电子信息工程综合实验线性调频脉冲压缩.docx
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电子信息工程综合实验线性调频脉冲压缩
电子信息工程综合实验-线性调频脉冲压缩
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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:
其中
为信号的复包络:
式中T为脉冲宽度,信号的瞬时频率可写成:
瞬时频率
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:
那么匹配滤波器的频率特性应满足下式:
若令:
则可得:
上式中压缩滤波器的群延迟特性(频率—延时特性)为:
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:
实际情况下取实信号表示为:
当输入信号有
的多普勒频率时,匹配滤波器的输出表达式:
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。
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:
3、主峰宽度的测量
测量主峰幅值为0.707V1的宽度。
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
时宽
16us
8us
测量项目
主副瓣比
主峰宽度
主峰展
开系数
主副瓣比
主峰宽度
主峰展
开系数
不加权
XXX
232
1
XXX
218
1
海明加权
28
376
1.62
23.23
360
1.65
泰勒加权
25.65
476
2.05
19.36
4.88
2.23
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。