啁啾压缩

啁啾脉冲压缩过程将一个长持续时间的频率编码脉冲转换成一个振幅xxx增加的窄脉冲。这是一种用于雷达和声纳系统的技术，因为它是一种方法，可以从具有低峰值功率的长持续时间脉冲中得到具有高峰值功率的窄脉冲。此外，该过程提供了良好的范围分辨率，因为压缩脉冲的半功率束宽度与系统带宽一致。该方法在雷达应用中的基本原理是在1940年代末和1950年代初开发的，但直到1960年，在该主题解密后，关于该主题的详细文章才出现在公共领域。此后，发表的文章数量迅速增长，正如在巴顿的汇编中可以找到的全面的论文选择所证明的那样。简而言之，基本的脉冲压缩特性可以有如下的关系。对于在一个时间段T内扫过频率范围F1到F2的啁啾波，脉冲的标称带宽是B，其中B=F2-F1，脉冲的时间带宽积为T×B。在脉冲压缩之后，会得到一个持续时间为τ的窄脉冲，其中τ≈1/B，同时还有一个√T×B的峰值电压放大。

为了压缩一个持续时间为T秒的啁啾脉冲，其频率从F1赫兹线性扫到F2赫兹，需要一个具有色散延迟线特性的设备。这为xxx个产生的频率F1提供了最多的延迟，但延迟随频率线性减少，在结束的频率F2时，延迟会减少T秒。这样的延迟特性确保了啁啾声的所有频率成分都能通过该装置，在同一时刻到达检测器，从而相互增强，产生一个狭窄的高振幅脉冲，如图所示。描述所需延迟特性的表达式是{displaystylet_{d}=-{frac{1}{2pi}}.{frac{dpsi}{df}}={frac{1}{k}}.（f_{0}-f）}。根据要求，它与频率有一个线性斜率。在这个表达式中，延迟特性已被归一化（为了方便），以便在频率f等于载波频率f0时，给出零延迟。因此，当瞬时频率为（f0-B/2）或（f0+B/2）时，所需的延迟分别为+T/2或-T/2，所以k=B/T。所需的色散特性可以从一个块状元素延迟网络、一个声表面波设备或通过数字信号处理的方式获得

一个啁啾脉冲，无论如何产生，都可以被认为是一对滤波器的输出，它们具有色散特性。因此，如果发射滤波器有一个随频率增加的群延迟响应，那么接收滤波器将有一个随频率减少的群延迟响应，反之亦然。原则上，发射脉冲可以通过对色散发射滤波器的输入施加脉冲来产生，并根据传输的需要对结果输出啁啾声进行放大。另外，也可以用一个压控振荡器来产生啁啾信号。为了达到xxx的发射功率（并因此达到xxx的射程），雷达系统通常会从运行在接近极限状态的发射器中以恒定的振幅发射啁啾脉冲。

从目标反射的啁啾信号在接收机中被放大，然后由压缩滤波器处理，得到高振幅的窄脉冲，如前所述。一般来说，压缩过程是匹配滤波器系统的一个实际实现。对于要与辐射的啁啾信号相匹配的压缩滤波器，其响应是发射滤波器脉冲响应的时间逆的复共轭。因此，这个匹配滤波器的输出是由信号h(t)与共轭脉冲响应h*(-t)的卷积给出。另外，如果编码滤波器的频率响应是H(ω)，那么匹配滤波器的频率响应是H*(ω)，压缩脉冲的频谱是|H(ω)|2。