信号类型(雷达+通信)——零

信号类型(雷达+通信)——零简单介绍了常见的通信与雷达信号类型

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文章目录

前言

一、通信信号(辐射源)

1.1 振幅键控信号(ASK)

1.2 频移键控信号(FSK)

1.3 相移键控信号(PSK)

二、雷达信号(辐射源)

2.1 固定频脉冲信号

2.2 线性调频脉冲信号

2.3 捷变频雷达信号

2.4 伪随机相位编码信号

总结


前言

        传统意义上,雷达系统和通信系统都需要借助电磁信号探测目标信息或传递通信讯息。因此,无论是雷达和通信,对信号波形(包括电磁信号频段、带宽以及调制方式)的研究都显得的尤为重要,本文结合自身研究经历,简单讲述几种常见的信号类型的特点。由于自身研究不在此方方向,只能做一个经验性的总结,所涉及的内容可能不是很全面。


一、通信信号(辐射源)

信号类型(雷达+通信)——零

        为了对通信信号有一个更好的认识,首先简单介绍通信系统。通信系统可以从功能角度来认识,即为了实现通信所设计的系统:

        为了实现这一功能,首先需要发送所要通信讯息的设备用于发送信息,一般要求发射的信号尽量简洁,为了达到这样的目标,人们研究各种信源编码方式来达到用尽量少的码元数量表达尽量多的信息。

        然后编码后的信号理论要经过信道传输出去,但是信道环境(包括随机信道、突发信道以及混合信道等)可能使编码后的信号发生错误,为了降低或者解决这方面的问题,在发送信号之前,信源编码之后,人们研究一系列信道编码措施以应对这样的问题;此外,信道分为有线信道和无线信道,有线信道相对稳定,且能在低频内进行传输,因此可以进行基带信号的传输任务,而无线信道噪声干扰较大,且需要在高频内进行传输,因此需要将信源编码、信道编码的信号变频到高频范围(射频)内进行传输;最早的信号(基带信号)传输一般传输的是模拟信号,信号抗干扰能力弱,后来,随着数字技术的发展,信号类型逐渐转变为数字信号类型。

        最后接收设备将信道传输得到的信号根据发射设备的变频处理、信道编码、信源编码进行逆向处理回复原始通信讯息。

       本文主要介绍的是接收机接收通信信号时的信号类型,即射频端发送的信号类型,且主要介绍数字调制的连续被信号。

1.1 振幅键控信号(ASK)

       振幅键控:编码信号对射频(载频)信号的幅度进行调制。以二进制振幅键控方式为例,表达式为:

e_{ASK}\left ( t \right )=A_{i}\cos 2\pi f_{c}t,i=0,1

1.2 频移键控信号(FSK)

频移键控:编码信号对射频(载频)信号的频率进行调制。

e_{FSK}\left ( t \right )=A\cos 2\pi f_{i}t,i=0,1

1.3 相移键控信号(PSK)

相移键控:编码信号对射频(载频)信号的相位进行调制。

e_{PSK}\left ( t \right )=A\cos \left ( 2\pi f_{c}t+\varphi _{n} \right ),\varphi _{n} =0,\pi

式中\varphi _{n}表示第n个码元的绝对相位,发送码元为1时为\pi;发送码元为0时为0。

二、雷达信号(辐射源)

信号类型(雷达+通信)——零

       同样的对雷达系统做一个简单介绍。  雷达工作过程:信号产生;通过发射机进行功率放大;经过收发开关或环形器到天线,发射时不接收,接收时不发射,时分复用;天线将大功率电磁信号辐射出去,然后接收目标反射回波,同时接收杂波(地杂波、气象杂波等)、空间干扰等;接收机放大信号,并下变频到中频或基带;信号处理机采集信号,进行恒虚警率检测,并估计目标位置和径向速度,送给数据处理显示终端进行航迹处理和显示。

        本文主要介绍雷达发射机发射的信号类型,也是电子侦察领域所关心的辐射源信号类型。

2.1 固定频脉冲信号

一系列载频固定的脉冲串信号,表达式为:

s\left ( t \right )=\sum_{n=1}^{N}rect\left (\frac{ t-nPRT}{T_{w}} \right )\cos \left [2\pi f_{c}\left ( t-nPRT \right ) \right ]

2.2 线性调频脉冲信号

一系列调频率参数相同的线性调频脉冲串信号,表达式为:

s\left ( t \right )=\sum_{n=1}^{N}rect\left (\frac{ t-nPRT}{T_{w}} \right )\cos \left [ 2\pi f_{c}\left ( t-nPRT \right )+\pi K\left ( t-nPRT \right )^{2} \right ]

2.3 捷变频雷达信号

一系列载频变化的脉冲串信号,表达式为:

s\left ( t \right )=\sum_{n=1}^{N}rect\left (\frac{ t-nPRT}{T_{w}} \right )\cos \left [2\pi f_{n} \left ( t-nPRT \right ) \right ]

2.4 伪随机相位编码信号

一系列相位伪随机变化的脉冲串信号,表达式为:

s\left ( t \right )=\sum_{n=1}^{N}rect\left (\frac{ t-nPRT}{T_{w}} \right )x\left ( t-nPRT \right )

其中

x\left ( t \right )=\sum_{l=1}^{L}\cos \left ( 2\pi f_{c}\left (t -\tau _{l}\right )+\varphi _{l} \right )

式中\varphi _{l}表示第l个码元的绝对相位,相位编码伪随机。


总结

本文简单介绍了雷达信号与通信信号的类型,后续将结合仿真分析各自特性。转载请附链接【杨(_> <_)】的博客_CSDN博客-信号处理,SAR,代码实现领域博主

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