多普勒雷达总结

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1、脉冲多普勒雷达总结班级：20090812学号：2009081221姓名：刘玉敬6一、PD雷达的基本概念1.定义：PD雷达是一种利用多普勒效应检测目标信息的脉冲雷达。2.特点：①具有足够高的脉冲重复频率，没有速度模糊；②能够实现对脉冲串频谱单根谱线的频域滤波；③由于重复频率很高，通常对所观测的目标产生距离模糊。3.分类：高PRF、中PRF、低PRF，前两个为全相参，最后一个可全相参也可接收相参。低PRF不模糊的距离为：。中PRF波形是机载PD雷达的最佳波形。二、PD雷达的杂波多普勒雷达的基本特点之一，是在频域-时域分布相当宽广且相当强的背景杂波中检测出有用的信号。这

2、种背景杂波通常被称为脉冲多普勒杂波，其杂波频谱是多普勒频率-距离的函数。1.机载下视雷达的杂波谱地面杂波分为主瓣杂波区、旁瓣杂波区和高度线杂波区。孤立目标对雷达发射信号的散射作用所产生的回波信号的多普勒频移，正比于雷达与运动目标之间的径向速度v，所以当雷达平台以地速vR水平移动，地速矢量与地面一小块地杂波之间的夹角为Ψ时，其多普勒频移为(1)主瓣杂波主波束中心Ψo处对应的多普勒频率为假设天线主波束的宽度为，则主瓣杂波的边缘位置间的最大多普勒频率差值为机载PD雷达的主瓣杂波的强度可以比雷达接收机的噪声强70~90dB，主瓣杂波的多普勒频率fMB也在不断变化，并且变化

3、范围在±2之内。(2)旁瓣杂波旁瓣杂波区的多普勒频率范围为，则。雷达天线的旁瓣波束增益通常要比它的主波束增益低得多。当PD雷达不运动时，旁瓣杂波与主瓣杂波在频域上重合；当PD雷达运动时，旁瓣杂波与主瓣杂波就分布在不同的频域上。(3)高度线杂波通常，把机载下视PD雷达的地面杂波中fd=0位置上的杂波叫做高度线杂波。在零多普勒频率处总有一个较强的“杂波”。2.脉冲重复频率的选择(1)高脉冲重复频率时的重复频率的选择①使迎面目标谱线不落入旁瓣杂波区中最大多普勒频移为6为了在无杂波区检测目标，重复频率应为：即②为了识别迎面和离去的目标的重复频率的选择A.单边带滤波器对主瓣

4、杂波的频率固定即B.单边带滤波器对发射频率固定迎面目标的多普勒频移为，离去目标的最低多普勒频移为，最低脉冲重复频率为：。单边带滤波器铜带范围为，单边带滤波器的中心频率f0是固定的，但偏离f0应为。(2)高、中、低脉冲重复频率的选择LPRF旁瓣杂波在距离上重叠很少，但在频域上高度重叠，只有在低杂波环境中，才可能从杂波中检测到目标。MPRF旁瓣杂波谱中有一定的重叠，因而测距、测速都存在一定的模糊。‘HPRF旁瓣杂波重叠次数增多，旁瓣杂波的强度几乎是均匀的，测距呈高度模糊。交替使用中、高PRF的方法，或者再加上在上视时采用低PRF的方法，并在低、中PRF时配合采用脉冲压

5、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方法。一、脉冲多普勒雷达的信号处理1.抑制各种杂波的滤波器和恒虚警处理(1)单边带滤波器单边带滤波器是一个带宽近似等于脉冲重复频率fr的带通滤波器，其主要作用是从回波频谱中只滤出单根潜线，从而使得后面的各种滤波处理在单根谱线上进行。使用单边带滤波器还可以避免目标多普勒频率时出现的模糊，同时也避免了后面信号处理过程中可能产生的频谱折叠效应。由于单边带滤波器仅取出回波信号的单根谱线，因而使信号功率下降了d2倍(d为发射脉冲占空系数)，但因其输出的杂波和噪声功率也同样减小，所以单边带滤波器并不降低接收机的信杂比。P

6、D雷达对于单边带滤波器的性能参数要求得十分严格，而月一般要求带外抑制至少要大于60dB，因此通常是采用石英晶体滤波器来满足这些技术要求。(2)主瓣杂波抑制滤波器主瓣杂波的千扰最强，常常比目标回波能量要高出60~80dB。确定主瓣杂波中心频率fMB6有两种方法:一种方法是利用频率跟踪，另一种方法则不用频率跟踪，而是由天线指向和载机吃行速度计算出主瓣杂波应有的多普勒频移fMB，直接控制压控振荡器去产生的振荡频率。主瓣杂波抑制滤波器的幅一频特性应是主瓣杂波频谱包络的倒数，以使通过滤波器后输出的杂波频谱可近似为平坦的特性。从匹配滤波理论的角度来看，由于主瓣杂波是色噪声，因

7、此主瓣杂波抑制滤波器相当于一个白化滤波器，经过主瓣杂波抑制之后，后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。(3)高度杂波的滤除高度杂波是由地面的乖直反射所形成的杂波，它比漫反射所形成的旁瓣杂波要强得多。当载机水平飞行时，高度杂波的多普勒频移为0，通常可以采用一个单独的固定频率抑制滤波器—零多普勒频率滤波器来滤除它。(4)多普勒滤波器组①多普勒滤波器组是覆盖预期的目标多普勒频移范围的一组邻接的窄带滤波器。②多普勒滤波器组可以设在中频，也可以设在视频。③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。④多普勒滤波器组基本上都是采用数字滤波方法

8、来实现。(