什么是脉冲压缩？

%%单个目标回波的脉冲压缩 clear clc %% %%仿真参数设置 fc=10e9; %载波频率 Tp=10e-6; %脉冲宽度 B=10e6; %信号带宽,理论分辨率为15m Fs=100e6;Ts=1/Fs; %采样频率及周期 R=[1000,4960,5000,5020,5040,9000]; %目标距离 RCS=[1 1 1 1 1 1]; %反射系数,与目标数目一致 L=length(R); C=3e8; %光速 K=B/Tp; %调频率 Rmin=1e3;Rmax=10e3; %回波测距范围 %% %%chirp信号构造 N=ceil(Tp/Ts); t=linspace(-Tp/2,Tp/2,N); %chirp信号模型的时间轴（默认矩形窗） s_chirp_t=exp(1j*pi*K*t.^2); %chirp原始信号时域模型（无载频） % freq = linspace(-Fs/2,Fs/2,N); %频域轴 % S_chirp_w=fftshift(fft(s_chirp_t,N));%将（0，2pi）内的fft转换到（-pi，pi),并以实际频率为轴 %figure,plot(freq/1e6,abs(S_chirp_w) ),xlabel(f /MHz),ylabel(幅度谱),title(Chirp信号 幅度谱); %figure,plot(freq/1e6,unwrap(angle(S_chirp_w))*180/pi),xlabel(f /MHz),ylabel(相位谱),title(Chirp信号 相位谱); %% %%chirp信号回波（带有载波） Rwind=Rmax-Rmin; Twind=2*Rwind/C; Nwind=ceil(Twind/Ts); tr=linspace(2*Rmin/C,2*Rmax/C,Nwind); %可检测到的时间范围（由距离决定），时间轴 td=ones(L,1)*tr-2*R/C*ones(1,Nwind); %回波时间变量 %将L路回波叠加在一起 Srt=RCS*((abs(td)<Tp/2).*exp(1j*2*pi*fc*td+1j*pi*K*td.^2));%fc载波调制，回波加矩形窗，Nwind点，但只有N个点有值(2*(Rmin-R)/C,2*(Rmax-R)/C,Nwind) figure,plot(tr/1e-6,real(Srt)),xlabel(t/us),ylabel(幅度),title(Chirp回波信号实部); Srw=fftshift(fft(Srt)); freq = linspace(-Fs/2+fc,Fs/2+fc,Nwind); %频域轴 figure,plot(freq/1e6,abs(Srw)),xlabel(f /MHz),ylabel(带有载波的幅度谱),title(Chirp信号带载波); % Srt=RCS*(abs(td)<Tp/2).*exp(1j*pi*K*td.^2);%无载波调制，回波加矩形窗，Nwind点，但只有N个点有值(2*(Rmin-R)/C,2*(Rmax-R)/C,Nwind) %% %%回波解调 Srt_unmodulate=Srt.*exp(-1j*2*pi*fc*tr); figure,plot(tr/1e-6,real(Srt_unmodulate)),xlabel(t/us),ylabel(幅度),title(Chirp信号解调后实部); %% %%匹配滤波器构造 h_filter_t=conj(fliplr(s_chirp_t)); %时间反转取共轭构造匹配滤波器,(-Tp/2,Tp/2,N) %% %%脉冲压缩 %%s_output_t1=conv(Srt,h_filter_t);%时域卷积方法效率太低，为此以下采用fft实现快速卷积 %%Srt长度为Nwind，但只有N个非零值；h_filter_t长度为N。总长度可认为是Nwind+N-1 Nfft=2^nextpow2(N+Nwind-1); %圆周卷积代替线性卷积的点数条件 H_filter_w=fftshift(fft(h_filter_t,Nfft)); Srw_unmodulate=fftshift(fft(Srt_unmodulate,Nfft)); figure,plot(linspace(-Fs/2,Fs/2,Nfft)/1e6,abs(Srw_unmodulate)),xlabel(f/MHz),ylabel(幅度),title(Chirp信号解调后频谱); S_output_w=H_filter_w.*Srw_unmodulate; %匹配滤波 s_output_ifft=ifft(S_output_w); %时域压缩后的结果 s_output_t=s_output_ifft(1:N+Nwind-1); %取(1:N+Nwind-1)个点即为线性卷积的结果，以此用fft实现快速卷积 t_conv=linspace(2*Rmin/C-Tp/2,2*Rmax/C+Tp/2,N+Nwind-1);%快速卷积后所处的时间轴 r_conv=t_conv*C/2; %时间轴转化为距离轴 %% %%绘图 figure subplot(1,2,1) plot(tr/1e-6,real(Srt_unmodulate)),xlabel(t/us),ylabel(回波),title(Chirp信号 回波);%以tr作为时间轴 subplot(1,2,2) plot(r_conv,20*log10(abs(s_output_t))),xlabel(距离/m),ylabel(幅度),title(脉冲压缩输出);