脉冲压缩雷达
脉冲压缩雷达（pulse compression radar），是发射已调制(或编码)的宽脉冲，对回波信号进行压缩处理得到窄脉冲的雷达。为获得脉冲压缩的效果，发射的宽脉冲采取编码形式，并在接收机中经过匹配滤波器的处理。脉冲压缩雷达能有效地解决常规脉冲雷达中增大探测距离与提高距离分辨率的矛盾，因而获得广泛的应用。
发展历史
初期的脉冲雷达, 发射的是固定载频的脉冲，其距离分辨力反比于发射脉冲宽度。要增加作用距离，就要求加大发射脉冲宽度，这样必然会降低距离分辨力。雷达作用距离和雷达分辨能力正是雷达的两项重要性能指标。因此，必须解决这一矛盾。自从40年代提出匹配滤波理论和50年代初P.M.伍德沃德提出雷达模糊原理之后，人们认识到雷达的距离分辨力与发射脉冲宽度无关，而是正比于发射脉冲频带宽度。只要对发射宽脉冲进行编码调制,使其具有大的频带宽度,对目标回波进行匹配处理后就能获得分辨力很好的窄脉冲输出，即τp≈1/B。式中τp为处理后的输出脉冲宽度;B为发射脉冲频带宽度。根据这一原理，发射脉冲宽度和带宽都足够大的信号，雷达就能同时具有大的作用距离和高的距离分辨力，还可以使单一脉冲具有较好的速度分辨力。因为根据雷达模糊原理,速度分辨力与发射脉冲时宽τ成正比。这种信号的脉冲压缩倍数为τ/τp≈τB。
信号处理方式
1、模拟脉冲压缩
在脉冲压缩处理中已广泛应用的一种器件是声表面波器件。它是用换能器将电磁波能转换成声波，使声波在基体的表面传播。这种表面波称为瑞利波，具有非色散的性质。但只要把叉指换能器间隔按一定规律变化,就可制成色散延迟线。当换能器受到电脉冲冲击时，在各对叉指间便产生波长为2d的声波。叉指对的排列使内侧的间隔小，因此内侧叉指对发送和接收的频率高,传播的路程短,高频延时小；外侧叉指对的间隔大,发送和接收的频率低,传播的路程长,低频延时大。控制叉指对的间隔,可使延迟线产生线性的或某种规律的非线性的色散信号(即调频信号)。色散信号的总带宽取决于叉指对的最小间隔d和间隔d，总时宽取决于叉指列的总长度 D。各频率分量是可以加权的，加权的方法是变化叉指对交叉的深度。
2、数字脉冲压缩
60年代数字集成技术出现后，特别是70年代大规模集成电路商品化以后，许多雷达设计采用数字脉冲压缩处理。数码为二进制，数字脉冲压缩对二相位编码信号特别方便。采用脉冲线性调频的脉冲压缩雷达也可用数字处理技术。数字处理前先把高频信号与本振信号差拍成零中频。为了保持相位信息，零中频信号分为I和Q两个支路。频谱乘法器就是完成数字式的频域匹配处理而用的。数字处理的优点是：①具有灵活性，可以在计算机控制下快速改变发射波形,同时改变信号处理,使之与改变了的波形相匹配；②具有高的可靠性和精确性，可在只读存储器中存入合适加权，使脉冲压缩后的旁瓣极小。数字处理的缺点是对大带宽信号必须有极高的数字处理速度，解决这个问题尚存在困难。
种类
按发射信号的调制方式分，脉冲压缩雷达主要有线性调频、非线性调频与相位编码等几种体制。
1、线性调频脉冲压缩雷达
线性调频脉冲压缩雷达的发射信号频率在脉冲内随时间线性变化，频带宽度为B，脉冲宽度为T。线性调频体制的关键器件是压缩滤波器，常用的压缩滤波器是声表面波色散延迟线或数字电路，其延迟时间与信号频率成线性关系。当频率随时间线性上升的宽脉冲回波经过延迟线后，由于低频部分的时延大而高频部分的时延小，回波信号经过压缩滤波器后，被压缩成脉冲宽度为1/B的窄脉冲。压缩前后信号脉冲宽度之比为BT，称为脉冲压缩比。由此可见，压缩后的信号脉冲宽度仅为发射信号宽度的BT分之一，因而距离分辨力也改善了相应的数值。而压缩后的窄脉冲幅度则增大许多倍。根据雷达的不同用途，脉冲压缩比通常在数十至数百之间，有的可达数千倍。线性调频的宽脉冲在压缩为窄脉冲时，在窄脉冲前、后的距离上会产生幅度较小的窄脉冲，称为距离旁瓣。强回波信号的距离旁瓣，将干扰对邻近弱回波的检测或被当作目标。为了压低旁瓣电平，可对回波信号中不同频率的分量进行幅度加权，但这将使回波信号遭受损失，降低信号噪声比。
2、非线性调频脉冲压缩
非线性调频脉冲压缩是针对线性调频脉冲压缩雷达的缺点而设计的。它将有关的加权因子，采用频率调制的非线性变化来实现，因此在脉冲压缩时既抑制了旁瓣，又避免了回波信号的损失，但设备比较复杂。
3、相位编码脉冲压缩雷达
相位编码脉冲压缩雷达有二相制、多相制以及巴克码、伪随机码等类型。在二相制相位编码脉冲压缩体制中，宽度为T的宽脉冲被划分为N个宽度为τ的子脉冲，每个子脉冲的相位按0°、180°两相编码。经过压缩滤波器后，输出的是一个主瓣宽度为τ、幅度为宽脉冲回波幅度N倍的窄脉冲。在要求大脉冲压缩比的场合，相位的编码通常采用伪随机码，对于同一码长，可以得到多种不同的编码。相位编码脉冲压缩雷达多采用数字技术进行压缩滤波处理。数字处理方法的优点是在计算机控制下可以快速改变发射波形，相应地改变信号处理，以适应不同的战术要求。
优缺点
脉冲压缩雷达优点
1、通过匹配压缩处理获得高的距离分辨率。
2、脉冲宽度与有效频谱宽度这两个参数可以独立选取，增加了雷达波形设计的灵活性。
3、宽带信号有利于提高系统的抗干扰能力。
脉冲压缩雷达缺点
1、存在距离和速度耦合，影响测量。
2、存在距离旁瓣，通过加权处理抑制旁瓣。
3、收发系统比较复杂，在信号产生和处理过程中的任何失真，都将增大旁瓣高度。
基础条件
●发射信号必须具有非线性的相位谱。
●存在对应的匹配压缩网络。
