第八章-运动目标检测及测速ppt课件.ppt

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1、第八章运动目标检测及测速第二节MTI雷达工作原理及组成§8.2.1基本工作原理相参电压获取固定杂波消除相位检波器的输入端加上在整个接收信号期间连续存在的基准电压（和发射信号频率相参且保存发射信号的初相），各种回波信号均与基准电压比较相位；相检器输出的视频脉冲串（固等幅，动调幅），在送到终端前将采用相消设备消去固定杂波，保存运动目标信息。§8.2.2获得相参振荡电压的方法中频全相参动目标显示此时的相位为ωct+ω0tr+φc锁相相参动目标显示脉冲调制器磁控管发射机收发开关混频器稳定本振混频器中频相参振荡器相位检波器中频放大器对消器高频锁

2、相脉冲中频锁相脉冲相参电压中频回波对消视频中频回波高频回波脉冲每一重复周期的发射脉冲高频起始相位是随机的，不是全相干。为得到与发射脉冲起始相位保持严格关系的基准电压，可用高频锁相或中频锁相（对应于高频相检和中频相检），即在发射脉冲中取出很少一部分能量用以控制高频或中频相干振荡的相位，使其与发射脉冲相位同步。§8.2.3消除固定目标回波相位检波器的输出消除固定回波的方法频谱抑制法对消法滤波器组，每个滤波单元抑制其中一个nfr相邻重复周期信号相减，固定目标由于振幅不变而相互抵消；动目标相减后剩下相邻重复周期振幅变化的部分作为输出。相消设备

3、特性时域观点延迟一个Tr相减相消后的信号包络包络振幅当时，最大，即对动目标有最佳响应当时，输出振幅为零，出现盲速相消设备输出速度响应频域观点数字相消器采样保持电路模数转换电路数字延迟线相减器数模转换电路相干视频延迟数字信号相消视频输出习题第三节盲速盲相的影响及其解决途径盲速及消除盲速的方法§8.3.1盲速n=1时为第一盲速第一盲速——重复周期内目标走过的距离为半个波长测速模糊和测距模糊的关系例：？常用解决办法：首先保证测距无模糊，再解决测速模糊问题。最大单值不模糊距离设fr1、fr2均满足无模糊测距对消器输出分别为：不采用参差重频时：

4、参差重复频率对动目标显示性能的影响同时盲速称为等效第一盲速vr0'取n1、n2互为质数采用参差重频时：采用N个参差重复频率时：§8.3.2盲相点盲相和连续盲相由相位检波器特性所引起，减弱雷达对运动目标的检测能力。基准电压方向相检器输出对消输出差矢量连续盲相后果：可能使得在某次天线扫描时丢失在强杂波背景下的运动目标。解决办法：改进相位检波器的特性解决盲相问题（早期）使用矢量对消器解决盲相问题(现代)中频对消思路：直接取出反射回波的差矢量，可避免盲相和回波振幅的多普勒调制对于相参中频信号，相邻重复周期的动目标回波可分别写为中频对消器输出电

5、压振幅中频对消的缺点当中频为重复频率的整数倍，即时，中频对消能消除零速的固定杂波，此时输出中频信号振幅为，当时，输出也为零　　盲速。盲速是由于脉冲取样工作方式产生的，因而中频对消不能解决，只有用高重复频率或参差重复频率才能在一定范围内解决盲速影响。正交双通道处理零中频处理零中频处理的理论分析例：时，，ωd的正负无法判断。习题第四节回波和杂波的频谱及动目标显示滤波器作用：了解运动目标回波和杂波在频谱结构上的区别，以达到抑制固定杂波、显示运动目标回波的目的。目标回波的频谱特性§8.4.1目标回波和杂波的频谱特性雷达发散相参脉冲串，脉宽为

6、τ，重复频率为fr。天线不扫描时，目标回波为无限脉冲串。调制信号：高频连续振荡：扫描时，设天线方向图可用高斯函数来表示则，收到的回波脉冲串的包络函数为则，回波为fd+fr-fd+fr杂波频谱除固定建筑物外，杂波均属于分布杂波，包含内部运动。天线不扫描时，固定杂波频谱位于nfr处，用对消器可以全部滤去。天线扫描时，杂波谱展宽可用高斯函数表示：实验测定，当频率f=1GHz时，杂波功率谱可表示如下：关于杂波的总结杂波平均速度为零而只有内部起伏时，杂波的频谱位置在nfr上，但每根谱线均展宽。如果杂波有平均速度，则会产生多卜勒频移。展宽使得对消

7、器不能很好的滤去杂波，有多卜勒频移时，应使滤波器凹口对准杂波谱的平均多卜勒位置。展宽影响MTI的质量。§8.4.2动目标显示滤波器地杂波的功率谱信号S(f)最佳滤波器的频响实际杂波抑制滤波器只能使滤波器特性的凹口基本上和杂波梳状谱的宽度相当，为准最佳滤波。均匀分量的功率谱密度杂波特性决定的梳状分量一次相消器递归型一次相消器引入了新的极点，z=K1，K1<1滤波器的频率响应为单位圆上的点到零点的长度除去该点到极点的长度。若K接近于1，则凹口越窄，其他部分越平坦。简单的MTI中，利用此法来扩大速度相应范围。递归型滤波器：灵活，暂态响应长。

8、二次相消器k=2k=+2～-2递归型二次相消滤波器第五节动目标显示雷达的工作质量及质量指标改善因子（I）§8.5.1质量指标MTI系统输出端信杂比（功率比）和输入端信杂比之比。系统对信号的平均功率增益由于：0信杂比改善（