线性调频信号又称为Chirp信号，是广泛应用在信号处理领域的一种脉冲压缩信号。它通过线性频率调制来获得大的时间带宽积。线性调频信号具有二次型的非线性相位谱和线性频率谱，即频率具有线性特性，是具有矩形包络的宽脉冲信号。一维线性调频信号的表达式为：

其中，t为时间变量，T为线性调频脉冲宽度，fc为载频频率，k为调频斜率。信号的相位函数和频率函数为：

可见，信号的调频斜率是线性的。图3-1给出了载频fc＝0时线性调频信号时域波形，以及相位、频率和时间的关系。

图3-1　线性调频信号

对宽脉冲线性调频信号进行匹配滤波处理，使其能量集中成为窄脉冲信号，从而获得线性调频信号大时间带宽积所对应的高分辨率，这就是脉冲压缩的概念。

实现脉冲压缩必须满足两个条件：一是发射脉冲必须具有非线性的相位谱，或者说，必须使其脉冲宽度与有效频谱宽度的乘积远大于1；二是接收机中必须具有一个压缩网络，其相频特性应与发射信号实现“相位共轭匹配”，即相位色散绝对值相同而符号相反，以消除输入回波信号的色散。

线性调频脉冲的相位谱是非线性的，具有大的时间带宽积，符合第一个条件。匹配滤波器也正符合条件中所要求的压缩网络，它是在输入为确知信号加白噪声的情况下，得到最大输出信噪比的传递网络，是一种最佳线性滤波器。因此，采用匹配滤波器对信号进行滤波，得到输出信号最大的信噪比，是一种典型的脉冲压缩方法。经过匹配滤波，信号的分辨率可以提高时间带宽积倍，能力增大时间带宽积的平方根倍。

式（3.1）的匹配滤波器脉冲响应是信号的时间镜像复共轭，在时间轴上平移了t0，并乘以增益常数C，其时域表达式为：

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根据驻留相位原理，可以得到匹配滤波器的传递函数为：

上式中，B为线性调频信号的带宽。线性调频信号经过匹配滤波器后的输出表达式为：

上式说明，输出脉冲具有sinc函数型包络，-3dB主瓣宽度为1/B，第一旁瓣高度约为-13.2dB。

图3-2给出了信号与其匹配滤波函数的虚部对比波形。

图3-2　线性调频信号及其匹配滤波函数的虚部

由图3-3可以看出信号的带宽以及匹配滤波后输出的脉冲宽度。

图3-3　线性调频信号频谱及匹配滤波后的信号