距离模糊函数的最佳形式是冲击函数,为了描述距离模糊函数和冲击函数的相关程度,引入了有效相关时间和有效相关带宽,其定义如下:
有效相关带宽1-1)
设信号的频谱为。
如图1-1。
图1-1 单脉冲矩形频谱。
信号的频谱为。
如下图。图1-2 分布位置不同的两个矩形脉冲。
即是在频率轴上的搬移。根据有效相关带宽的定义式(1-1),可得的有效相关带宽为。
同理的有效相关带宽为。
可见,即平移后有效相关带宽不变,故有效相关带宽与频谱的分布无关。
而均方根等效带宽的定义为。
其中。分别将和带入得, ,
所以二者的均方根等效带宽不同。
特别地,时,,也不等于。
设两个脉冲分别分布在和,且,,如图1-3所示。则。
故。可见有效相关带宽与分布和脉冲的宽度均无关。
图1-3 分布位置和宽度均不同的两个矩形脉冲。
而均方根等效带宽为。
将其展开,则,且,所以分布的位置和脉冲宽度都会影响均方根等效带宽。
假设在频率轴上之间随机分布三个矩形脉冲频谱,每个频谱的宽度为。如图所示。
图2-1 三个矩形脉冲频谱的分布。
为了便于编程计算,取,则将以为间隔量化,可以分成15个区间。设三个矩形脉冲随机分布在这15个区间中,考察均方根等效带宽与三个脉冲位置的关系。将最左边的脉冲,即分布在的脉冲从第1个区间移动到第13个区间,相应的将分布在的脉冲从第2个区间移动到第14个区间,将分布在的脉冲从第3个区间移动到第15个区间,这样就能遍历所有的分布,同时可以得到与三个位置分布的关系,以、、表示这三个位置分布,就可以转化成与、、的定量关系。
这是一个四维图形,不方便表示,所以分别做出了与、,与、,与、的立体关系图,如图2-2,图2-3,图2-4所示。
图2-2与、的立体关系图。
图2-3与、的关系。
图2-4与、的关系。
由这三个图可以看出,随、、的变化均呈现一个倾斜的面,而不是与f平面平行的面。所以与三个脉冲的分布有关。
3. 距离维匹配输出的主瓣和旁瓣。
因为 ,故距离维的匹配输出即距离维的模糊函数。由 ,所以距离维匹配输出的频谱为实数,并且完全由决定,所以距离维匹配输出的主瓣宽度和旁瓣大小由信号的幅度谱决定。而将实数反变换必然会得到一个复数,所以信号的相位谱只决定匹配输出的时延。
下面针对单瓣型模糊函数的**结果分别进行说明。
3.1 单瓣型。
矩形单脉冲的距离维匹配输出是单瓣的,这里分别选取和 ,所得结果分别如图3-1和图3-2所示。
a)单矩形脉冲( )
b)矩形脉冲的幅度谱和相位谱。
c)矩形脉冲的距离维模糊函数图。
图3-1 单矩形脉冲( )的分析结果。
a)单矩形脉冲( )
b)矩形脉冲的幅度谱和相位谱。
c)矩形脉冲的距离维模糊函数。
图3-2 单矩形脉冲( )的分析结果。
利用matlab的查找极大值的函数findpeaks和排序函数sort,可得第一个脉冲的第一旁瓣高度为43.5420,第二个脉冲的第一旁瓣高度为212.3。
由图(c)可以明显看出第二个脉冲的距离维模糊函数的宽度比第二个宽,所以信号的幅度谱决定了距离维匹配输出的主瓣宽度,相位决定了时延(不知道如何编程得出)。
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