实验六线性调频脉冲压缩
一、 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、 实验仪器
示波器、万用表。
三、 实验原理
线性调频矩形脉冲信号的复数表达式为：
Kt 2) t j 2π(f 0t +12
s (t ) =() e =μ(t ) e j 2πf 0t
T 其中μ(t ) 为信号的复包络：
μ(t ) =
2t
() e j πKt )
T 式中T 为脉冲宽度，信号的瞬时频率可写成：
1d
f (t ) =(2πf 0t +πKt 2) =f 0+Kt
2πdt
瞬时频率f (t ) 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：
U (f ) =|U (f ) |e j θ(f )
那么匹配滤波器的频率特性应满足下式：
H m (f ) =K |X (f ) |e -j θ(f ) e -j 2πft 0
若令：K =A 则可得：
H m (f ) =exp(j [2π(f
-f 0)
2
-π/4-2π
f t
≤
]
d 0
上式中压缩滤波器的群延迟特性（频率—延时特性）为：
d θ(f ) (f -f 0) τ
t d (f ) =df =B +t d 0, f -
f
B 2
t
d 0
是与滤波器物理实现有关的一个附加延时。
可得线性调频脉冲压缩滤波器的输出信号为：
U (f ) =⎰X (f ) H (f ) e
-∞∞
j 2πft
df =⎰-∞
∞
j 2πf (t -
t d 0) df =j 2πf (t -t d 0)
d 0
实际情况下取实信号表示为：
U (f ) =d 0πf (t -t d 0))
当输入信号有ξ的多普勒频率时，匹配滤波器的输出表达式：
y (t ) =2
j 2π(-k t )]exp(j π/4)
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。
πf
H (f ) =K +(1-K )cos n () f ≤
B /2
B
四、 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：
V 1
MSR =20log
V 2
3、主峰宽度的测量
测量主峰幅值为0.707V1的宽度。
主峰展宽系数=
测量的主峰宽度
不加权时的主峰宽度
五、 实验结果
不加权16微秒时：
不加权8微秒时：
海明加权16微秒时：
海明加权8微秒时：
泰勒加权16微秒时：
泰勒加权8微秒时：
根据以上结果图形可得测试数据如下：
表1 测试数据
六、 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、主副瓣比还有什么测量方法？ 主副瓣比MSR=（主瓣—副瓣）×24.2 3、为什么输出要取对数？
取对数有利于缩小取值范围，以防测量的范围太大不利于观察。
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实验六线性调频脉冲压缩
一、 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、 实验仪器
示波器、万用表。
三、 实验原理
线性调频矩形脉冲信号的复数表达式为：
Kt 2) t j 2π(f 0t +12
s (t ) =() e =μ(t ) e j 2πf 0t
T 其中μ(t ) 为信号的复包络：
μ(t ) =
2t
() e j πKt )
T 式中T 为脉冲宽度，信号的瞬时频率可写成：
1d
f (t ) =(2πf 0t +πKt 2) =f 0+Kt
2πdt
瞬时频率f (t ) 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：
U (f ) =|U (f ) |e j θ(f )
那么匹配滤波器的频率特性应满足下式：
H m (f ) =K |X (f ) |e -j θ(f ) e -j 2πft 0
若令：K =A 则可得：
H m (f ) =exp(j [2π(f
-f 0)
2
-π/4-2π
f t
≤
]
d 0
上式中压缩滤波器的群延迟特性（频率—延时特性）为：
d θ(f ) (f -f 0) τ
t d (f ) =df =B +t d 0, f -
f
B 2
t
d 0
是与滤波器物理实现有关的一个附加延时。
可得线性调频脉冲压缩滤波器的输出信号为：
U (f ) =⎰X (f ) H (f ) e
-∞∞
j 2πft
df =⎰-∞
∞
j 2πf (t -
t d 0) df =j 2πf (t -t d 0)
d 0
实际情况下取实信号表示为：
U (f ) =d 0πf (t -t d 0))
当输入信号有ξ的多普勒频率时，匹配滤波器的输出表达式：
y (t ) =2
j 2π(-k t )]exp(j π/4)
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。
πf
H (f ) =K +(1-K )cos n () f ≤
B /2
B
四、 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：
V 1
MSR =20log
V 2
3、主峰宽度的测量
测量主峰幅值为0.707V1的宽度。
主峰展宽系数=
测量的主峰宽度
不加权时的主峰宽度
五、 实验结果
不加权16微秒时：
不加权8微秒时：
海明加权16微秒时：
海明加权8微秒时：
泰勒加权16微秒时：
泰勒加权8微秒时：
根据以上结果图形可得测试数据如下：
表1 测试数据
六、 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、主副瓣比还有什么测量方法？ 主副瓣比MSR=（主瓣—副瓣）×24.2 3、为什么输出要取对数？
取对数有利于缩小取值范围，以防测量的范围太大不利于观察。
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