经典雷达资料-第17章脉冲多普勒(pd)雷达(2)

《经典雷达资料-第17章脉冲多普勒(pd)雷达(2)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、·672·第17章脉冲多普勒（PD）雷达保护通道保护通道的工作原理是通过比较两个并行接收通道的输出，其中一个与主天线连接，另一个与保护天线连接，以判断接收的信号是来自主波束还是来自副瓣[26]~[28]。保护通道使用宽波束天线，理想上其天线方向图超过主天线的副瓣。两个信道的回波在同一个距离单元、同一个多普勒滤波器单元中进行比较。当在保护接收机中的副瓣回波较大时，副瓣回波被抑制（消除）；而主波束回波则通过，因为主通道接收的回波较大。图17.8是保护通道的方框图。CFAR电路后（在理想条件下，两个通道是相同的）有3个门限，即主通道门限、保护通道门限及主通道

2、与保护通道信号比门限。这些门限的检测逻辑如图17.8所示。由于主通道和保护通道比较而产生的消隐将影响主通道的目标检测性能，因此影响的程度是门限设置的函数。门限设置是由副瓣杂波引起的虚警与主通道检测性能损耗间的折中。图17.9是一个不起伏目标回波的例子。图中，纵坐标是最后输出的检测概率，横坐标是主通道中的信噪比（SNR）。如图17.10所示中的B2是保护通道SNR与主通道SNR之比。目标位于主波束时，B2值小；而在副瓣峰值时，B2值则大，约为0dB左右。在该例中，对主波束中目标而言，由于保护通道的消隐作用，因此检测性能损耗0.5dB。·672·第17章脉

3、冲多普勒（PD）雷达图17.8双通道副瓣消隐器框图·672·第17章脉冲多普勒（PD）雷达图17.8双通道副瓣消隐器框图图17.9采用保护通道的检测概率与信噪比之间的关系曲线图17.10主天线和保护天线的方向图理想情况下，保护天线方向图增益在除主波束方向外的所有方向上都将超过主天线方向图的增益，从而使雷达通过副瓣检测到的目标数最小。如果不是那样，则如图17.10所示的保护天线方向图上的副瓣峰点处目标回波将在主信道具有较大的检测概率，这将形成虚警。检波后STC消隐离散副瓣杂波的第二种方法是采用检波后STC[29]。其逻辑框图如图17.11所示。基本上，C

4、FAR的输出数据将在距离上相关（解析）3次。每个相关器采用M/N准则来计算不·672·第17章脉冲多普勒（PD）雷达图17.11单通道副瓣消隐逻辑框图·672·第17章脉冲多普勒（PD）雷达模糊距离。例如，8PRF要求输出3次检测。由于目标多普勒频率是模糊的，所以不使用多普勒相关。前两次相关的结果用于消隐后面各个距离相关器输出的离散副瓣回波。在此采用了3个距离相关器，其中A相关器用来解额定检测范围（如10nmile）内的距离模糊。若超出此额定距离，则检测到离散副瓣回波的概率是很低的。B相关器则用于解同一个额定距离之外的距离模糊。但是，在目标进入B相关器

5、之前，目标回波的幅度受一个随距离变化的门限（STC门限）的控制。在一个距离单元中，将A相关器和B相关器的相关结果进行比较，如果一个距离波门在A相关器中相关，而在B相关器不相关，则第3个相关器C将该距离波门消隐掉。相关器C用于解决所关心的最大作用距离内的距离模糊。图17.12说明了检波后STC处理的原理。图中画出了主波束目标回波和在副瓣中大离散目标与不模糊距离的关系图（意即距离模糊已经解决之后），还画出正常CFAR门限和STC门限与距离的关系。很明显，在副瓣中的离散回波幅度低于STC门限，而在主波束中的回波幅度则高于门限，因而雷达能识别副瓣中的离散回波，

6、并在输出端将离散回波消隐掉，并保留目标。图17.12检波后STC电平主波束杂波由式（17.2），用交叉的阴影面积代替dA并在主波束内对所有的阴影面积相加的方法，可近似得到主波束杂波功率与噪声功率比[30]（17.3）式中，求和边界为发射波束和接收波束的较小者顶端和底端边沿；qaz为方位半功率点波束宽度，rad；t为压缩后的脉冲宽度；a为杂波区的入射余角；其他术语与式（17.2）的相同。·672·第17章脉冲多普勒（PD）雷达主波束杂波的滤波在采用数字信号处理的PD雷达中，抑制主波束杂波的方法有两种：其一是在多普勒滤波器组前加延迟线杂波对消器；其二是使用

7、具有低副瓣的滤波器组。无论哪种方法，其主波束杂波区附近的滤波器都被消隐，从而使主波束杂波的虚警最小。量化噪声和与滤波器加权损耗有关的设备复杂性间的折中确定了选择哪种方法。若使用对消器，则对滤波器的加权要求比仅用滤波器组要宽松些。这是因为，如果主波束杂波是最大的信号，则对消器降低了进入FFT的动态范围要求。若不采用对消器，则必须用较重的加权来降低副瓣电平，使主波束杂波的滤波器响应低于热噪声电平。这种加权增大了滤波器的噪声带宽，使信噪比损耗增大。DFT滤波器的改善因子[31]为（17.4）式中，Ai为DFT权系数，0≤i≤N-1；N为DFT点数；sc为杂波

8、频谱的标准偏差；K为滤波器序号（K＝0为直流滤波器）；T为脉冲间间隔。与延迟线对消器的一般定义