lfmcw雷达的距离／多普勒处理

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第33卷第1期电子科技大学学报V01．33No．12004年2月JournalofUESTofChinaFeb．2O04LFMCW雷达的距离／多普勒处理杜川华，龚耀寰(电子科技大学电子工程学院成都610054)【摘要】基于线性调频连续波雷达可提取目标的距离信息和多普勒频率，分析了线性调频连续波在高频雷达中的应用，推导出差频信号的表达式和利用二维快速傅里叶变换进行距离，多普勒处理的理论．提出了将距离，多普勒处理技术与自适应数字波束形成技术相结合，对杂波和干扰进行抑制的同时提取回波目标信息的方法。经计算机仿真结果表明

2、，其方法有效可行。关键词距离／多普勒：线性调频连续波；自适应数字波束形成；二维快速傅里叶变换中图分类号TN957．524；TN973．31文献标识码ARange／DopplerProcessinginLinearFMCWRadarDuChuanhua，GongYaohuan(SchoolofElectronicEngineering．UESTofChinaChengdu610054)AbstractTheradarusedLinearfrequencymodulatedcontinuouswave(LFMCW)signalcalldetecttheinform

3、ationofrangeandDoppleroftarget．ThispaperanalyzestheLFMCWsignalusedinI-IFradar,thendeducestheexpressionofitsbeatfrequency,andthetheoreticalforrange／Dopplerprocessingusedtwo—dimensionalfastFouriertransform(FFr)technique．Therange／Dopplerprocessingandtheadaptivedigitalbeamforming(ADBF)t

4、echniquecombinedtoextracttheinformationoftargetechoeswhilecontroltheefectofinterruptandnoise．Thesimulationresultsareprovidedinthispaper．Keywordsrange／Doppler；linearfrequencymodulatedcontinuouswave；adaptivedigitalbeamforming；two—dimensionalfastFouriertransform线性调频连续波(LinearRrequencyM

5、odulatedContinuousWave，LFMCW)fi~实现较高的距离和多普勒频率的分辨力Ill，在各种近距离雷达、防撞雷达、末制导雷达、远距离天波、地波雷达以及飞机高度表中已得到广泛应用。例如天波超视距雷达是一种利用电离层对高频信号的反射作用自上而下进行目标探测的雷达体制，工作在3～30XVl~--Iz的高频段，能够探测超远距离(1000~4000km)的运动目标，在此类高频雷达中，最基本的信号形式就是uMCW。自适应数字波束形成(AdaptiveDigitalBeamForming，ADBF)是对外部干扰和噪声进行抑制的有效手段，它是依据当前的干扰

6、分布情况自适应地调节阵列天线的权值，使主波束基本保持不变而使波束副瓣与外干扰的分布相适应，保证所接收到的干扰和噪声的功率达到最小，较大地提高输出信噪比。本文主要针对LFMCw远距离雷达，用以下几种特殊的信号处理方式来提取目标特征：1)对目标回波到达时间的处理，获取目标的距离参数；2)对接收天线阵合成波束的扫描，获取目标的方位信息；3)对目标回波的多普勒处理，获得目标的速度信息。收稿日期：2003—07—14作者简介：杜川华(1978～)，女，硕士生，主要从事通信与雷达中的自适应信号处理和智能天线方面的研究维普资讯http://www.cqvip.com28电子

7、科技大学学报第33卷1线性调频连续波信号FM／cw系统的发射和接收波形如图l所示。从图中得知uMcw的发射波形幅度固定不变，但频率随时间按线性锯齿而变化，目标回波包括一个发射波形的复制波。两路传输延迟f=2rlc，r为目标距离，c为传播速度；厂0为调频信号的起始频率，T为调频周期，为扫频带宽。{——发射信号

8、q⋯⋯一接收信号

9、f图1在FM／CW系统中的发射和接收波形对于静态目标而言，接收信号和发射信号间的瞬时频差为一个常数，并与目标距离成正比，其公式如下2rr1、，一t一J一‘一c由式(1)可知测出频差就能算出目标距离。这种载有距离信息和频率信息的信号被称为差

10、拍信号，又称差频。这种信息与一般雷达的