周旭广,周 旋,吴前垠,张 鹏

(1.中国人民解放军93856部队，甘肃兰州730060;2.中国人民解放军96217部队，贵州贵阳550081;3.中国人民解放军93808部队，甘肃兰州730100)

0 引言

在现代雷达系统中得到广泛应用的脉冲压缩技术，较好地解决了探测能力与距离分辨率之间的矛盾，同时具有潜在的抗干扰能力[1]。理论证明，用于脉冲压缩的信号形式往往具有大的时宽带宽乘积。线性调频(LFM)信号是研究得最早而又应用最广泛的一种脉冲压缩信号，它容易产生和处理，技术成熟，匹配滤波器对回波信号的多普勒频移不敏感，主要缺点是存在距离与多普勒频移的耦合以及匹配滤波器输出旁瓣较高的问题[2]。双曲调频(HFM)信号作为一种仿生信号，具备脉压信号的特点，在水下目标检测和雷达系统中已得到一些学者的研究[3-5]，HFM信号通过匹配滤波器的脉压输出几乎不存在时频耦合的现象，因而有利于高速运动目标的检测。本文将通过MATLAB仿真，详细比较LFM和HFM信号脉压性能的异同，并对两种信号的多普勒时变性质进行分析。

1 两种脉压信号的时频特性

1.1 LFM信号时频特性

线性调频信号的复数表达式为

LFM信号相位函数为

式中，A为信号幅度;T为脉冲宽度;rect(t/T)为矩形函数;f0为中心频率;k为调频斜率，k=B/T，B为信号带宽。

1.2 HFM信号时频特性

设雷达系统发射信号为双曲调频信号，其复数表达式为

HFM信号相位函数为

由上面公式定义可知，HFM与LFM信号一样，具有可选择的时宽带宽积，因而能够实现脉冲压缩。从图1和图2可以看出，LFM和HFM信号的时域波形比较近似;LFM信号频谱在带宽内很平坦，而HFM信号则拖着长尾递减;LFM信号相位是二次曲线，HFM信号相位曲线是对数函数。……