雷达信号处理分析：脉压信噪比与STL源码解析

"脉压信噪比分析-stl源码剖析简体中文版" 本文主要讨论的是雷达信号处理中的一个重要概念——脉压信噪比分析，特别是在相位编码雷达系统中的应用。相位编码雷达利用伪随机码进行信号调制，以提高雷达的探测性能和距离分辨率。在该文中，作者张倩进行了相关的仿真实验，以深入理解这些理论概念。 首先，文中提到了一个单目标的仿真结果，涉及到脉冲压缩的过程。脉冲压缩是雷达信号处理的关键步骤，它通过与已知编码序列的相关运算，将宽脉冲转换为窄脉冲，从而提高信噪比（SNR）。在静态目标的条件下，输入信噪比如为10dB，经过脉冲压缩后，输出信噪比得到了显著提升，达到31.0493dB，这与理论计算值31.0380dB非常接近，显示了脉冲压缩的有效性。 在仿真中，雷达的参数设定包括码频为12MHz，伪码周期内码长为127，占空比10%，载频为10GHz，输入噪声为高斯白噪声。目标的特性可以变化，包括速度（0到1000m/s）、幅度（1到100）、距离（0到10000m），并且相干积累总时宽不超过10ms。通过改变这些参数，可以研究脉压和快速傅里叶变换（FFT）对信噪比、时宽和带宽的影响。 在脉压输出和FFT输出的信噪比分析中，可以看到脉压不仅提高了信噪比，同时也使得雷达对多卜勒频率的变化更加敏感。然而，这种敏感性也带来了一定的性能损失，表现为脉压主旁比随多卜勒频率的变化而变化，这可以通过绘制脉压主旁比与多卜勒的曲线来分析。 当有双目标存在时，仿真展示了大目标旁瓣可能掩盖小目标的现象，以及如何通过脉冲压缩实现距离分辨和速度分辨。距离分辨能力由相干积累时间和脉冲宽度决定，而速度分辨则受限于雷达的工作频率和脉冲重复频率。 脉压增益（Dm）计算公式为DP=P Tb × 1/Tb，其中P是脉冲功率，Tb是单个脉冲的宽度，这里计算得到大约31.0380dB。而FFT增益（Dfft）则是相干积累次数N，此处为94，约为19.7312dB。 此外，多普勒容限（fdf-3.94dB）表示系统能分辨的最小多普勒频率，计算公式为1/2Tr，此处约为47244Hz。这意味着雷达系统对于小于这个频率的多普勒变化无法区分。 最后，距离分辨能力（Δr）由脉冲宽度Tb决定，计算公式为cTb/2，得出12.5m，其中c是光速。这表明雷达可以分辨至少12.5m远的目标。 该资源详细探讨了相位编码雷达的信号处理，特别是脉冲压缩对信噪比的提升，以及其在多目标环境下的表现，对于理解雷达信号处理的基本原理和技术具有重要意义。