第2章脉冲雷达.ppt
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1、现 代 雷 达 技 术,第2章 脉冲雷达,本章介绍,本章简介 脉冲雷达测距 最优滤波 动目标显示(MTI)雷达 动目标检测(MTD)雷达 脉冲多普勒(PD)雷达,脉冲雷达测距,脉冲雷达测距 脉冲延时法:最直接、应用最广的测距法 R = c tR/2, 1ms = 150m 简单雷达 显示器直接测读 现代雷达 距离门(波门)选通,具有机械距离刻度标尺的 显示器荧光屏画面,脉冲雷达测距,距离门测距 测读回波脉冲延时的距离增量(单元) 模拟雷达:按时间顺序开闭的一组高速电子开关,每个开关开启时间为一距离门 数字雷达:采样间隔为一距离门,脉冲雷达测距,脉冲雷达测距范围 最小可测距离:脉宽t + 收发转
2、换时间 t0 最大不模糊距离:脉冲重复周期 影响测距精度的因素 电波传播速度变化 大气折射:视在距离和真实距离,距离模糊 雷达作用距离 最大不模糊距离:距离模糊 若测得回波延迟 tR,PRT = Tr,模糊值m R视在 = 0.5 c tR R真实= 0.5 c (mTr + tR),脉冲雷达测距,脉冲雷达测距,距离盲区 收发共用天线雷达,在发射脉冲和收发转换期间不接收信号:tB = t + t0 存在距离模糊时,tB 所对应的各真实距离处的目标将被屏蔽,形成距离盲区,宽度 0.5 c tB 若目标回波延时正好是PRT的整数倍,则该目标将落在距离盲区内而不被发现,脉冲雷达测距,解距离模糊方法
3、多重脉冲重复频率法 可得到更大的不模糊距离 可解决发射脉冲遮挡造成的距离盲区问题 示踪脉冲法(给各脉冲加标签) 脉冲舍弃法(舍去脉冲串中的一个脉冲),脉冲雷达测距,多重PRF解距离模糊 雷达以 fr1 和 fr2 为PRF交替发射相参脉冲串,目标回波的真实延时 tR 为 n1 和 n2 分别为用 fr1 和 fr2 时的测距模糊数。通常取 a = 1,则 n1 = n2 或 n1 = n2 1,脉冲雷达测距,幻影(Ghost) 若有两个同向同速的目标出现在不同的距离上,采用两重PRF解距离模糊时将出现配对模糊,即有两组配对方式,一组是真实的,另一组则为幻影。 例: fr1: 两个目标 R视在1
4、1 R视在12 fr2: 两个目标 R视在21 R视在22 配对1: R视在11 R视在21 R视在12 R视在22 配对2: R视在11 R视在22 R视在12 R视在21 增加第三重PRF可去幻影,脉冲雷达测距,中国余数定理(孙子点兵定理)解模糊 真实距离 Rc = (C1A1+C2A2+C3A3) mod(m1m2m3) 其中 Ai 为模糊(视在)距离 mi 为PRF比值 C1 = b1m2m3 ; C2 = b2m1m3; C3 = b3m1m2 b1 是使 b1m2m3 mod(m1) = 1 成立的最小整数, b2 和b3 与此类似,脉冲雷达测距,例:设 m1 = 7, m2 =
5、8, m3 = 9; A1 = 3, A2 = 5, A3 = 7,Ai 为距离门序号,t 为距离门宽度,则有 m1m2m3 = 504 b3 = 5, 578 = 280 mod 9 1, C3 = 280 b2 = 7, 779 = 441 mod 8 1, C2 = 441 b1 = 4, 489 = 288 mod 7 1, C1 = 288 C1A1 + C2A2 + C3A3 = 5029 得不模糊距离门序号 Rc = 5029 mod 504 = 493 目标真实距离为 R = 0.5Rc ct = 246.5 ct,最优滤波,最优滤波器的频率响应 HM( f ):单脉冲波形匹配
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