脉冲压缩流程
介绍
脉冲压缩是一种用于雷达信号处理的技术，通过压缩雷达接收到的宽带脉冲信号，提供更高的距离和速度分辨率。本文将详细探讨脉冲压缩的流程和相关算法。
脉冲压缩概述
脉冲压缩的目标是提高雷达的分辨能力。传统雷达系统中，脉冲信号会由天线接收并转换成电信号，然后经过一系列的信号处理流程得到目标的距离和速度信息。然而，由于脉冲信号带宽有限，传统的雷达系统在分辨远距离目标和高速目标时存在一定的困难。脉冲压缩技术通过增加信号的带宽，有效地提高了雷达的距离和速度分辨率。
脉冲压缩流程
脉冲压缩的流程可以概括为以下几个步骤：
1. 接收脉冲信号
雷达系统首先通过天线接收到脉冲信号，并将其转换成电信号。接收到的信号包含了目标的回波信号以及杂波等干扰信号。
2. 预处理
在进行脉冲压缩之前，需要对接收到的信号进行预处理。预处理的主要目的是去除背景噪声和杂波，以提高后续处理的效果。常用的预处理方法包括滤波、空域抑制和时域抑制等。
3. 时域压缩
时域压缩是脉冲压缩的核心步骤。在这一步骤中，接收到的信号将通过一种称为压缩滤波器的系统。压缩滤波器的设计基于匹配滤波理论，可以将信号的带宽拉宽，
从而提高雷达的距离分辨率。压缩滤波器的输入是接收到的脉冲信号，输出则是经过压缩的信号。
4. 距离和速度计算
压缩后的信号经过滤波之后，可以通过距离和速度计算算法得到目标的距离和速度信息。距离计算一般基于雷达设备与目标之间的时延，而速度计算则利用了接收到的信号的多普勒频移。
常用的脉冲压缩算法
在脉冲压缩流程中常用的算法有：
1. 匹配滤波算法
匹配滤波算法是最常用的脉冲压缩算法之一。它的核心思想是通过与接收到的信号进行相关运算，使得与目标信号相关性最大化。匹配滤波算法的优点是能够实现最佳的脉冲压缩效果，但其计算复杂度较高。
2. 快速脉冲压缩算法
快速脉冲压缩算法是一种基于快速傅里叶变换（FFT）的近似算法。它通过降低计
算复杂度，实现了较快的脉冲压缩速度。快速脉冲压缩算法常用于实时性要求较高的雷达系统。
3. 线性调频脉冲压缩算法
线性调频脉冲压缩算法是一种非线性压缩算法。它通过对接收到的线性调频信号进行解调和反变换，实现了对输入信号的压缩。线性调频脉冲压缩算法适用于对低功率目标进行高分辨率测量的场景。
总结
脉冲压缩是一种用于雷达信号处理的关键技术，在提高雷达分辨能力方面起到了重要作用。本文详细介绍了脉冲压缩的流程和常用算法，包括接收脉冲信号、预处理、时域压缩和距离速度计算等步骤。各种不同的脉冲压缩算法都有其优缺点，可以根据具体的应用场景选择合适的算法。脉冲压缩技术的不断进步将进一步提升雷达系统的性能和应用范围。
DSP 实验课大作业实验报告 题目：在DSP 上实现线性调频信号的脉冲压缩，动目标显示和动目标检测 （一）实验目的： （1）了解线性调频信号的脉冲压缩、动目标显示和动目标检测的原理，及其DSP 实现的整个流程； （2）掌握C 语言与汇编语言混合编程的基本方法。 （3）使用MATLAB 进行性能仿真，并将DSP 的处理结果与MATLAB 的仿真结果进行比较。 （二）实验内容： 1. MATLAB 仿真 设定信号带宽为B= 62*10，脉宽-6=42.0*10τ，采样频率为62*10Fs =，脉冲重复周期为-4T=2.4*10，用MATLAB 产生16个脉冲的线性调频信号，每个脉冲包含三个目标，速度和距离如下表： 对回波信号进行脉冲压缩，MTI ，MTD 。并且将回波数据和频域脉压系数保存供DSP 使用。 2.DSP 实现 在Visual Dsp 中，经MATLAB 保存的回波数据和脉压系数进行脉压，MTI 和MTD 。 （三）实验原理 1．脉冲压缩原理 在雷达系统中，人们一直希望提高雷达的距离分辨力，而距离分辨力定义为：22c c R B τ?==。其中，τ表示脉冲时宽，B 表示脉冲带宽。从上式中我们可以看
出高的雷达分辨率要求时宽τ小，而要求带宽B大。但是时宽τ越小雷达的平均发射功率就会很小，这样就大大降低了雷达的作用距离。因此雷达作用距离和雷达分辨力这两个重要的指标变得矛盾起来。然而通过脉冲压缩技术就可以解决这个矛盾。脉冲压缩技术能够保持雷达拥有较高平均发射功率的同时获得良好的距离分辨力。 在本实验中，雷达发射波形采用线性调频脉冲信号（LFM），其中频率与时延成正比关系，因此我们就可以将信号通过一个滤波器，该滤波器满足频率与时延成反比关系。那么输入信号的低频分量就会得到一个较大的时延，而输入信号的高频分量就会得到一个较小的时延，中频分量就会按比例获得相应的时延，信号就被压缩成脉冲宽度为1/B的窄脉冲。 从以上原理我们可以看出，通过使用一个与输入信号时延频率特性规律相反的滤波器我们可以实现脉冲压缩，即该滤波器的相频特性与发射信号时共轭匹配的。所以说脉冲压缩滤波器就是一个匹配滤波器。从而我们可以在时域和频域两个方向进行脉冲压缩。 滤波器的输出() h n= y n为输入信号() x n与匹配滤波器的系统函数() *(1) y n x n s N n =--。转换到频域就是--卷积的结果：* ()()*(1) s N n =。因此我们可以将输入信号和系统函数分别转化到频域：Y k X k H k ()()( Y k，然后将结果再转化到时域， h n H k →，进行频域相乘得() ()() x t X k →，()() 就可以得到滤波器输出：()() →。我们可用FFT和IFFT来实现作用域的 Y k y n 转换。原理图如下： 图1.脉冲压缩原理框图 2．MTI原理 动目标显示（MTI）技术是用来抑制各种杂波，来实现检测或者显示运动目标的技术。利用它可以抑制固定目标的信号，显示运动目标的信号。以线性调频
微波雷达系统的原理与应用 随着社会经济的不断发展，物联网技术的各种应用已经成为了 人们生活中不可或缺的一部分。而在实现物联网集成化的技术中，微波雷达系统被视为是重要的基石之一。微波雷达系统是利用微 波辐射进行目标感知的一种技术。本文主要从微波雷达系统的原 理和应用方面进行讲解。 一、微波雷达系统的原理 微波雷达系统最常用的工作原理是脉冲压缩。其信号处理过程 主要分为脉冲发射、回波接收、信号处理等三个阶段。具体来讲，脉冲发射过程是指雷达系统通过天线向目标同时发射一组脉冲， 这些脉冲经过空气传播后，由天线接收回波信号。回波接收过程 是指由天线收到经过空气反射的目标回波信号，将其送入接收机 进行信号放大和滤波处理。信号处理过程是指对处理后的目标回 波信号进行去噪、相干积分、脉冲压缩等计算，最后得到目标的 距离、方位和速度信息。 微波雷达系统的原理是利用电磁波在空气和目标之间的反射和 散射来探测和识别目标的信息。微波波长短，波速高，波束窄，
可对小物体具有很强的穿透力和目标分辨能力。微波脉冲雷达系统最重要的作用是实现定位、测距、速度测量等功能。 二、微波雷达系统的应用 1. 智能交通 微波雷达系统可应用在智能交通领域。智能交通系统利用微波雷达系统可以实现车流监控、交通流量统计、智能信号灯控制等功能，减少事故和拥堵情况的发生。微波雷达系统的应用能够提高交通安全性，保障人民的出行安全和交通效率。 2. 安防领域 微波雷达系统还可以被应用在安全领域。通过微波雷达系统可以实现人员和车辆的监测，特别是在夜间等低能见度情况下，可自动识别目标位置，并报警发现异常情况，保障安全。 3. 太空探测
超快过程 1 超快过程的历史发展 1960年，第一台激光器——红宝石激光器问世为超快过程的研究打开了门户．1961年，调Q技术在红宝石激光器上首次实现了脉冲宽度为几十纳秒的短激光脉冲输出，激光脉冲的脉宽甚至被缩短到10纳秒，调Q技术所能得到的脉冲宽度只能达到纳秒级，这是由于受到激光器腔长的限制(2L／c，L为激光器谐振腔长度，C是光速)．1964年发展的相位锁定技术，将激光器各自独立振荡的多纵模型形成时间有序，锁模技术首次在氦氖激光器上实现主动锁模的纳秒级激光脉冲输出。两年后，在铷玻璃激光器上首次实现皮秒级的激光脉冲输出。20世纪60年代中期，红宝石激光锁模和钕玻璃激光锁模的发展，开始了皮秒时域的皮秒现象研究．1976年在宽带可调染料激光介质体系运用可饱和染料吸收体首次实现了亚皮秒的超短激光脉冲输出。 20世纪80年代，超快光谱学发生了革命性的变化．对撞脉冲锁模(CPM)的概念引入了染料激光器，皮秒激光脉冲被压缩到了飞秒(fs)时域，产生了100 fs 的脉冲。紧接着出现30 fs的脉冲。这是由一个环形激光器与染料放大器链相耦合，工作在620 nm波长获得的。克尔(Kerr)门技术的出现促进了超快光谱学包括超快荧光光谱学的发展。啁啾脉冲压缩技术的运用又将脉冲宽度压缩到20 fs乃至6 fs。特别值得指出，超快过程的发展中钛宝石激光器担负着十分重要的角色钛宝石材料是超短脉冲振荡器和放大器的重要增益介质，它能够在800 nm输出脉宽4～5 fs的超快脉冲．在近红外频区能实现20亚飞秒输出的材料则有Cr4+：YAG，Cr3+：LiSAF，Cr4+：镁橄榄石(M92Si04)。让我们比较和估算一下飞秒激光器的能量密度：一束大约20 fs脉宽的飞秒激光产生1J的能量，这种激光聚焦的峰值能流达到1020W／cm2。 从红宝石激光器出现，借助重要的脉冲调Q，锁模和压缩技术，超快过程经历并实现了纳秒(1ns=10-9s)、皮秒(1ps=10-12s)、飞秒(1fs=10-15s)和阿秒(1as=10-18s)的发展过程。当采用太瓦(1012w)的激光激发时，可实现了亚阿秒(10-19s)的超短脉冲输出．理论上已经证明，如果用拍瓦(1015w)的激光激发时，能够产生仄秒(zeptosecond，10-21s)和亚仄秒(subzeptosecond，10-22s)的激光脉冲。 2 超快过程的重要技术——脉冲调Q锁模和压缩 所谓调Q就是指调节激光器的Q值的技术。在激光器泵浦的初期，把谐振腔的Q值调得很低，使激光器暂时不满足振荡条件，在泵浦脉冲的激励下获得很高的粒子数密度时，再迅速调大谐振腔的Q值，此时反转粒子数密度远大于阈值反转粒子数密度，激光振荡迅速建立并达到很高的峰值功率，同时反转粒子数迅速被耗尽，脉冲很快结束，这样就获得了具有窄脉冲宽度和大峰值功率的激光脉冲。利用调Q技术能够建立纳秒脉冲的输出。 锁模(mode locking)是激光器产生超短脉冲的重要技术。激光器光腔内存在多种模式的激光脉冲，当这些模式相互间的相位实现相长干涉时才产生激光超短脉冲或称锁模脉冲输出。锁模一般分为两类：一类是主动锁模，另一类是被动锁模。前者是从外部向激光器输入信号周期性地调制激光器的增益或损耗，达到锁模；后者则采用饱和吸收器(例如一片薄的半导体膜)，利用其非线性吸收达到锁定相对相位，产生超短脉冲输出。 脉冲压缩技术是克服材料折射率随波长变化引起的色散效应采取的措施．如
脉冲压缩流程 介绍 脉冲压缩是一种用于雷达信号处理的技术，通过压缩雷达接收到的宽带脉冲信号，提供更高的距离和速度分辨率。本文将详细探讨脉冲压缩的流程和相关算法。 脉冲压缩概述 脉冲压缩的目标是提高雷达的分辨能力。传统雷达系统中，脉冲信号会由天线接收并转换成电信号，然后经过一系列的信号处理流程得到目标的距离和速度信息。然而，由于脉冲信号带宽有限，传统的雷达系统在分辨远距离目标和高速目标时存在一定的困难。脉冲压缩技术通过增加信号的带宽，有效地提高了雷达的距离和速度分辨率。 脉冲压缩流程 脉冲压缩的流程可以概括为以下几个步骤： 1. 接收脉冲信号 雷达系统首先通过天线接收到脉冲信号，并将其转换成电信号。接收到的信号包含了目标的回波信号以及杂波等干扰信号。 2. 预处理 在进行脉冲压缩之前，需要对接收到的信号进行预处理。预处理的主要目的是去除背景噪声和杂波，以提高后续处理的效果。常用的预处理方法包括滤波、空域抑制和时域抑制等。 3. 时域压缩 时域压缩是脉冲压缩的核心步骤。在这一步骤中，接收到的信号将通过一种称为压缩滤波器的系统。压缩滤波器的设计基于匹配滤波理论，可以将信号的带宽拉宽，
从而提高雷达的距离分辨率。压缩滤波器的输入是接收到的脉冲信号，输出则是经过压缩的信号。 4. 距离和速度计算 压缩后的信号经过滤波之后，可以通过距离和速度计算算法得到目标的距离和速度信息。距离计算一般基于雷达设备与目标之间的时延，而速度计算则利用了接收到的信号的多普勒频移。 常用的脉冲压缩算法 在脉冲压缩流程中常用的算法有： 1. 匹配滤波算法 匹配滤波算法是最常用的脉冲压缩算法之一。它的核心思想是通过与接收到的信号进行相关运算，使得与目标信号相关性最大化。匹配滤波算法的优点是能够实现最佳的脉冲压缩效果，但其计算复杂度较高。 2. 快速脉冲压缩算法 快速脉冲压缩算法是一种基于快速傅里叶变换（FFT）的近似算法。它通过降低计 算复杂度，实现了较快的脉冲压缩速度。快速脉冲压缩算法常用于实时性要求较高的雷达系统。 3. 线性调频脉冲压缩算法 线性调频脉冲压缩算法是一种非线性压缩算法。它通过对接收到的线性调频信号进行解调和反变换，实现了对输入信号的压缩。线性调频脉冲压缩算法适用于对低功率目标进行高分辨率测量的场景。 总结 脉冲压缩是一种用于雷达信号处理的关键技术，在提高雷达分辨能力方面起到了重要作用。本文详细介绍了脉冲压缩的流程和常用算法，包括接收脉冲信号、预处理、时域压缩和距离速度计算等步骤。各种不同的脉冲压缩算法都有其优缺点，可以根据具体的应用场景选择合适的算法。脉冲压缩技术的不断进步将进一步提升雷达系统的性能和应用范围。
运动目标回波信号和固定目标（包括地波）回波信号的主要区别是运动回波信号带有多普勒频移。假设雷达发射信号的频率为0f ，初相为0?的全相参脉冲信号， 那么发射信号序列可以用下图1表示。 图一 可以表示为： 00()()cos(2)x t rect t A f t π?=?+ 如果只关注正弦波部分，则发射信号脉冲部分为： 00()cos(2)S t A f t π?=+ 那么在照射到距离为R 处的目标时回波为： r 00()cos[2()]r S t KA f t t π?=-+ 其中K 为衰减系数，r t 为反射时间。 2r R t c = 如果当目标以速度为r V 朝向雷达运动的时候： (t)r R R V t =- 所以： 2()2(t)r r R V t R t c c -== 那么目标回波和发射信号的相位差是时变的：
0024()/c r r f t f R V t ?ππ=-=-- 当目标是运动的时候，发射与接收的信号之间有一个频率差，用d f 表示： 21d =2d r d V f t ?πλ =? 假设基频为0f 雷达信号经过反射之后变为0d f f +，接收之后对信号进行数字下 变频（DDC ）将原有的信号的载频0f 去除，获得只含有频移d f 的信号。 图二 所以在全相参雷达中，可以使用正交相位检波器来获得中频信号的基带信号()x t ，有时也称()x t 为中频信号的复包络。即： (t)()=()+j ()()j I Q x t x t x t a t e ?= 上式中： ()()cos (t) ()()sin (t)I Q x t a t x t a t ??== 通过低通滤波器之后，输出的双正交通道信号分别为： ()()cos (t)(t)cos(2) ()()sin (t)(t)sin(2) I d Q d x t a t Ka f t x t a t Ka f t ?π?π==== 脉冲压缩： 此时正交两路信号为经过调制（线性调制，非线性调制或相位编码）的大时宽带宽信号。而从本质上来说，雷达的距离分辨率取决于信号的带宽，脉冲越窄，其带宽越宽，分辨能力就越高。但是大时宽带宽的信号只是具有高分辨力的潜质，但是真正体现其高分辨力还是需要通过脉冲压缩滤波器之后实现。而脉冲压缩滤波器是和发射信号的调制方式所匹配的。而脉冲压缩分为时域和频域两种方法，由于时域的方法占用资源过多，而且算法的实时性不高，所以只考虑频域的匹配滤波方法。首先将信号以实部虚部相间的方式存放在一个数组中并进行FFT 变
一种脉冲压缩求时延的方法设计 朱鹏; 潘浩; 夏际金 【期刊名称】《《电子技术与软件工程》》 【年(卷),期】2019(000)019 【总页数】2页(P76-77) 【关键词】时延; 脉冲压缩; FFT; 插值; 宽带DBF 【作者】朱鹏; 潘浩; 夏际金 【作者单位】[1]中国电子科技集团第三十八研究所安徽省合肥市230088 【正文语种】中文 【中图分类】TP393 数字阵列雷达具有敏捷快速的波束合成扫描和捷变能力，它的性能好坏取决于各收发通道的一致性和平稳性。对于有源网络，每次的通断电都会影响收发通道的幅度相位。对于宽带信号，由于相控阵雷达的孔径渡越问题，还要考虑通道时延带来的影响。宽带信号经过通道时延在进行DBF合成时，不同频率在进行波束合成时会导致波束指向不一致。只有通过时延补偿的方法才能实现大带宽信号的波束合成。精确的时延测量技术是时延补偿的前提。目前计算时延值的方法有很多，其中一种是拟合方法求时延。线性调频信号通过不同通道时，由于时延的影响，会产生相位差，并且相位差是传输时间的一次函数，一次函数的系数跟时延量有固定关系。通过对采样点的拟合找到一次函数的系数，即可求得时延值。这种方法依赖信号的信
噪比，当信号信噪比低或者信号经过功率放大器非线性放大导致失真时，时延值的测量精度就会降低。 本文提出一种脉冲压缩的方法进行时延测量。各通道信号在经过同一匹配函数进行脉压时，由于时延量的影响会在不同时刻产生峰值点。峰值点的位置经过采样率的转换即是时延值。设计过程中考虑到精度和处理器实现的要求，截取峰值点位置进行FFT插值，求得更为精确的峰值点位置。该方法算法简单，抗躁能力强，易于DSP等硬件实现。 1 脉冲压缩求时延方法 在进行时延测量时，针对各通道的线性调频信号，构建一个标准的线性调频信号作为脉冲压缩滤波器，当信号的相频特性与脉冲压缩滤波器行为共轭匹配时，输出信噪比最大。对于各收发通道，经过不同时延量之后，脉冲压缩之后会在不同时刻产生峰值点。假设,有N个通道,产生t1, t2……tN的时延值。经过采样量化，脉压之后会在P1, P2,……PN的位置产生峰值点，在时延测量时，只需要求得相对时延即可，如果选中第一个通道的时延作为基准，对于采样率Fs的线性调频信号，每一个通道相对第一个通道的相对时延值则为(P2-P1)*Fs、(P3-P1)*Fs……(PN-PN-1)*Fs。由于采样点是离散的，脉压求得相对时延的精度是1/Fs，求得时延值是粗时延值。所以需要对峰值点的位置进行插值求取较为精确的峰值点位置差，考虑到处理器的处理性能，需要截取有效的脉压值位置进行插值处理，这里是截取的有效值应包含各通道峰值点。对于N倍的插值，求得时延值的精度则为1/(N*Fs)。 2 插值FFT算法分析 假设x(n)(n=0，1，2，…，N-1)是一离散的采样序列，需要获得长度为M的插值序列插值因子L= M/N。基于FFT的插值算法主要通过一次傅里叶变换和一次傅里叶反变换来实现，主要过程如下：首先对x(n)序列进行FFT变换：
连续波聚束模式SAR成像程序 1. 简介 合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar，简称SAR）是一种利用雷达原理进行地面成像的技术。连续波聚束模式SAR成像程序是一种基于连续波雷达信号处理的算法，用于生成高分辨率的SAR图像。 本文将详细介绍连续波聚束模式SAR成像程序的原理、流程以及其中涉及的关键技术。 2. 连续波聚束模式SAR成像原理 连续波聚束模式SAR成像原理基于以下几个关键概念： •合成孔径：SAR利用飞行器或卫星的运动形成合成孔径，通过积累多个脉冲回波信号进行成像，从而获得高分辨率的图像。 •多普勒频移：目标在雷达波束中运动引起回波信号频率的变化，称为多普勒频移。 •脉冲压缩：利用信号处理技术将发射的宽带信号压缩成窄带信号，以提高距离分辨率。 •目标散射特性：目标的散射特性包括反射系数、散射模式等，对SAR成像有重要影响。 根据以上原理，连续波聚束模式SAR成像程序的流程如下： 1.数据采集：通过雷达系统采集连续波信号的回波数据。 2.多普勒校正：根据雷达平台的运动信息，对回波数据进行多普勒频移校正， 使得回波信号在距离方向上保持相干。 3.脉冲压缩：对校正后的回波信号进行脉冲压缩，提高距离分辨率。 4.聚束形成：将脉冲压缩后的信号进行聚束形成，得到目标的二维散射系数矩 阵。 5.图像生成：根据散射系数矩阵，利用成像算法生成SAR图像。 3. 连续波聚束模式SAR成像程序的关键技术 3.1 多普勒校正 多普勒校正是连续波聚束模式SAR成像程序中的关键步骤之一。多普勒频移是由于目标在雷达波束中运动引起的，若不进行校正，会导致成像结果模糊。 多普勒校正的过程包括以下几个步骤：
基于分段匹配的脉冲压缩检测算法设计与实现 唐小明;刘佳;张财生;徐永力 【摘要】In the process of radar signal detection,the entire-section pulse compression detection of the long-period signal will be time-consuming and take up too many resources.A segment matching algorithm is used to achieve local pulse compression detection.First,the received echo signal is segmented according to certain rules,and the sliding window detection is carried out in each segment after filtering the data segment by segment,and then the result of the first judgment is saved after data screening.After a number of pulse cycles,the preserved data is aligned in rows.The second judgment is obtained after fine processing,and the target results are ultimately determined.Simulation and test results show that,compared with the traditional method of first compression and then accumulation detection,this method can effectively filter out lots of useless information in processing and save resources,and it is easy to implement.%在雷达信号检测环节,针对长周期信号进行整段脉压检测会出现耗时较长和占用资源较多的问题,采用一种通过分段匹配实现局部脉压检测的算法.首先将接收到的回波信号按一定规则分段,逐段匹配滤波并在各自段内进行滑窗检测,筛选数据后将初次判决后的结果保存.经过多个脉冲周期以后,将保存的数据进行对齐排列,精细化处理后实现二次判决,最终确定目标结果.仿真及测试结果表明,与传统的先压缩再积累检测的方法相比,该方式可以有效滤除处理环节中出现的大量无用信息,节省资源,易于实现.
基于TS201芯片的雷达信号处理机设计 陈新峰;张军杰;赵非;王晓东 【摘要】为了解决雷达信号处理中的高速运算，大容量存储和高速数据传输的问题，提出采用TS201芯片实现雷达信号处理机设计，利用其超高性能的处理能力和易于构造多处理并行系统的特点，实现通用的雷达信号处理平台。采用该雷达信号处理机进行试验,试验结果表明该雷达信号处理机满足设计指标要求，实现雷达信号的实时处理。%In order to resolve the problems of high-speed operation, large capacity storage and high-speed data transmission existed in radar signal processing, this paper introduces the realization of radar signal processor by adopting TS201 digital signal processor. By means of module division, it was designed in a short time and got the virtue of easy reconstruction and good adaptability to algorithm. The experimental results indicate that the radar signal processor can satisfy the demands of design and realize the real-time signal processing. 【期刊名称】《电子设计工程》 【年(卷),期】2011(019)013 【总页数】4页(P156-158,162) 【关键词】数字信号处理器；TS201；脉冲压缩；实时信号处理 【作者】陈新峰;张军杰;赵非;王晓东 【作者单位】中国电子科技集团公司第二十七研究所，河南郑州450005;中国电子科技集团公司第二十七研究所，河南郑州450005;中国电子科技集团公司第二
儿科用药的计算方法 儿科用药是指针对儿童临床需求，根据年龄、体重、病情等因素，合理计算给药剂量的过程。由于儿童的生理特点与成人存在差异，精确计算儿科用药剂量十分重要，以确保药物达到预期疗效并保障患儿的安全性。本文将详细介绍儿科用药的计算方法，帮助医务工作者更好地应对儿科用药挑战。 一、根据年龄划分药物剂量 1. 婴幼儿期（0-1岁）：婴儿期的用药剂量主要根据体重来计算。常用的公式包括体重（kg）× 给药剂量（mg/kg）= 婴幼儿剂量（mg）或体重（kg）× 给药剂量（mg/kg）× 体表面积修正系数= 婴幼儿剂量（mg）。另外，有些药物的剂量会根据婴儿的实际出生天数进行调整，如早产儿及新生儿等。 2. 幼儿期（1-3岁）：幼儿时期的用药剂量一般是根据体重进行计算的。可以使用与婴幼儿相同的公式来计算幼儿的给药剂量，即体重（kg）×给药剂量（mg/kg）=幼儿剂量（mg）。此外，根据儿童年龄和发育情况，不同药物可能具有不同的用药评估方法。 3. 学龄前儿童（3-6岁）：在学龄前儿童时期，用药剂量仍是根据体重计算。常用的计算公式为体重（kg）× 给药剂量（mg/kg）= 学龄前儿童剂量（mg）。 4. 学龄儿童（6-12岁）：学龄儿童的用药剂量可以根据体重或体表面积来计算。计算公式包括体重（kg）× 给药剂量（mg/kg）= 学龄儿童剂量（mg）或体表面积（m²）× 给药剂量（mg/m²）= 学龄儿童剂量（mg）。在特殊情况下，还需根据儿童的生理和药物代谢特征来调整剂量。 5. 青少年期（12-18岁）：青少年期的用药剂量可以采用成人剂量，具体剂量还需考虑患者的生理特点、年龄和发育情况等。 二、根据体表面积调整药物剂量 1. 什么是体表面积（BSA）？ 体表面积是指一个人体的外表面积，根据身高和体重可以计算得出。计算BSA的公式有多种，其中常用的有Du Bois' 和Haycock'公式。BSA的单位通常表示为m²。 2. 如何根据BSA调整药物剂量？ 根据BSA计算药物剂量的公式为BSA（m²）× 给药剂量（mg/m²）= 药物剂量（mg）。给定药物剂量（mg）和BSA（m²）时，计算绘制的方法可以使用泰勒公式（Taylor公式）来估计。具体计算流程如下： - 先计算参考体表面积（KSA）：KSA = √（身高（cm）× 体重（kg））/ 3600。 - 再根据KSA和药物剂量按比例求得药物剂量。 三、计算剂量时的注意事项 1. 定期调整剂量：儿童的生长发育速度较快，体重和身高会随时间变化，因此需要定期调整药物剂量。 2. 考虑患儿病情和耐药性：儿童对药物的反应可能与成人不同，需综合患儿的病情、耐药性等因素，调整药物剂量。 3. 结合药代动力学参数：了解药物的药代动力学参数，如半衰期、药物代谢能力等，可以更好地确定儿科用药剂量。 4. 定期监测患者：监测患者的治疗效果和不良反应，及时调整用药剂量。 儿科用药的计算方法涉及到年龄、体重、体表面积等因素。正确计算儿科用药剂量对确保药物的疗效和儿童的安全性至关重要。医务工作者应根据儿童的具体情况选择合适的计算方法，并结合患儿的病情和药物代谢特征进行剂量调整。这样才能更好地应对儿科用药挑战，
基于磁脉冲压缩的DBD高频双极性纳秒脉冲发生器的设计及 其放电特性 米彦;万佳仑;卞昌浩;姚陈果;李成祥 【摘要】作为高压高重复频率脉冲电压发生器的开关器件,磁开关的耐压、通流能力以及寿命远高于半导体开关,因而适用作为介质阻挡放电(DBD)激励电源的开关.为研究双极性高频下DBD等离子体放电特性,提出高频双极性磁脉冲压缩系统.首先,阐释通过全桥逆变电路、脉冲变压器和磁开关产生双极性脉冲的原理,并叙述该系统关键器件的设计;其次,利用PSpice仿真软件研究电路关键参数对输出波形的影响规律,测试电阻性负载电压波形,并与仿真结果进行对比分析.测试结果表明,通过双极性磁脉冲压缩系统,能够在负载两端输出的纳秒脉冲电压具有以下参数:幅值在5~13kV可调,上升沿100ns左右,重复频率可高至几千Hz.最后,针对高频双极性下的放电现象进行研究,结合DBD放电模型和放电图片探索高频双极性脉冲电压下放电特性与频率的关系,充实了高频放电理论研究.%When the magnetic switch is used as a switch device of high voltage and high repetition frequency pulse voltage generator, its voltage tolerance and current capacity are much higher than those of the semiconductor switch. The magnetic switch is suitable for switching as a DBD excitation power supply. To study the characteristics of bipolar high frequency DBD plasma, a high frequency bipolar magnetic pulse compression system is proposed. First, this paper explains the principle of bipolar pulse generated by the full bridge inverter circuit, pulse transformer and magnetic switch. The design of key components is then described. Second, the influence of key parameters in circuit on the output waveform is studied using PSpice software. The
基于GPU加速的雷达信号处理并行技术 秦华;周沫;察豪;沈括 【摘要】One of the bottleneck problems of software radar is real-time signal processing.In order to improve the real-time performance of software radar signal processing,take advantage of graphics processors unit(GPU) computation ability for radar signal processing hardware acceleration.This paper designs implementation strategy of radar signal processing in CPU-GPU system and optimizes radar signal processing algorithm on GPU parallel computing characteristics.As the results show,contrast with the CPU computing platform,GPU computation can achieve more than 20 times speedup,and can execute radar signal processing of the entire process in real-time,reflect the good engineering value and application prospect.%软件雷达实现的瓶颈问题之一是信号的实时处理.为提高软件雷达信号处理的实时性,利用图形处理器(GPU)的并行运算能力进行雷达信号处理的硬件加速.设计雷达信号处理在CPU-GPU系统中的执行策略.针对GPU并行计算特点对雷达信号处理算法进行优化.实验结果表明,通过与同期中央处理器(CPU)运算平台比较,GPU运算可实现20倍以上的加速比,并且可以实时完成雷达信号处理的整个流程,体现出良好的工程价值与应用前景. 【期刊名称】《舰船科学技术》 【年(卷),期】2013(035)007 【总页数】6页(P77-82)
基本雷达信号处理流程 一、脉冲压缩 窄带(或某些中等带宽)的匹配滤波: 相关处理，用FFT数字化执行，即快速卷积处理，可以在基带实现（脉冲压缩）快速卷积,频域的匹配滤波 脉宽越小,带宽越宽，距离分辨率越高; 脉宽越大，带宽越窄，雷达能量越小，探测距离越近； D=BT(时宽带宽积）; 脉压流程： 频域：回波谱和参考函数共轭相乘 时域：相关 即输入信号的FFT乘上参考信号FFT的共轭再逆FFT； Sc=ifft(fft（Sb）.＊conj(fft（S)）); Task1 f0=10e9;%载频tp=10e—6；%脉冲宽度B=10e6；%信号带宽fs=100e6；％采样率 R0=3000;%目标初始距离N=4096;c=3e8;tau=2*R0/c;beita=B/tp；t=(0：N-1）/fs; Sb=rectpuls(t—tp/2-tau,tp).＊exp（j＊pi＊beita＊（t—tp/2—tau)。 ^2）.*exp(—2j*pi*f0＊tau）；％回波信号 x 107
S=rectpuls(t —tp/2,tp).*exp （i ＊pi*beita*（t-tp/2)。^2);%发射信号（参考信号） x 10 -5 x 10 -5 x 10 7 So=ifft(fft(Sb ）.*conj(fft （S ）)）；%脉压 figure （7）； plot （t ＊c/2,db （abs （So ）/max(So ）))%归一化dB grid on -400 -350-300-250-200-150-100-500
二、去斜处理（宽带的匹配滤波) 去斜处理“有源相关"，通常用来处理极大带宽的LFM波形（如果直接采样的话因为频带很宽所以在高频的时候需要的采样率就很大，采样点数就很多，所以要经过去斜处理） Stretch方法是针对线性调频信号而提出的,其方法是将输入信号与参考信号（经适当延迟的本振信号，延迟量通常由窄带信号测距结果估计出）混频，则每一个散射点就对应一个混频后的单频分量,对混频输出的信号进行DFT处理，即可获得目标的距离像，对参考信号的要求是应具有与输入信号相同的调频斜率。 去斜处理流程： 输入信号输出信号 参考信号 混频过程为回波信号在时域与参考信号的共轭相乘 混频后得到一个瞬时频率和目标距离成正比的单频信号,对其进行频谱分析即可得到目标的距离像； 去斜处理一般情况下可降低信号带宽； ％％%％%％％％％％％％%%%%%％%％％%%％去斜处理仿真程序％％％%％%％%%%%%％％%%%%%%%％％％％ clc;clear all;close all； B=10e6；%带宽10MHz tp=10e-6；％脉宽10us k=B/tp；％LFM系数 fs=50e6; R0=3e3;R1=2000;R2=3500；R=5000; c=3e8； f0=60e6； N=round（2＊R/c*fs); fft_N=2^nextpow2（N)； t=linspace(0,2*R/c,N）；
各种SAR成像算法总结
各种SAR成像算法总结 1SAR成像原理 SAR成像处理的目的是要得到目标区域散射系数的二维分布，它是一个二维相关处理过程，通常可以分成距离向处理和方位向处理两个部分。在处理过程中，各算法的区别在于如何定义雷达与目标的距离模型以及如何解决距离－方位耦合问题，这些问题直接导致了各种算法在成像质量和运算量方面的差异。 一般来说，忽略多普勒频移所引起的距离向相位变化，距离向处理变为一维的移不变过程且相关核已知，即退化为一般的脉冲压缩处理；同时将雷达与目标的距离按2阶Taylor展开并忽略高次项，则方位向处理也是一个一维的移不变过程，并退化为一般的脉冲压缩处理，这就是经典的距离多普勒 （Range-Doppler RD）算法的实质。 若考虑多普勒频移对距离向相位的影响，同时精确的建立雷达与目标的距离模型，则不论距离向处理还是方位向处理都变为二维的移变相关过程。线性调频尺度变换（Chirp-Scaling CS）算法即在此基础之上将二维数据变换到频域，利用Chirp Scaling原理及频域的相位校正方法，对二维数据进行距离徙动校正处理、距离向及方位向的聚焦处理，最终完成二维成像处理。 当方位向数据积累延迟小于全孔径时间（即方位向为子孔径数据）的情况下，方位向处理必须使用去斜（dechirp）处理及频谱分析的方法。在RD和CS 算法的基础之上，采用dechirp处理及频谱分析的方法完成方位向处理的算法分别称为频谱分析（SPECAN）算法和扩展CS（Extended Chirp Scaling ECS）算法。 1.1 SAR成像原理 本节以基本的正侧视条带工作模式为例，对SAR的成像原理进行分析和讨论。