《脉冲雷达》PPT课件

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1、现代雷达技术第2章脉冲雷达本章介绍本章简介脉冲雷达测距最优滤波动目标显示（MTI）雷达动目标检测（MTD）雷达脉冲多普勒（PD）雷达脉冲雷达测距脉冲雷达测距脉冲延时法：最直接、应用最广的测距法R=ctR/2，1ms=>150m简单雷达显示器直接测读现代雷达距离门（波门）选通具有机械距离刻度标尺的显示器荧光屏画面脉冲雷达测距距离门测距测读回波脉冲延时的距离增量（单元）模拟雷达：按时间顺序开闭的一组高速电子开关，每个开关开启时间为一距离门数字雷达：采样间隔为一距离门匹配滤波1#门2#门K#门距离门匹

2、配滤波模数转换采样距离门存储器距离单元脉冲雷达测距脉冲雷达测距范围最小可测距离：脉宽t+收发转换时间t0最大不模糊距离：脉冲重复周期影响测距精度的因素电波传播速度变化大气折射：视在距离和真实距离距离模糊雷达作用距离<最大不模糊距离：单值测距雷达作用距离>最大不模糊距离：距离模糊若测得回波延迟tR，PRT=Tr，模糊值mR视在=0.5ctRR真实=0.5c(mTr+tR)脉冲雷达测距10km60km110km50km脉冲雷达测距距离盲区收发共用天线雷达，在发射脉冲和收发转换期间不接收信号：tB=t

3、+t0存在距离模糊时，tB所对应的各真实距离处的目标将被屏蔽，形成距离盲区，宽度0.5ctB若目标回波延时正好是PRT的整数倍，则该目标将落在距离盲区内而不被发现脉冲雷达测距解距离模糊方法多重脉冲重复频率法可得到更大的不模糊距离可解决发射脉冲遮挡造成的距离盲区问题示踪脉冲法（给各脉冲加标签）脉冲舍弃法（舍去脉冲串中的一个脉冲）脉冲雷达测距多重PRF解距离模糊雷达以fr1和fr2为PRF交替发射相参脉冲串，目标回波的真实延时tR为n1和n2分别为用fr1和fr2时的测距模糊数。通常取a=±1，则n

4、1=n2或n1=n2±1脉冲雷达测距幻影（Ghost）若有两个同向同速的目标出现在不同的距离上，采用两重PRF解距离模糊时将出现配对模糊，即有两组配对方式，一组是真实的，另一组则为幻影。例：fr1：两个目标R视在11R视在12fr2：两个目标R视在21R视在22配对1：{R视在11R视在21}{R视在12R视在22}配对2：{R视在11R视在22}{R视在12R视在21}增加第三重PRF可去幻影脉冲雷达测距中国余数定理（孙子点兵定理）解模糊真实距离Rc=(C1A1+C2A2+C3A3)mod(m

5、1m2m3)其中Ai为模糊（视在）距离mi为PRF比值C1=b1m2m3;C2=b2m1m3;C3=b3m1m2b1是使b1m2m3mod(m1)=1成立的最小整数，b2和b3与此类似脉冲雷达测距例：设m1=7,m2=8,m3=9;A1=3,A2=5,A3=7，Ai为距离门序号，t为距离门宽度，则有m1m2m3=504b3=5,5×7×8=280mod9≡1，C3=280b2=7,7×7×9=441mod8≡1，C2=441b1=4,4×8×9=288mod7≡1，C1=288C1A1+C2

6、A2+C3A3=5029得不模糊距离门序号Rc=5029mod504=493目标真实距离为R=0.5Rcct=246.5ct最优滤波最优滤波器的频率响应HM(f)：单脉冲波形匹配滤波HC(f)：多脉冲杂波对消HM2(f)：窄带多普勒滤波，脉冲串相参积累窄带多普勒滤波器组频率覆盖范围：-fr/2~fr/2最优滤波匹配滤波器白噪声背景中检测信号的最佳线性滤波器，其传输函数是输入信号频谱的复共轭，脉冲响应是输入信号的镜像函数匹配滤波器的输出SNR在时刻t0达到最大N0是输入噪声谱密度，E是输入信号能量

7、动目标显示雷达动目标显示（MTI）雷达目标相对径向速度vr，多普勒频移fr=2vr/l单路解调后，脉冲串被多普勒频率调幅正交双通道（I、Q）处理无盲相动目标显示雷达MTI雷达原理固定目标：等幅脉冲串，脉间相差0运动目标：调幅脉冲串，脉间相差2pfdTr相邻脉冲相减滤除固定杂波，保留运动目标滤除固定杂波后，原来被强杂波背景淹没的运动目标回波信号将在终端显示器上显现出来，故称动目标显示一次相消器，（运动杂波抑制滤波器）动目标显示雷达动目标显示雷达脉冲雷达发射信号频谱等幅脉冲串：被sinc函数调幅的周

8、期线谱天线方向图调幅脉冲串：被sinc函数调幅的周期带状谱。复杂目标：频谱展宽运动目标回波将发射信号频谱搬至±(f0+fd)正交双通道处理：单边低通滤波动目标显示雷达MTI动目标检测雷达动目标检测（MTD）MTI雷达改善因子一般在20dB左右窄带多卜勒滤波器组：一组相邻且部分重叠的滤波器组覆盖整个多卜勒频率范围白噪声时，窄带滤波器组使SNR提高N倍MTD=MTI+窄带多卜勒滤波器组MTD动目标检测雷达多卜勒滤波器组的实现方法硬件：N抽头横向滤波器，各脉冲加权后求和实际：N点加窗DFT实现，第k个