线性脉冲调频系统

线性脉冲调频系统

线性脉冲调频系统（Chirp）是指系统的载频在一给定的脉冲时间间隔内线性地扫过一个宽带范围，形成一带宽较宽的扫频信号，或者说载频在一给定的时间间隔内线性增大或减小，使得发射信号的频谱占据一个宽的范围。在语音频段，线性调频听起来类似于鸟的“啾啾”叫声，所以线性脉冲调频也称为鸟声调制。
线性脉冲调频是一种不需要用伪随机码序列调制的扩频调制技术，由于线性脉冲调频信号占用的频带宽度远远大于信息带宽，从而也可获得较好的抗干扰性能。
线性脉冲调频，是作为雷达测距的一种工作方式使用的，其基本原理如图1-10所示。线性脉冲调频信号的产生，可由一个锯齿波信号调制压控振荡器(VCO)来实现，如图1-10(a)所示。
发射波是一个频偏为 的宽带调频波，通常是线性调频。线性调频信号的特点是，发射脉冲信号的瞬时频率在信息脉冲持续周期 内随时间作线性变化，在脉冲起始和终止时刻的频差
                      (1-12)
式中：  ——脉冲起始时刻的频率，Hz；
 ——脉冲终止时刻的频率，Hz；
 ——瞬时频率变化范围，Hz；
 ——线性调制后的带宽，Hz。

图1-10 线性脉冲调频原理图
 (a) 发射端；(b) 接收端

在脉冲持续时间Tb内，信号的瞬时频率为

性脉冲调频信号的接收解调可用匹配滤波器来实现，参见图1-10(b)。它是由色散延迟线构成的。这种延迟线对信号的高频成分延迟时间长，对低频成分延迟时间短，于是频率由高到低的载频信号通过匹配滤波器后，各频率成分几乎同时输出。这些信号成分叠加在一起，形成了脉冲时间的压缩，使输出信号幅度增加，能量集中，将有用信号检出。而与滤波器不匹配的信号在时间上没有压缩，甚至反被扩展。这就完成了和直接序列扩频及跳频扩频系统类似的过程，从而获得输出信噪比改善的好处。
色散延迟线或调频脉冲匹配滤波器压缩扫频信号，通常是线性压缩。压缩比为D=?FTb = 。
线性脉冲调频扩频技术和通信的关系不大，本书不作讨论。