姓名:陳志法
學號:17020110031
【嵌牛導讀】脈沖多普勒(PD)雷達是一種利用多普勒效應來探測運動目標的位置和相對運動速度的雷達思恐。1842年,奧地利物理學家J·C·多普勒發(fā)現(xiàn),當波源和觀測者有相對運動時捌木,觀測者接受到的波的頻率和波源發(fā)來的頻率不同,這種現(xiàn)象被稱為多普勒效應。波源和觀測者相互接近時,接受到的頻率升高; 兩者相互離開時,則降低。多普勒雷達就是利用這種多普勒效應制造而成的一種脈沖雷達乐设。
【嵌牛鼻子】脈沖多普勒雷達
【嵌牛正文】
一晨缴、PD雷達定義及特征:
PD雷達是通過脈沖發(fā)射并利用多普勒效應檢測目標信息的脈沖雷達。
具有如下三點特征:
? 具有足夠高的脈沖重復頻率唱凯,以致不論雜波或所觀測到的目標都沒有速度模糊;
? 能實現(xiàn)對脈沖串頻譜單根譜線的多普勒濾波谎痢,即頻率濾波磕昼;
? 由于重復頻率(PRF)很高,通常對所觀測的目標產(chǎn)生距離模糊节猿。
二票从、PD雷達分類:
三.三種PD雷達脈沖重復頻率選擇的比較
1漫雕、低PRF
①沒有距離模糊,但有許多多普勒模糊(盲速)峰鄙。
②在遠距離由于地球的曲率沒有雜波浸间,因而可在無雜波情況下工作。
③旁瓣雜波并不像在高PRF脈沖多普勒系統(tǒng)中一樣重要吟榴。
④在相同的性能下魁蒜,要求的平均功率和天線孔徑乘積比高PRF脈沖多普勒雷達小。
⑤通常比高PRF脈沖多普勒更簡單吩翻。費用通常比同樣性能的高PRF脈沖多普勒雷達少得多兜看。
2、中PRF
①具有距離和多普勒模糊
②沒有高PRF系統(tǒng)存在的無雜波區(qū)狭瞎,因此细移,高速目標的檢測性能不如高PRF系統(tǒng)。
③較小的距離模糊意味著天線旁瓣看見的雜波少熊锭,因此弧轧,與高PRF系統(tǒng)相比,可在更遠距離檢測低相對速度的目標碗殷。
④中PRF系統(tǒng)相當于用高速目標的檢測能力換取低速目標的更好檢測精绎,因此,如果只有一個系統(tǒng)可用的話锌妻,戰(zhàn)斗機或截擊機應用雷達更愿意采用中PRF系統(tǒng)捺典。
⑤與高PRF系統(tǒng)相比,可獲得更好的距離精度和距離分辨力从祝。
⑥為了減少旁瓣雜波,天線必須有低的旁瓣引谜。
3牍陌、高PRF
①多普勒頻移沒有模糊,但有盲速员咽,且存在許多距離模糊毒涧。
②在無雜波區(qū)可以檢測遠距離高速接近目標。
③低徑向速度目標通常被距離上折疊起來的近距離旁瓣雜波淹沒在多普勒頻域區(qū)贝室,檢測效果差契讲。
④與低PRF系統(tǒng)相比,高PRF導致更多的雜波通過天線旁路進入雷達滑频,因而要求更大的改善因子捡偏。
⑤為了使旁瓣雜波最小,天線旁瓣必須低峡迷。
⑥同其他雷達相比银伟,距離精度和距離上分辨多個目標的能力比其他雷達差你虹。
四.PD雷達的基本組成
1、收發(fā)開關(guān)
在PD雷達中彤避,收發(fā)開關(guān)通常是諸如環(huán)形器等無源器件傅物,可在發(fā)射和接收之間將天線有效地切換。由于鐵氧體環(huán)形器隔離度的典型值為20-50dB琉预,因此尚有相當大的能量耦合到接收機董饰。
2、接收機保護器(R/P)
接收機保護器是一個快速響應的大功率開關(guān)圆米,可防止由收發(fā)開關(guān)泄露過來的大功率發(fā)射機輸出信號損壞高靈敏度的接收機前端卒暂。為了使發(fā)射脈沖之后的門中的靈敏度降低到最小,接收機保護器必須有快速的恢復能力榨咐。
3介却、射頻衰減器
射頻(RF)衰減器不僅可以抑制由R/P進入接收機的發(fā)射機泄露,而且控制進入接收機的輸入信號電平块茁。所接收到的信號電平始終低于飽和電平齿坷。比較典型的方法是,在搜索時采用雜波AGC数焊,而在單目標跟蹤時采用目標AGC永淌,以防止假信號的產(chǎn)生而使性能將低。
4佩耳、雜波定位
通常作為穩(wěn)定本振一部分的壓控振蕩器(VOC)與主波束雜波差頻后得到零頻或直流遂蛀。當雜波為直流時,就降低了對同相(I)和正交(Q)通道的幅度平衡和相位平衡的要求干厚。這是因為不平衡所導致的鏡像將落于直流的附近李滴,可以很容易地將它和主波束雜波一起濾除。
5蛮瞄、發(fā)射脈沖抑制器
接收機中頻段提供的發(fā)射脈沖抑制器可進一步衰減發(fā)射機泄露所坯,是一種波門選取器件。
6挂捅、信號處理
通過正交混頻芹助,接收機的模擬輸出信號下變頻為基帶信號。同相信號和正交信號經(jīng)匹配濾波器濾波闲先,由A/D變換為數(shù)字信號状土。A/D之后一般是延遲線雜波對消器和多普勒濾波器組,為的是用來抑制主波束雜波和進行相參積累伺糠。
濾波器組通常采用FFT來實現(xiàn)或當濾波器較少時用離散傅里葉變換DFT來完成蒙谓。合適的加權(quán)可用來降低濾波器的旁瓣。
I/Q合成近似形成FFT輸出的電壓包絡退盯,也可以用檢波后積累(PDI)彼乌,即每個距離門-多普勒濾波器的輸出在幾個相參周期內(nèi)線性相加泻肯。PDI的輸出再于恒虛警(CFAR)處理形成的檢測門限比較。
在CFAR電路之后是離散的旁路抑制邏輯電路及距離模糊和速度模糊解算器慰照。最后的檢測輸出被送往雷達顯示器和計算機灶挟。