的处理方法 1、4路变2路 2、时域处理 3、采样频率,信号处理增益(信噪比提高) 提高MSR方法:抑制旁瓣;
7、捷变积累。 三、组合巴克码的处理 外码匹配滤波器:延迟时间为PT(P为内码码长) 内码匹配滤波器:与普通一样,6.7 二相编码信号多普勒敏感问题,一、概念 当存在多普勒频率时,主峰要下降,旁瓣要增加,主旁瓣比要降低。 二、影响主旁瓣比的因素 主峰的变化: 1、M序列:处理时间 2、PN码:PT 3、PN码集:PTr 4、Barker码:PT 5、互补码PT(频分/时分) 与压缩比D(P)、子脉冲宽度T、重复周期Tr有关。,13位巴克码的模糊图切割,15位PN截断码的模糊图切割,三、解决方法 1、多普勒补偿(变本振):静止目标变运动,影响对消 2、修正匹配滤波器(移动模糊图原点):匹配滤波器太多 3、消除多普勒电路:非线性,影响邻近分辨 4、补偿式旁瓣抑制滤波器:对应失配输出进行抑制,6.8 多相编码信号简介,一、概念 二相编码信号:BPSK;四相编码信号:QPSK,多相编码信号。 二、弗兰克Frank多相编码(基本相移 : ),作 业,1、写出由4位巴克码+ + - +作为基本码元(内码),组成一个新的7位巴克码+ + + - - + -(外码)的编码形式,计算出该码的距离自相关函数,并绘出处理系统的结构示意图。 2、PN截断码序列和M序列的距离自相关函数有何区别? 3、以M序列信号处理方法为例,说明相关器和匹配滤波器的关系。,