利用插值法提高PD雷达测距测速精度

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1、第5期雷达科学与技术Vo1．9No．52011年1O月RadarScienceandTechnologyOctober2011利用插值法提高PD雷达测距测速精度陈亚培，李明，左磊(西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室，陕西西安710071)摘要：脉冲多普勒(PD)雷达是在动目标显示雷达基础上发展起来的一种新型雷达体制，这种雷达具有同时测距和测速能力。该体制雷达的常规测量方法是利用回波强度最大采样点来确定目标信息，但测量误差较大，已不能满足对测量精度要求较高的现代火控雷达等的需求。为此提出了一种对目标回波主瓣面积作梯形

2、近似并插值估计出回波强度真实最大值点位置的方法——插值法，该方法从回波波形的特点入手，原理简单易懂，可在计算量增加不大的情况下大大提高测量精度，仿真结果验证了其有效性。关键词：脉冲多普勒雷达；插值法；距离；速度；测量精度中图分类号：TN958．2；TN957．51文献标识码：A文章编号：1672—2337(2011)05—0447—06●ImprovingRangeandVelocityMeasurementPrecisionofPDRadarwithInterpolatingMethodCHENYa—pei，IAMing

3、，ZUOLei(NationalKeyLaboyRadarSignalProcessing，XidianUniversity，Xian710071，China)Abstract：PulseDoppler(PD)radarisabletomeasuretherangeandvelocityofthetargetsimultaneous—ly．husuallyusesthemaximumsamplingofechointensitytodeterminetargetinformation．However，thissubject

4、stobiggermeasurementerrorsandalreadycannotsatisfytheneedsofmodernfirecontrolradarwhichdemandshigheraccuracy．Therefore，anewmethodnamedinterpolatingmethodisputforward．Thismethodmakestrapezoidapproximationandinterpolationofthetargetechoareatoestimatethemaximumpointso

5、fechointensity．Itbasesonthetraitofechowaveform．Itsprincipleissimpleandthemeasurementprecisionisgreatlyincreasedundertheconditionoflittlecalculationamount．Inaddition，simulationresultsshowitsva—lidity．Keywords：pulseDoppler(PD)radar；interpolatingmethod；range；velocity

6、；measurementprecision精度不能获得有效提高。文献[3]对选大法测距测速的量化误差作了详细分析，并提出采用扩展1引言比值插值法提高测量精度，但是该算法相对复杂，脉冲多普勒雷达是一种利用多普勒效应检测不易工程实现；文献[4]提出了“逐点插值法”和目标信息的脉冲雷达，具有同时测距和测速能力，“二分插值法”提高测距精度，插值点数少则精度并且具有较高的测量精度，因而在军用和民用方不能保证，插值点数大则计算量相对较大；文献面均得到了广泛的应用_1]。现代战斗机装载的火[5]提出采用相位差分方法，在时域测量瞬时相位控

7、雷达广泛采用PD体制，为有效打击目标而对参估计信号频率和初相，仍然需要很高的信噪比。数的测量精度提出了更高的要求。常规的测量方文献[6]提出应用快速傅里叶变换的频谱分析法法是用回波强度最大采样值点来确定目标距离和来提高雷达测速精度，该方法需要经过按某种规速度信息[2]，即所谓的选大法，由于脉冲重复频率、律进行线性调整和对信号FFT频谱相位补偿等过采样率、FFT点数等参数的影响_3]，其处理分辨率程，增加了系统的复杂度；本文提出的插值法是对有限从而造成不可避免的量化误差，使得其测量回波信号中有目标信息的区域频谱进行细化，在收

8、稿日期：20I104—18；修回日期：201105—19基金项目：国家部委基金资助项目(No．9140C0103071003)448雷达科学与技术第9卷第5期固定的采样间隔之间仅作一次插值处理，等效于的最大采样值点恰好是回波包络的最大值点，如降低目标回波区域内的采样间隔，在雷达各参数图2所示，则测量结果