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1、中’服冲重复频率雷达的性能分析提要本文讨论了各种X波段机载雷达以及到目前为止所经历的发展过。,程机载雷达一开始只是用于测距的简单低脉冲重复须率雷达接着发展到更完善的高脉冲重复频率多-I勒雷达,这种雷达可同时测得目标的距离和距离变化率,,6在信号处理中利用多-1勒频率可将运动目标与固定目标分开从而能。在地杂波中检测出动目标波,,形产生和选择方面的最新进展导致了中脉冲重复频率雷达的发展它将低和高脉冲重复频率雷达,目标的某些特性结合起来从而使探测有更大的灵。,活性有些文献已时中脉冲重复频率机载雷达的设计和性能作了综述并给出。,一些实例本文着重介绍这类雷达的演变过程并探计其性
2、能计算所必需的理。论基础,、、,现代机载雷达可以具备所有三种工作方式即低中高脉冲重复频率而允许操纵员使用最适合于战术交战的工作方式。、从虽然已有许多文章对低高,,脉冲重复频率雷达作了介绍但考虑到本文的完整性并为推导中脉冲重复,。频率雷达方程提供必需的背景知识本文仍将衬其作概略介绍这也是为说明。为什么要研制中脉冲重复须率雷达的理由所需要的,本文讨论了中脉冲重复频率雷达这种雷达信噪比的计算以及目标探测性,。能的分析并通过几个实例来说明推导出的公式的具体运用一引言,脉冲雷达是通过发射一个脉冲和确定目标回波脉冲的到达时间来测距的如图1所。,示因为电磁波以光速传播所以t=ZR/
3、e或R=。t/2(l),,。式中R为雷达至目标的距离t为发射信号和目标回波信号间的时间目标的方位角。,和仰角信息是从发现目标时的天线位置数据得到的有了这些角度值和距离R值便能。确定目标相对于雷达的位置,。.:在图1所示的脉冲雷达中最大非模糊距离R与脉冲周期T有关。二R=eT/2(2),,,大于这个距离时发射和接收脉冲间所经历的时间就将包括多个脉冲周期T从而产...ovanessian,"eueroraneenasis,,SAHMdimPRFPfmAlyIEEEralson,a,o.,.,.TAESMy1952Vlis地3ppZs6一296(黄松浦译毛仁麟校)。生距离模
4、糊应注意,图,一1所示的发射脉冲的最简单形式是用脉冲调制个纯正弦波而得到。。。的正弦波的频率f通常为妙千兆赫例,。。如在X频段f为5000到zZDoo兆赫碑,“`“在接收时间里从头至尾设置距离门”,护笋便可测得发射和接收脉冲之间所经居达,。历的时间t如图1所示随着每个发射脉发粉挤冲题刃目并可亥口冲开始,顺次排列的距离门依次开启,开_云尽。启时间等于单个脉冲的持续期在这些距,离门中出现的信号就对应于所经历的时间t,代入式图1脉冲雷达刚距原理(1)便可计算出雷达至目标的。距离。,“下视”条件图2示出此种情况脉冲雷达用于机载时在下是难于探测到目标的。下的几何关系及探测过程从
5、图2(B)可一以看出,,地面回波的分布范围从等于飞机高度的距离一直延伸到斜距沿主瓣与地。面相交的距离以外这些回波大多是由天,,商耽线旁瓣引起的并防碍检测过程使得在发琳四汉,粉充妞爪。下视条件下探测目标变得困难几身珠冲由于希望有可靠的下视探测能力和要司l队卜目杨距侣叫求有更远的目标探测距离(在一定的峰值,功率下)就促使雷达工程师们设计出多。图2机载脉冲雷达工作及探测目标原理卜勒雷达二、脉冲多卜勒雷达,而,利用多卜勒效应(频率)不是发射一接收脉冲间故时间关系就允许采用很高的脉冲重复频率和增加发射能量(在相同,。,峰值功率情况下)如图3所示然而高脉冲重复频率使雷达通过对发射
6、脉冲和。发射目标回波定时来测距的能力受到损害高脉冲重复频率雷达利用多卜勒原理给出距R,它是发射与接收信号间频率离变化率之偏移值的函数,`即:膝冲冬卜勒雷达亡咫于彻于每)Af=一ZR/入(3)图3月永冲雷达与脉冲多卜勒雷达工,式中△f是发射频率和目标回波频率间作原理比较,。的差入为波长式中负号的含意是表示逼近的目标(距离不断缩短或距离变化率。为负)产生正的频移△f,,。高脉冲重复频率雷达中由于脉冲数的嘈加不能通过简单的时间鉴别实现测距在,为测出雷达至目标的距离,可采用对载波频率进行频率调制或高脉冲重复频率雷达中。,。多脉冲重复频率测距法调频测距法是以回波信号相对发射信号
7、的频移为基础的(),多冲脉重复频率测距法则是利用时间作为测量的基础这类似于低脉冲重复频率雷’)。达〔多卜勒雷达除了发射脉冲数更多外(这导致在相同的峰值功率下有更远的作用距,。利用这个特性就能将动目标回波从地杂波离)还能得到非常精确的距离变化率R值。(固定目标)中分离出来这是一个非常,,有用的特性特别是在机载雷达中因为、飞孔,2此时地杂波会防碍对目标的探测如图。所示图4示出飞机与目标相遇的几何关系以及采用高脉冲重复频率多卜勒雷达时。目标回波信号的幅一频特性从图中可以,固定看出物(地面)对飞机的相对速度。,象涯低于运动目标对飞机的相对速度因此图厄一」一无
