巴克码编码波形性质探讨课程设计.doc

《巴克码编码波形性质探讨课程设计.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、课程设计学年第一学期学号XXXXXX姓名成绩课程名称：《现代雷达系统理论》报告题目：巴克码编码波形性质探讨完成日期授课教师：XXX教授巴克码编码波形性质探讨摘要：巴克码作为脉冲压缩编码波形，能获得较高的距离分辨率和最大可能探测距离，研究其波形特性对于雷达应用非常必要。本文对巴克码信号特性进行了初步的探讨和研究，包括信号频谱特性和模糊特性，为下一步深入研究打下了基础。关键词：脉冲压缩；巴克码；模糊函数1引言对于雷达来说，距离分辨率和最大可探测距离是一对矛五变量，大的探测距离意味着需要更长的脉冲宽度而好的距离分辨率则需要短脉冲。如果要两方血兼得的话就要采用脉冲压缩技

2、术，二进制相位编码就是采用这样的技术。巴克码是一种具有特殊规律的二进制码字,它具有尖锐单峰特性的局部自相关性，而且这个特殊码字在信息码元在噪声环境屮不易出现以便于识别。木文讨论了巴克码波形的解析表达式、信号频谱特性、信号模糊函数及相干脉冲串的模糊特性，并对相应的特性做了matlab仿真，对巴克码的一些性质做了初步的探讨。2巴克码波形分析2.1巴克码规律分析巴克码的特殊规律是：若一个n位的巴克码｛xpx2,x3...,xj,每个码元兀•只可能取值+1或一1,则它必然满足条件:当丿当Ovj

3、出巴克码的局部白相关函数具有尖锐的单峰特性，峰值在丿JO时发生。白相关函数长度为2/1-1,除j=0点、外的其它值为其旁瓣，且旁瓣取值关于0点对称，我们希望峰值旁瓣越小越好。目前人们己找到了多个巴克码字，具体情况如表1所示。表屮+表示+1,-表示-1。表1位数n巴克码字2++:—+3++一4+++-；++—+5++7+++—+—11++++—+-13+++++—+2.2巴克码信号特性分析二进制相位编码是将脉宽为Q的长脉冲分为N个较窄的脉冲，毎个了脉冲的宽度为T=TIN,每个了脉冲的相位是随机选择为相关的连续波参考信号的0或兀弧度。通常用或“+”来表示0相位,而

4、用“0”或“一1”来表示兀相位。相位编码信号的复数形式为：5（r）=A（t）ej2^=cig叫山瓜（2）其屮人是载频，人（/）=。（/）"卩⑴为复包络，二相编码的复包络可以写为⑴：'N-工C&W-kM）0vfvNAt）=[“o0其它N-l5)*工3—心)"0式中叩）是子脉冲函数是子脉冲宽度为卷积运算,N为子脉冲的个数,N't是脉冲持续的周期。X/）可取多种形式，如矩形脉冲，高斯脉冲等，这里我们取矩形脉冲。(4)(5)叩）=/如[右一£]对（3）式做傅立叶变换得到其频谱表达式⑴：5-1S（^）=Arsinc[（/-/0）Ar]e_A（/_/o）Ar曲U如L“o3

5、巴克码波形信号模糊函数分析雷达模糊函数表示匹配滤波器的输出，它描述由目标距离或多普勒引起的干扰。当匕,£）=（0,0）时，，模糊函数的值等于目标反射信号理想匹配时的匹配滤波器输出。由模糊函数、频率和时延三方面的关系绘成的三维图形称为雷达模糊函数图。信号$（F）模糊函数定义为

6、力（巧£）

7、化8(6)

8、力（「；fd）

9、=fMs*（/一T}ej^f,Idt-co按照（6）的定义，现在求巴克码信号的模糊函数N-1其屮化％（&//）=工龙2-"；£）力2（曲；力）q=-（N-）这里令T=Ar,其屮Z1（r;fd）为矩形脉冲y⑴的模糊函数，Z2（r；Z,）为二相编码N-1

10、工cq（—好）的模糊函数，力），広匕力）分别为:k=0（8）其它N--q（9）fg+严巴OSN-l“0.V-l工CG+屛如巴-（N-1）“SOr-q以11位的巴克码为例，其模糊函数如图1所示，图2为其零多普勒模糊函数切片,其对应的等值线。图111位巴克码模糊函数图图2模糊函数零多普勒切片•6-8-10-0.5-0.403-0200.1频率0.20.30.40.5图：3对应图1的等值线图巴克码的固定峰值副瓣电平为1,主瓣峰值为N,当N取13时，最好的副瓣衰减为201gK3=-22.3JB,在实际的雷达运用屮不能满足需要。若取巴克码的组合⑵，则可以获得更大的压缩比

11、，但峰值副瓣电平相应的会变大，使得干扰恶化。如取3位和4位巴克码的组合，把4位巴克码嵌入3位码字屮，这时压缩比为3*4=12,但其副瓣白相关函数相对于主瓣恶化了，如图4所示：090.807060.5040.302-10-6-6-4-20246810时延图434位组合巴克码模糊函数零多普勒切片4相干脉冲串模糊特性分析考虑式(3)描述的巴克码波形，其相干脉冲串表达式为：N-1B⑴二工AQ-iTQ(10)/=0这里7；肝表示相干脉冲重复间隔，则相干脉冲的模糊函数表达式为⑴：1.V-l仃1)其屮，巴克码模糊函数由％表示。将(9)式带入(11)式即可得到巴克码相干脉冲串的

12、模糊函数。5结论木文在利