目标分辨与模糊函数1g.ppt

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1、目标分辨与模糊函数目标分辨与模糊函数 雷达测量精度和分辨率雷达测量精度和分辨率 模糊函数模糊函数 复杂雷达信号的分析复杂雷达信号的分析雷达测量精度和分辨率雷达测量精度和分辨率“点目标点目标”回波的数学模型回波的数学模型雷达的测距精度雷达的测距精度雷达测速精度雷达测速精度信号的非线性相位特性对测信号的非线性相位特性对测量精度的影响量精度的影响雷达不定原理雷达不定原理距离分辨率距离分辨率速度分辨率速度分辨率“点目标点目标”回波的数学模型回波的数学模型静止的静止的“点目标点目标”假设，雷达发射的实窄带信号的复数表示为假设，雷达发射的实窄带信号的复数表示为其中，其中，发射信号到目标的双程时延，发射信号

2、到目标的双程时延，C为为光速光速运动的运动的“点目标点目标”当当“点目标点目标”以恒定的速度以恒定的速度V由静止点飞向雷达时，在某一时刻由静止点飞向雷达时，在某一时刻t，目目标相对雷达的距离就是时间标相对雷达的距离就是时间t的函数的函数雷达的测距精度雷达的测距精度考虑噪声的随机性，测量的均方根误差考虑噪声的随机性，测量的均方根误差信号均方根带宽信号均方根带宽例，雷达发射信号包络为例，雷达发射信号包络为信号的均方根带宽和信号的频谱宽度是不等的信号的均方根带宽和信号的频谱宽度是不等的雷达的测速精度雷达的测速精度例，雷达发射信号包络为例，雷达发射信号包络为信号非线性相位特性的影响信号非线性相位特性的

3、影响信号相位时间常数或调频常数信号相位时间常数或调频常数测距精度和测速精度之间的耦合测距精度和测速精度之间的耦合雷达不定原理雷达不定原理研究信号均方根带宽、均方根时宽和调频常数间的关系研究信号均方根带宽、均方根时宽和调频常数间的关系距离分辨率距离分辨率所谓分辨是指区分开二个或多个目标的能力所谓分辨是指区分开二个或多个目标的能力当两个点目标重合时，当两个点目标重合时，信号均方根带宽信号均方根带宽时延分辨常数时延分辨常数例，雷达发射信号包络为例，雷达发射信号包络为例，雷达发射信号包络为例，雷达发射信号包络为 求有效带宽和时延分辨常数求有效带宽和时延分辨常数速度分辨率速度分辨率令令多普勒分辨常数多普

4、勒分辨常数信号的有效时宽信号的有效时宽速度分辨率速度分辨率例，雷达发射信号包络为例，雷达发射信号包络为模糊函数模糊函数模糊函数定义模糊函数定义模糊函数与分辨率的关系模糊函数与分辨率的关系模糊函数的主要性质模糊函数的主要性质模糊图的切割模糊图的切割模糊函数与精度的关系模糊函数与精度的关系利用模糊函数对典型脉冲雷利用模糊函数对典型脉冲雷达信号进行分析达信号进行分析模糊函数定义模糊函数定义模糊函数的定义模糊函数的定义模糊函数与分辨率的关系模糊函数与分辨率的关系1.模糊函数的图形模糊函数的图形2.模糊函数与二维分辨率的关系模糊函数与二维分辨率的关系3.模糊函数与一维分辨率的关系模糊函数与一维分辨率的关

5、系模糊函数的图形模糊函数的图形根据模糊函数定义根据模糊函数定义因为因为单脉冲信号的三维模糊图单脉冲信号的三维模糊图所以所以这说明模糊图的最大值（峰值）为这说明模糊图的最大值（峰值）为4E2，并且出现在原点上并且出现在原点上体积不变性：体积不变性：结论结论 模糊函数的体积是有信号的能量决定，它与信号波形的形式无关。模糊函数的体积是有信号的能量决定，它与信号波形的形式无关。信号形式的改变，只能改变模糊函数体积的分布。信号形式的改变，只能改变模糊函数体积的分布。模糊函数与二维分辨率的关系模糊函数与二维分辨率的关系 对临近的两个目标，希望模糊图的主峰研两个轴向对临近的两个目标，希望模糊图的主峰研两个轴

6、向的变化越快越好，也就是说主峰越窄越好，即的变化越快越好，也就是说主峰越窄越好，即 在偏离原点后，就可以得到很大的在偏离原点后，就可以得到很大的 ，从而具有，从而具有很高的二维分辨能力。很高的二维分辨能力。为了说明二维分辨能力，定义一个时间为了说明二维分辨能力，定义一个时间频率联合分辨常数：频率联合分辨常数：峰值下降峰值下降-3分贝后的投影图称为模糊度图分贝后的投影图称为模糊度图模糊函数与一维分辨率的关系模糊函数与一维分辨率的关系当当 =0，考虑目标的距离分辨率，则，考虑目标的距离分辨率，则当当 =0，考虑目标的速度分辨率，则，考虑目标的速度分辨率，则模糊函数的主要性质模糊函数的主要性质1.对

7、称性对称性2.峰值出现在原点峰值出现在原点3.体积不变性体积不变性4.自变换性自变换性5.模糊函数体积分布的限制模糊函数体积分布的限制模糊图的切割模糊图的切割模糊函数与精度的关系模糊函数与精度的关系任何一个信号的模糊函数在其原点附近展开成泰勒级数都与决定精度任何一个信号的模糊函数在其原点附近展开成泰勒级数都与决定精度的三个参量有关的三个参量有关可以说模糊图峰值附近的形状与上式中的三个参量有关。如果在峰值可以说模糊图峰值附近的形状与上式中的三个参量有关。如果在峰值附近切割模糊函数，得到的结果是一个不定椭圆方程：附近切割模糊函数，得到的结果是一个不定椭圆方程：利用模糊函数对利用模糊函数对典型脉冲雷

8、达信号进行分析典型脉冲雷达信号进行分析单载频矩形脉冲信号单载频矩形脉冲信号模糊函数为模糊函数为复杂雷达信号分析复杂雷达信号分析1.1 调频脉冲信号调频脉冲信号1.2 相位编码脉冲相位编码脉冲信号信号3 相干脉冲串信号相干脉冲串信号调频脉冲信号调频脉冲信号相位编码脉冲信号相位编码脉冲信号长度序列2 ;34;5 7 11 13 脉冲压缩技术脉冲压缩技术线性调频信号的产生线性调频信号的产生线性调频信号的频谱线性调频信号的频谱线性调频信号的波形参量线性调频信号的波形参量线性调频信号的性能线性调频信号的性能线性调频信号的处理方法线性调频信号的处理方法线性调频信号的加权处理线性调频信号的加权处理系统失真对线性调频信号的影响系统失真对线性调频信号的影响相干脉冲串信号