脉冲多普勒雷达的总结

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1、 脉冲多普勒雷达的总结1、 合用范畴脉冲多普勒（PD)雷达是在动目的显示雷达基本上发展起来的一种新型雷达体制。这种雷达具有脉冲雷达的距离辨别力和持续波雷达的速度辨别力，有更强的克制杂波的能力,因而能在较强的杂波背景中辨别出动目的回波。2、 D雷达的定义及其特性（1） 定义：P雷达是一种运用多普勒效应检测目的信息的脉冲雷达。（2） 特性：具有足够高的脉冲反复频率(简称PRF)，以致不管杂波或所观测到的目的都没有速度模糊。能实现对脉冲串频谱单根谱线的多普勒滤波，即频域滤波。RF很高,一般对所观测的目的产生距离模糊。3、 PD雷达的分类 图1 D雷达的分类图 M雷达(低PR):测距清晰,测速模糊 P

2、D雷达（中PRF):测距模糊,测速模糊，是机载雷达的最佳波形选择 PD雷达（高PF):测距模糊,测速清晰4、 机载下视PD雷达的杂波谱分析 机载下视D雷达的地面杂波是由主瓣杂波、旁瓣杂波和高度线杂波所构成的。 表15、PRF的选择（1)高、中、低脉冲反复频率的选择 机载雷达在没有地杂波背景干扰的仰望状况下,一般采用低PRF加脉冲压缩。 迎面袭击时高PR优于中PR。尾随时,在低空,中PF优于高PRF ；在高空，高PRF优于中PF。 交替使用中、高PRF的措施,或者再加上在下视时采用低PRF的措施,并在低、中PRF时配合采用脉冲压缩技术,将是在所有工作条件下得到远距离探测性能的最有效的措施。(2）

3、高PRF时反复频率的选择 使迎面目的谱线不落人旁瓣杂波区中: 为了辨认迎面和拜别的目的: A、当接受机单边带滤波器对主瓣杂波频率固定期： B、当接受机单边带滤波器相对发射频率是固定期： 注：单边带滤波器的通带范畴应从， 单边带滤波器的中心频率 是固定的，但偏离 应为。6、PD雷达的信号解决系统 PD雷达的信号解决系统重要由单边带滤波器、主瓣杂波克制滤波器、零多普勒频率克制滤波器、多普勒滤波器组、检波积累、转换器和门限等部分构成,下面总结各构成部分的特点及其实现措施。（）单边带滤波器 特点：带宽近似等于脉冲反复频率, 一般设立在中频; 从回波频谱中只滤出单根谱线; 避免了背面信号解决过程中也许产

4、生的频谱折叠效应； 距离选通波门必须设在单边带滤波器之前; 规定带外克制至少要不小于60dB；实现措施:采用石英晶体滤波器()主瓣杂波克制滤波器 特点：比目的回波能量要高出600B; 主瓣杂波克制滤波器的幅一频特性应是主瓣杂波频谱包络的倒数; 相称于一种白化滤波器,通过主瓣杂波克制之后,背面的多普勒滤波器可以按照白噪声中的匹配滤波理论来进行设计；实现措施：一方面拟定它的频率，用一种混频器先消除变化的,就可以用一种固定频率的滤波器将其滤除.拟定主瓣杂波中心频率有两种措施:一种措施是运用频率跟踪;另一种是由天线指向和载机飞行速度计算出主瓣杂波应有的多普勒频移,直接控制压控振荡器去产生的振荡濒率。(

5、3）零多普勒频率克制滤波器特点：用于高度杂波的滤除； 同步克制发射机直接进人到接受机的泄漏;实现措施：只需断开滤波器组中落人高度杂波区的那些子滤波器的输出； 使用可避免检测高度线杂波专用的CFR电路; 使用航迹消隐器除去最后输出的高度线杂波。（4）多普勒滤波器组 特点：是覆盖预期的目的多普勒频移范畴的一组邻接的窄带滤波器; 起到了实现速度辨别和精确测量的作用; 可以设在中频,也可以设在视频; 每个滤波器的带宽应设计得尽量与回波信号的谱线宽度相匹配。实现措施：模拟式(少用） 数字式:FFT(多用) 近代模拟式:CT（多用)注:所需滤波器的数目：()转换器和门限（AR)实现措施：参量法或非参量法7

6、、雷达的数据解决系统及其实现措施 D雷达具有两种跟踪体制，即单目的跟踪和多目的跟踪。前者采用类似常规跟踪系统的角度、距离和速度跟踪伺服回路，后者采用边扫描边跟踪的措施。 （1)单目的跟踪系统角度跟踪系统:a、顺序波束序列的算法：波束行程、多波束行程 b、单脉冲体制 c、合并通道技术速度(多普勒频率）跟踪系统:锁频式和锁相式 特点：a、锁相系统是测量多普勒频率的优选装置,其理论上的稳态测速误差为0; b、对雷达设备的稳定性提出了较高的规定; c、当系统的带宽一定期，锁相系统就存在最大可跟踪目的加速度的限制，而在锁频系统中就无此限制。距离跟踪系统：a、基本原理与常规脉冲雷达相似； b、距离门用一种

7、低频参照信号； c、跨过多种脉冲周期的跟踪可以用一种具有比一种脉冲周期长的时间基准的距离跟踪器实现。(2)四维辨别跟踪系统 距离、速度、两个角度(方位角和俯仰角）等四个跟踪回路,就构成具有四维辨别能力的跟踪系统。特点：、角度上的辨别由角跟踪系统和波束宽度决定； 、距离上的辨别由距离跟踪系统和距离门的宽度决定； c、能在速度坐标即多普勒频率上辨别目的如果系统所用的窄带滤波器的带宽不不小于20,则可立即将这两个目的分开； 、加了窄带滤波器,从而滤除了噪声，因此可以提高信噪比: e、具有很强的抗干扰能力。(3)多目的跟踪系统特点：、由多路接受通道实现； 、在强杂波干扰环境下有常规雷达所无法比拟的优良

8、性能。8、测距和测速模糊的解算（1)定义 测距模糊：同一距离读数也许相应几种目的真实距离的现象。 测速模糊:相差nf，的目的多普勒频移会读做同样的多普勒频移,测量出的一种速度也许相应几种真实速度的这种现象。()测距模糊的解算 多重脉冲反复频率测距法(优) 采用双重F所能达到的最大无模糊距离,由和最大公约频率决定。 持续变化脉冲反复频率测距法这种措施的原理是，发现目的后立即调节PF，并且使目的回波始终位于相邻两个发射脉冲的中间，也就是保持目的回波的延时与脉冲反复周期为(n十12)倍的关系。即目的距离为: 射频调频测距法 这种措施用于脉冲多普勒雷达时，只是把持续变化的载频变成脉冲变化的。载频调制周

9、期相应于最大无模糊距离，为了消除测距模糊，它应当远不小于脉冲反复周期。目的的真实距离为： 特点:a、合用于单目的跟踪,在多目的环境下,需要增长大量的距离门； b、测量精度重要取决于频率变化率和多普勒滤波器组的辨别力； c、措施比较简朴,并且获得数据迅速，因此合用于对目的测距精度规定不高的边扫描边跟踪雷达。脉冲调制测距法 脉冲调制测距法是通过变化发射脉冲的波形参数（幅度、宽度和位置)，对接受到的回波信号加以辨认和计算解决来消除测距模糊的措施。目的无模糊距离为: （3)测速模糊的解算常用的措施是运用距离跟踪的粗略微分数据来消除测速模糊。无模糊多普勒频率为：相应目的的无模糊相对速度为： = 、影响PD雷达距离方程的重要因素 当规定信噪比为S/时作用距离R与R。的关系为：(1）发射脉冲遮挡效应 特点：减少了回波有效宽度； 当回波所有被发射脉冲挡住时,影响最严重,使作用距离降为0,称为盲距； 一般反复频率越高,发射脉冲越宽，遮挡的平均影响越严重。解决措施:用概率平均的措施研究（2)跨越效应特点： 回波脉冲不是完全进入一种距离门,而是跨接在两个相邻的距离门中间。解决措施:用记录平均的措施研究。若采用比回波更宽的距离门，可以减少跨越发生的概率。（3）频域解决和带宽的影响 多普勒频移正好落在主瓣杂波频率上的动目的回波谱也被滤除了。这就是频域中的遮挡现象。