雷达波形初相识

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(1) 什么是雷达波形？

雷达发射的波形，一般可以用下面的公式来表示：

也就是说，雷达发射的波形，可以看成是将基带波形以不同的方式调制到单音载波上而得到的。

比如最简单的连续波，就是单音载波，没有叠加调制；而单脉冲波形，就可以看成周期脉冲对单音载波的幅度调制。

(2)一些常用的雷达波形

雷达波形可以分为连续波形(CW)和脉冲波形(Pulsed)，而在连续波形和脉冲波形中，又分别会有频率调制或者相位调制。

以下是脉冲雷达波形中的一些示例。

如果在脉宽内没有调制，则波形是最简单的周期脉冲波形，如下图所示。

如果脉宽内的调制是线性调制(LFM)，那么调制脉冲波形如下图所示。

(3) 为什么会有不同类型的雷达波形呢？

雷达系统的一些性能，比如说SNR，距离分辨率(range resolution)和多普勒分辨率(Doppler resolution)，会受到雷达波形的影响。

以上面的两种雷达波形为例，当两者分别经过Matched Filter时，可以看到不同的输出波形。

Matched Filter是一种最大化输出SNR的方法，其滤波器的冲激响应与输入波形相关，为：

所以，不同的雷达波形，对应的匹配滤波器的冲激响应是不一样的。

从上面不同波形对应的匹配滤波器的输出来看，在脉宽=15us，PRI=100us时，LFM对应的输出脉宽要明显比PULSE对应的输出脉宽要窄。

这样子的话，LFM的range resolution会相对来说更高点。

参考文献：

[1] https://uk.mathworks.com/help/phased/ref/pulsewaveformanalyzer-app.html?s_eid=PSM_15028

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