伪码调相测距技术：原理与应用

"这篇硕士论文探讨了伪码调相测距技术，重点研究了伪随机码调相体制测距系统的原理，包括伪码序列的性质、生成、调制与解调，以及相关检测方法。论文中使用Verilog语言设计了基于FPGA的m序列生成程序，并构建了以混频器为核心的调制解调器及相关电路，实现了电路简化，实测结果符合系统要求。此外，还讨论了通过可变延时进行距离测量的方案。关键词包括伪随机码、伪码调相技术、伪码探测器和相关检测。" 在雷达和引信技术中，伪码调相测距是一种重要的技术手段。该技术利用伪随机码序列（PRN）的特性来编码雷达发射的信号，以提高信号的分辨能力和抗干扰能力。PRN序列具有良好的自相关性和互相关性，这使得在接收端可以精确地对回波信号进行相关处理，从而确定目标的距离。 伪码序列的性质至关重要，它们通常是m序列，这是一种周期性的二进制序列，其特点是自相关峰值高，非峰值低，这有助于在噪声中提取信号。论文中提到，使用Verilog语言编写程序在可编程数字器件（如FPGA）上生成m序列，这是实现伪码调相的基础。 调制过程是将伪随机码序列与载波信号相乘，形成调相后的脉冲。在描述中提到了混频器，它是调制和解调的核心部件。混频器的作用是将接收到的信号与本地伪随机码序列进行混频，生成含有距离信息的输出信号。输出信号是伪随机序列与多普勒信号的乘积，多普勒信号反映了目标相对于雷达的速度，而伪随机序列则携带了时间信息。 相关器的输出信号是伪随机序列自相关函数与多普勒信号的乘积，这个过程称为相关检测。相关检测能够有效地提取信号，即使在存在噪声和干扰的情况下，也能准确计算出目标的距离。图12.3和图1.2.4显示了相关器输出的波形和归一化波形，这些图形对于理解和分析相关检测的性能非常有帮助。 论文的最后部分讨论了通过可变延时实现距离测量的方案，这种方法是通过调整延迟线的长度，使回波信号与本地参考信号的相位对齐，从而确定目标的距离。这种方法对系统的设计和实现提出了更高的要求，但能够提供更精确的距离测量。 这篇硕士论文深入探讨了伪码调相测距技术的各个方面，从理论到实践，展示了如何利用FPGA实现伪码序列的生成，并设计了基于混频器的调制解调器，以及相关的硬件电路，为实际的雷达和引信系统提供了理论和技术支持。