总结个人关于雷达样式的见解（脉内脉间调制）
- 概述
雷达有各种各样的脉内脉间调制样式，对于雷达的设计者来说，不外乎三个目的：
1、增加雷达性能，如提高测距精度，增大侦察距离等；
2、雷达的工作机制决定雷达必须采用此种样式的调制，如有些SAR雷达为保证径向测距精度，需要使用脉内宽带调制信号；
3、降低雷达被电子战装备截获的概率，也就是LPI设计。
对于雷达对抗方，则只会观察到信号存在脉内及脉间的调制。对于一般的雷达信号，通常只采用脉内调制，脉间频率调制，脉间PRI调制。
- 脉间调制类型
1、PD雷达的脉间特征
雷达进行脉间调制的主要是PRI的调制，通常见于PD雷达等需要多普勒相参积累的雷达。《雷达手册 第三版》中，对于PD雷达的时间基线定义如下：
通常来说，PD雷达产生的信号可能是脉组重频捷变信号，脉组频率捷变信号。同时PD雷达的每个脉冲都可能进行了脉压处理。
2、常用脉间调制类型
表1 脉间调制类型
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调制方式 |
信号类型 |
描述 |
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PRI调制 |
PRI参差 |
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PRI滑变 |
PRIn=PRI0+n∆ |
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PRI抖动 |
其中δn |
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PRI脉组捷变 |
以PD雷达为例，一个相干处理区间内重频不变，不同相干处理区间重频可以不同。 |
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PRI调制 |
在PRI抖动模式中，重复间隔不是随机抖动，而是以一定调制函数的方式进行变换。 |
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脉间频率调制 |
频率捷变 |
从一个相干处理区间到另一个相干处理区间，雷达可以改变其载波频率。电子战接收机中，还将频率捷变分为脉间频率捷变和脉组频率捷变，这是由雷达的工作机制决定的。当雷达需要进行相干脉冲累积时，表现为脉组频率捷变信号；不需要相干脉冲积累，则表现为脉间频率捷变。 |
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频率分集 |
频率分集是雷达抗干扰技术的一种。雷达同时发射多个频点的脉冲信号，在雷达接收机端对相同频率的信号进行相干积累，不同频率的信号进行非相干积累。则在信号的一些频点被干扰时，还保留一定的工作能力。频率分集又分为同时频率分集和分时频率分集。同时频率分集是不同频点的信号其时域存在交叠，其时频特征如下：
分时频率分集不同频率之间不存在时频交叠，信号具有相同的脉宽及重复周期，但是信号的相干处理区间存在交叠，这样雷达接收机在经过滤波延迟后依旧可以进行非相干累积处理。其时频特征如下：
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频率编码 |
脉间频率指不同脉冲间的频率以一定规律变化，脉间频率编码一般是三角形频率编码、锯齿形频率编码、频率步进编码等用高PRF的信号模拟FMCW信号的编码形式。其时频特征如下：
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- 脉内调制类型
雷达的脉内调制波形一般是根据脉冲压缩技术的需要而设计的。常见的脉内调制方式如下：
表2 脉内频率调制类型
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调制方式 |
信号类型 |
描述 |
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频率调制 |
LFM（线性调频） |
脉冲压缩雷达最常用的脉内调制波形，也叫做chirp信号。其数学表达式为： st=Aej2πf0t+12μt2+φ , -T2≤t≤T20 ,其他
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FSK（频率编码） |
脉内的各子码信号具有不同频率，同时每个子码具有相同的码元宽度。而且雷达信号的FSK调制通常会采用COSTAS的编码方式，COSTAS调频的时频曲线如下：
COSTAS编码定义参考《雷达手册》8.2章 |
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NLFM |
余弦调频 |
以偶二次调频为例，其时频曲线为如图所示的二次曲线
通常NLFM信号都会采用时频图像为对称或反对称的调制波形 |
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正切调频 |
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反正切调频 |
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双曲线调频 |
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偶二次调频 |
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… |
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双分量LFM（V型调频） |
信号的时频曲线如图所示，直观上看为两个LFM信号拼接再一起。
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STEP（频率步进调频） |
若每个子码之间的频率差固定，则为频率步进信号，现代雷达中很少有采用频率步进信号作为波形的，频率步进信号可以看作是LFM的阶跃近似 |
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FMCW（调频连续波） |
FMCW体制的雷达由于其实现方式简单，辐射功率小，测距测速精度高、截获概率低等优点，广泛应用于各种雷达中。典型应用为侦察距离10~20km的战场监视雷达。FMCW通常有三角FMCW和锯齿FMCW。直观地从时频图来看，三角FMCW为V型调频再时域上不断重复；锯齿FMCW为LFM再时域上不断重复。锯齿FMCW时频图如下。 |
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表3 脉内相位调制类型
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调制方式 |
信号类型 |
描述 |
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相位调制 |
BPSK |
二相编码信号，雷达信号的BPSK波形通常采用巴克码，或者伪随机编码如m序列等的编码方式。 巴克码定义参考《雷达手册》8.2章 |
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多相编码 |
FRANK |
多相调制本质上是对步进调频或线性调频信号的相位采样，具体定义见《雷达手册 第三版》8.2章。 |
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P1 |
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P2 |
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P3 |
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P4 |
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表4 脉内复合调制类型
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调制方式 |
信号类型 |
描述 |
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联合调制 |
BPSK与LFM联合调制 |
通常BPSK采用伪码编码的方式，故也称为伪码-LFM联合调制，本质上是线性调频信号和伪码调相信号的卷积。即在BPSK信号的每个码元内进行线性调频调制。 st=n=0N-1ejφnu(t-nT)ej2πf0(t-nT)-+12μ(t-nT)2 其中ut=1 , 0≤t<T0 , 其他 每个码元的相位不同，但是载波和调制斜率相同。
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FSK/BPSK联合调制 |
在FSK信号的每个子码上进行BPSK调制的一种联合调制方式。FSK常采用COSTAS编码，BPSK常采用巴克码编码。其相位-时间图如下所示：
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