经典雷达资料-第17章脉冲多普勒(pd)雷达(1)

《经典雷达资料-第17章脉冲多普勒(pd)雷达(1)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、·671·第17章脉冲多普勒（PD）雷达连续可变PRF测距在单目标跟踪雷达中，距离模糊问题可通过变化PRF来解决，它使目标回波落于脉冲间周期的中心，可采用0.333～0.5的高占空比。距离R可用下式计算（17.10）由于导数测量误差，这种测距方法精度低。其的优点是目标回波永远不会被发射脉冲遮挡，因此提高了雷达的目标跟踪性能。缺点是PRF的谐波分量会以假信号的形式出现在多普勒频带内。线性载波调频载波的线性频率调制可用于测距，特别是在边搜索边测距的雷达中。这种使用调制和解调方法来获取目标距离的原理和连续波雷

2、达测距的原理相同，但它发射的仍是脉冲信号。假设波束扫过目标的驻留时间可分为两个阶段：第一个阶段，雷达不发射调频脉冲，测量目标的多普勒频移；第二个阶段，雷达发射信号的频率以变化率沿一个方向线性变化。在至目标的往返期间，本振的频率已经发生变化，因而，目标回波除了有多普勒频移外，还有与距离成正比的频移。求出这两个阶段中目标回波的频率差Df，则目标距离R可用下式计算，即（17.11）若天线波束宽度内不止有一个目标，则在一个驻留时间内仅有两种频率调制阶段的问题会产生距离幻影。例如，当两个目标出现在不同多普勒频率时

3、，频率调制期间所观测到的两个频率不能不模糊地和两个无频率调制期间所观测到的两个频率配对。因此，典型的高PRF的边搜索边测距应采用三阶段调频方案，即无频率调制阶段、频率上升调制阶段和频率下降调制阶段。从这3个阶段选择回波求距离，它们应满足的关系为（17.12）（17.13）式中，f0，f1和f2分别为上述3个阶段的观测频率。然后，由式（17.11）可得到目标的距离，式中，（17.14）图17.17是它的一个例子。目标AB距离（nmile）1020多普勒频率（kHz）2129调频频移（kHz）36观测频率f

4、0，无频率调制（kHz）2129·671·第17章脉冲多普勒（PD）雷达f1，上升调频（kHz）1823f2，下降调频（kHz）2435满足式（17.12）的可能的频率组合f1f0f22f0f1+f2能否测距距离（nmile）1821244242能101821354253不能1829355853不能2329355858能20图17.173种斜率频率调制测距举例有两个目标（A和B）；频率调制斜率＝24.28MHz/s。如果波束照射目标驻留期间遇到不止两个目标，则也会出现幻影回波。当频率调制斜率数为N时，只

5、能同时无虚假回波地检测N-1个目标。然而，在实践中这并不算十分严重的问题，因为在单个波束宽度内同时出现多个目标通常都是暂时现象。随着频率调制斜率的增大，测距的精度也会得到改善，因为能比较精确地测量观测频率差。然而，频率调制斜率受到杂波展宽因素的限制，因为在调频期间，杂波在频域上会变得模糊不清，并出现在通常无杂波的频率区。线性频率调制测距的精度可达1～2mile数量级。正弦载波调频这种测距方法与连续波雷达采用的方法相似，只不过它仍发射脉冲信号。这种方法特别适用于目标的连续或暂停测距的雷达中（在第17.5节

6、中讨论）。由于测量正弦调制的相移所需的时间较长，因此不适合边搜索边测距雷达。中PRF测距和高PRF一样，多重独立的PRF测距同样也适用于中PRF，但PRF的选择准则不同[13]。若采用3组PRF，且每组PRF包含3个间隔较小的PRF，则上述所采用的方法可用于中PRF测距，并且加大脉冲组的间隔可提高多普勒可见度。每组的中心PRF称为主PRF，相邻的称为子PRF。测距时要求主PRF和子PRF都对目标检测，实际上是三次检测机会中严格检测到目标3次的一种准则。从幻影目标的角度来看，这种采用3个脉冲组的方法具有吸

7、引力，但由于只有3重PRF，导致它的多普勒可见度差。适用于中PRF的一种更好的方法是采用七重或八重PRF，它们在频域上几乎覆盖了一个倍频程，并且要求至少在三重PRF中可检测到目标。这种方法的优点是多普勒可见度比主-子PRF方法的高，因而在副瓣杂波中具有更好的测距性能（这里，某些PRF可能被杂波遮蔽）。但是，由于较高的多普勒可见度使其对幻影目标比较灵敏，因此可以用解多普勒模糊和采用正确的多普勒频率相关处理消除幻影目标的方法来缓解。虽然多重PRF测距的基本精度约是距离波门尺寸（150m/ms）的数量级，但是

8、利用幅度重心法可将精度提高到波门宽度的几分之一。·671·第17章脉冲多普勒（PD）雷达17.5目标跟踪雷达采用一般的角度、距离和速度跟踪伺服回路可对单目标进行跟踪，如采用边扫描边跟踪的方式则可对多个目标进行跟踪。单目标跟踪单目标的角度跟踪和常规的单脉冲、顺序波束转换或圆锥扫描的雷达是相同的。由于存在多接收通道相位和幅度的一致性问题，因此单脉冲实现起来是比较困难的。但是，若采用雷达计算机控制的自校准程序，则难度可减轻。在低占空比雷达中，距离