《现代电子技术》2008年第23期总第286期　 通信与信息技术

巴克码信号处理的计算机仿真

侯民胜

(北京航空工程技术研究中心　北京　100076)

摘　要:巴克码信号是二相编码信号的一种,在PD雷达中得到了广泛应用。对巴克码信号进行匹配滤波处理可使输出信噪比达到最大。介绍了匹配滤波器的设计原理,给出白噪声匹配滤波器的传递函数模型。在Matlab/Simulink平台上,建立雷达发射信号为巴克码信号时匹配滤波器的仿真模型。计算机仿真表明,巴克码信号经匹配滤波器后脉冲宽度被压缩,信噪比得到了显著提高。该滤波器的脉冲压缩功能,解决了一般脉冲雷达通过增加脉冲宽提高作用距离与距离分辨力下降的矛盾。

关键词:巴克码信号;信号处理;匹配滤波器;信噪比;计算机仿真

中图分类号:TN95312　　　　　文献标识码:B　　　　　文章编号:10042373X(2008)232075203

ComputerSimulationofSignalProcessingofBarkerCode

HOUMinsheng

(BeijingAeronauticalTechnologyResearch,100076Abstract:Barkercodesignal,oneofthetwo2phaseMatchedfilterprocessingcanmaketheoutputSNRreachthemaximum.Theisintroduced,andthemodeloftransferfunc2tionofmatchedfilterforwhitenoiseison,thesimulationmodelofmatchedfilterforBakercodesignalissetup.TheispressedwhentheBakercodesignalthroughamatchedfilter,andtheSNRisfiltersolvedtheconflictbetweentheraisingofdetectionrangeandthefallingoftherangeresolutioninpulseradarbypulsepressing.

Keywords:Barkercodesignal;signalprocessing;matchedfilter;SNR;computersimulation

现代雷达要求既能探测远距离目标,又要有高的距离分辨力[1]。高的距离分辨力要求有极窄的脉冲宽度,这就限制了发射功率的增加,从而影响雷达的探测距离。采用脉冲压缩技术,发射宽脉冲信号,接收时经脉冲压缩后变成窄脉冲,可以解决雷达作用距离和距离分辨力之间的矛盾[2]。脉冲压缩雷达的发射信号一般为调频信号和二相编码信号。在有限的二相编码序列中,巴克码序列为最佳序列,它具有理想的自相关特性,在PD雷达中得到了广泛的应用[3]。1　巴克码特性

巴克码序列是相位编码信号的一种,具有理想的自

相关特性。巴克码的自相关函数的主峰和旁瓣均为底边宽度为2T的等腰三角形,主瓣峰值是旁瓣峰值的13倍。目前能够找到的巴克码只有7种,子脉冲长度分别为:2,3,4,5,7,11,13。已经证明巴克码的最大长度为13位。

对式(1)取傅里叶变换可得到巴克码信号的频谱:

N-1

U(f)=Tsinc(fT)

n=0

cexp(-∑

n

πfnT)j2(3)

式中,cn=exp(θn),取1或-1。2　巴克码信号的匹配处理

(1)

相位编码信号的一般表达式为[4]:

N-1

(

πf0t+θt-nT)exp(j2　s(t)=∑rectn)

n=0

T

式中,f0为信号频率,N为码长度,T为子脉冲宽度,θn

为巴克码相位,取0或π。

其复包络信号为:

N-1

(

θ(2)t-nT)exp(ju(t)=∑rectn)

n=0

T

收稿日期:2008205212

现代雷达信号处理系统的设计一般都采用匹配滤波

器,使输出信噪比达到最大。根据最佳匹配理论,白噪声环境下,巴克码信号最佳匹配滤波器的传输函数为[5]:

3

(4)H(f)=kU(f)

式中,k为常数,U(f)为巴克码信号的频谱。

巴克码信号最佳匹配滤波器的组成如图1所示。第一级为子脉冲匹配滤波器,第二级为一个延迟加权网络。

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