脉冲多普勒雷达的总结

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1、脉冲多普勒雷达的总结1、适用范围脉冲多普勒（PD）雷达是在动目标显示雷达基础上发展起来的一种新型雷达体制。这种雷达具有脉冲雷达的距离分辨力和连续波雷达的速度分辨力，有更强的抑制杂波的能力，因而能在较强的杂波背景中分辨出动目标回波。2、PD雷达的定义及其特征（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）特征：①具有足够高的脉冲重复频率（简称PRF），以致不论杂波或所观测到的目标都没有速度模糊。②能实现对脉冲串频谱单根谱线的多普勒滤波，即频域滤波。③PRF很高，通常对所观测的目标产生距离模

2、糊。3、PD雷达的分类图1PD雷达的分类图①MTI雷达（低PRF）：测距清晰，测速模糊②PD雷达（中PRF）：测距模糊，测速模糊，是机载雷达的最佳波形选择③PD雷达（高PRF）：测距模糊，测速清晰4、机载下视PD雷达的杂波谱分析机载下视PD雷达的地面杂波是由主瓣杂波、旁瓣杂波和高度线杂波所组成的。表15、PRF的选择（1）高、中、低脉冲重复频率的选择①机载雷达在没有地杂波背景干扰的仰视情况下，通常采用低PRF加脉冲压缩。②迎面攻击时高PRF优于中PRF。尾随时，在低空，中PRF优于高PRF;在高空，高PRF优

3、于中PRF。③交替使用中、高PRF的方法，或者再加上在下视时采用低PRF的方法，并在低、中PRF时配合采用脉冲压缩技术，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。（2）高PRF时重复频率的选择①使迎面目标谱线不落人旁瓣杂波区中:②为了识别迎面和离去的目标：A、当接收机单边带滤波器对主瓣杂波频率固定时：B、当接收机单边带滤波器相对发射频率是固定时：注：单边带滤波器的通带范围应从，单边带滤波器的中心频率是固定的，但偏离应为。6、PD雷达的信号处理系统PD雷达的信号处理系统主要由单边带滤波器、主瓣杂波抑

4、制滤波器、零多普勒频率抑制滤波器、多普勒滤波器组、检波积累、转换器和门限等部分组成，下面总结各组成部分的特点及其实现方法。（1）单边带滤波器特点：带宽近似等于脉冲重复频率fr,一般设置在中频；从回波频谱中只滤出单根谱线；避免了后面信号处理过程中可能产生的频谱折叠效应;距离选通波门必须设在单边带滤波器之前;要求带外抑制至少要大于60dB;实现方法：采用石英晶体滤波器（2）主瓣杂波抑制滤波器特点：比目标回波能量要高出60-80dB；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；相当于一个白化滤波器，经

5、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；实现方法：首先确定它的频率，用一个混频器先消除变化的，就可以用一个固定频率的滤波器将其滤除.确定主瓣杂波中心频率有两种方法:一种方法是利用频率跟踪；另一种是由天线指向和载机飞行速度计算出主瓣杂波应有的多普勒频移，直接控制压控振荡器去产生的振荡濒率。（3）零多普勒频率抑制滤波器特点：用于高度杂波的滤除；同时抑制发射机直接进人到接收机的泄漏；实现方法：①只需断开滤波器组中落人高度杂波区的那些子滤波器的输出；②使用可防止检测高度线杂波专

6、用的CFAR电路;③使用航迹消隐器除去最后输出的高度线杂波。（4）多普勒滤波器组特点：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；起到了实现速度分辨和精确测量的作用；可以设在中频，也可以设在视频；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。实现方法：模拟式（少用）数字式：FFT（多用）近代模拟式：CT（多用）注：所需滤波器的数目：（５）转换器和门限（CFAR）实现方法：参量法或非参量法７、PD雷达的数据处理系统及其实现方法PD雷达具有两种跟踪体制，即单目标跟踪和多目标跟踪。前者采用类似常

7、规跟踪系统的角度、距离和速度跟踪伺服回路，后者采用边扫描边跟踪的方法。（1）单目标跟踪系统①角度跟踪系统：a、顺序波束序列的算法：波束行程、多波束行程b、单脉冲体制c、合并通道技术②速度(多普勒频率)跟踪系统：锁频式和锁相式特点：a、锁相系统是测量多普勒频率的优选装置，其理论上的稳态测速误差为0；b、对雷达设备的稳定性提出了较高的要求；c、当系统的带宽一定时，锁相系统就存在最大可跟踪目标加速度的限制，而在锁频系统中就无此限制。③距离跟踪系统：a、基本原理与常规脉冲雷达相同；b、距离门用一个低频参考信号；c、跨

8、过多个脉冲周期的跟踪可以用一个具有比一个脉冲周期长的时间基准的距离跟踪器实现。（2）四维分辨跟踪系统距离、速度、两个角度(方位角和俯仰角)等四个跟踪回路，就构成具有四维分辨能力的跟踪系统。特点：a、角度上的分辨由角跟踪系统和波束宽度决定；b、距离上的分辨由距离跟踪系统和距离门的宽度决定；c、能在速度坐标即多普勒频率上分辨目标如果系统所用的窄带滤波器的带宽小于20Hz，则可立即将这两个目标分开；d、加