大家都知道,对于脉冲体制的雷达信号,它有一个重要的参数是脉冲重复频率(PRF)。那么,雷达的重频一般会有哪些变化呢?
对 于常规雷达,PRF通常是不变的,也就是说脉冲重复间隔(PRI)是固定的。
示意图中框出来部分是PRI,在常规的简单雷达中它是固定的。PRI不变的一个好处就是雷达简单,可以通过多个脉冲的积累来提高信噪比,以及对多个脉冲的处理获得目标的多普勒信息,用以测速。
但是,很明显的一个问题就是当目标较远回波没有落在当前PRI中,那么就出现了距离模糊。这时,重频参差就派上了用场。
重频参差雷达具有多种重复频率,假设周期参差数是m,则PRI为m个固定的值,每经过m个脉冲,各PRI值循环变化一次,这个大的重复周期称为帧周期。重频参差可以用来解距离模糊。
重频抖动是指PRI的值在中心值附近随机变化,一般是呈现均匀分布。常见的抖动调制方式有正弦调制、伪随机序列调制等。抖动的范围一般在1%~10%。
重频滑变的PRI值是按照一定的规律连续改变的,可以是递增的,也可以是递减的,变化范围比重频抖动要大。滑变的间隔可以是固定是,也可以按照不同的样式进行有规律的变化,例如正弦滑变、锯齿波滑变等。
在预设的几个PRI值之间周期性的循环跳变。
脉组间PRI变化
在一个脉冲组内PRI保持不变,另一组脉冲的PRI与前一组不同,PRI值的变化可以是周期性的。
脉冲重复间隔是信号分选的一个基本参数,但是这个参数可能是固定的,可能是变化的,加上辐射源本身的不稳定和测量的误差,PRI一般都会存在一定范围的误差。
脉冲重复频率“变化莫测”的一个明显的好处就是给敌方的分选带来困难,反侦察抗干扰能力得到增强。
大家都知道,对于脉冲体制的雷达信号,它有一个重要的参数是脉冲重复频率(PRF)。那么,雷达的重频一般会有哪些变化呢?重频固定对于常规雷达,PRF通常是不变的,也就是说脉冲重复间隔(PRI)是固定的。示意图中框出来部分是PRI,在常规的简单雷达中它是固定的。PRI不变的一个好处就是雷达简单,可以通过多个脉冲的积累来提高信噪比,以及对多个脉冲的处理获得目标的多普勒信息,用以测速。但是,很明显的一个问题就是当目标较远回波没有落在当前PRI中,那么就出现了距离模糊。这时,重频参差就派上了用场。.
一、MTI 改善系数
在高级别上,有两种类型的 MTI 处理,相干和非相干。相干MTI是指发射器在MTI消除器中使用的
脉冲
数上相干的情况,或者当系统接收器的相干振荡器锁定到发射器
脉冲
时,也称为接收时相干系统。非相干MTI系统使用杂波样本来建立参考相位,据此检测目标和杂波。
二、
频率
的影响
使用函数研究
频率
对 MTI 性能的影响。使用 500 Hz 的
脉冲
重复
频率
(
PRF
),并分析相干和非相干情况下的 1 至 3 延迟 MTI 消除器。
重频参差
雷达
具有多种
脉冲
重复
周期(PRI),假设参差数是m,则
脉冲
重复
周期有m个固定的值。每经过m个
脉冲
,各
脉冲
重复
周期值循环变化一次。
目的:解距离模糊。
问题:对于固定PRI的
雷达
,当目标较远时回波没有落在当前的PRI中,就出现了距离模糊。对于单站
脉冲
体制的
雷达
,由于在发射信号时并不接收目标回波,因此存在一定测距的盲区,也就是
雷达
有最小探测距离。
距离盲区与发射的
脉冲
宽度相关,对于
脉冲
宽度1us对应150m的距离盲区,对于稍大脉宽的信号将有太大的距离盲区,例如100us的脉宽就有15km距离盲区。盲区距
雷达
通常有两种基本类型:连续波(CW)
雷达
和
脉冲
雷达
。
连续波
雷达
发射连续波,并且发射的同时可以接收反射回来的的回波信号,即收发可以同时进行。
脉冲
雷达
间歇式发射
脉冲
周期信号,并且在发射的间隔接收发射的回波信号,即收发间隔进行。
1.
脉冲
雷达
的的优点
雷达
在工作过程中,发射信号泄露会对接收机造成干扰,情况主要有两种:
一种是大信号干扰使得接收机压缩增益或出现饱和,甚至造成接收机阻塞,通常可以通过将收发天线进行物理隔离来解决;
另一种是发射信号的边带噪声将微弱的回波信号淹没,对接收机的目标检测造成影响。
文章目录一、
雷达
的基本任务二、
雷达
的分类三、常见参数定义1. 距离2.
脉冲
重复
频率
(
PRF
)与
脉冲
重复
间隔(PRI)3. 功率与能量4. 最大不模糊距离5. 距离分辨率6. 多普勒
频率
7.
雷达
方程
一、
雷达
的基本任务
雷达
(Radar),源于英文Radio Detection and Ranging的缩写,原意是“无线电探测和测距”。
一般来说,
雷达
系统使用调制波形和方向性天线来发射电磁能量到空间的特定区域以搜索目标。在搜索区域内的物体(目标)会反射部分能量(
雷达
发射信号或回波)回到
雷达
,然后这些回波被
1.工作
频率
以及工作带宽
雷达
的工作
频率
主要根据目标的特性、电波传播条件、天线尺寸、高频器件的性能、
雷达
的测量精确度和功能等要求来决定。工作带宽主要根据抗干扰的要求来决定。一般要求工作带宽为5%~10%,超带宽
雷达
为25%以上(相对发射波形的中心
频率
)
2.发射功率
发射功率的大小影响作用功率,功率大则作用距离远。发射功率分
脉冲
功率和平均功率。
雷达
在发射
脉冲
信号期间所输出的功率称为
脉冲
功率,平均功率是指一个周期内发射机输出功率的
频率
。发射机的输出功率直接影响
雷达
的威力和抗干扰能力。高频大功率的产生受到器件、
——南京理工大学许志勇老师的《
雷达
原理课程》浅析
文章目录
雷达
原理笔记之模糊与盲区及其解决办法1.多普勒模糊与盲区1.1模糊出现原因1.2回波谱线展宽原因1.3盲区出现原因1.4危害2距离模糊与盲区2.1模糊出现原因2.2盲区出现原因2.3危害3解决办法3.1重频参差法(多重
PRF
法)3.2其他方法
雷达
在目标探测中不可避免地会遇到速度距离模糊与盲区的问题。本篇文章就这两个方面进行详细说明。
1.多普勒模糊与盲区
1.1模糊出现原因
上图可以直观地看出,
雷达
的回波
1.控制天线波束指向的方法有哪些?
(1)反射天线,常用于机场,体型较大,天线材料选用可反射射频的导电材料。(机械式扫描)
(2)控制天线波束指向的第二种方法是只移动天线的一部分,例如其主反射器,这样做通常会导致天线波束的性能的下降。(机械式扫描)
(3)天线波束指向的第三种方法是利用电子控制的方式,也就是我们常说的相控阵。(AESA)
雷达
(radar)原是“无线电探测与定位”的英文缩写。
雷达
的基本任务是探测感兴趣的目标,测定有关目标的距离、方问、速度等状态参数。
雷达
主要由天线、发射机、接收机(包括信号处理机)和显示器等部分组成。
雷达
发射机产生足够的电磁能量,经过收发转换开关传送给天线。天线将这些电磁能量辐射至大气中,集中在某一个很窄的方向上形成波束,向前传播。电磁波遇到波束内的目标后,将沿着各个方向产生反射,其中的一部分电磁能量反射回
雷达
的方向,被
雷达
天线获取。天线获取的能量经过收发转换开关送到接收机,形成
雷达
的回波信号。由于在传播过程中电磁波会随着传播距离而衰减,
雷达
回波信号非常微弱,几乎被噪声所淹没。接收机放大微弱的回波信号,经过信号处理机处理,提取出包含在回波中的信息,送到显示器,显示出目标的距离、方向、速度等。
雷达
使用的是微波。
为了测定目标的距离,
雷达
准确测量从电磁波发射时刻到接收到回波时刻的延迟时间,这个延迟时间是电磁波从发射机到目标,再由目标返回
雷达
接收机的传播时间。根据电磁波的传播速度,可以确定目标的距离为:S=CT/2
其中S:目标距离
T:电磁波从
雷达
到目标的往返传播时间
三、实验步骤
1. 列出简单
脉冲
调制信号和线性调频
雷达
信号数学模型
2. 利用MATLAB软件编写
雷达
信号产生程序
3. 对信号进行频谱分析
4. 记录仿真结果、存储仿真波形。
四、实验参数设置
脉冲
带宽200e6,
重复
周期10e-6s,中心
频率
50e6Hz。
% Use this program to reproduce Fig. 3.8 of text
close all
clear all
eps = 0.000001;
%Enter pulse width and bandwidth
B = 200.0e6; 0 MHZ bandwidth
T = 10.e-6; micro second pulse;
f0=50e6;
1 线性调频(LFM)信号的优点
雷达
原理中学过,增大脉宽,就增加了发射信号的功率,意味着增加了目标的探测能力(探测距离);相对的,减少脉宽,可以增加
雷达
的距离分辨力。
对常规矩形
脉冲
雷达
来说,发射的
脉冲
信号和回波的脉宽是一样的,因此,
雷达
的距离分辨力和探测距离之间成反比关系。
脉冲
压缩技术用能量累计的技术,使得接收回波经过处理后的脉宽比发射
脉冲
大大减小。在
脉冲
压缩中经常使用的是线性调频
脉冲
信号。
2 线性调频
脉冲
信号定义
瞬时
频率
线性增加的线性调频
脉冲
波形的复包络为:
x~(t)=a(t)ejπ(β/τ)
nfft = 1024; % FFT点数
f = linspace(-fs/2, fs/2, nfft); %
频率
坐标
R = linspace(0, range_max, nfft); % 距离坐标
rp = 2*range_max*fs/c; % 采样点数
r = linspace(0, range_max, rp); % 距离坐标
sif = zeros(rp, nfft); % 时频矩阵
for i = 1:length(r)
td = 2*r(i)/c;
s1 = rectpuls(t-td/2, td);
s1 = s1 .* exp(-1j*2*pi*fc*(t-td/2));
s1 = [zeros(1, length(s1)) s1];
s1 = s1(1:length(s));
sif(i, :) = fftshift(fft(s1, nfft));
% 显示时频矩阵
figure;
imagesc(f, r, abs(sif));
xlabel('
频率
/Hz');
ylabel('距离/m');
title('单载频矩形
脉冲
信号时频矩阵');
代码中首先设置了
雷达
的一些参数,然后根据单载频矩形
脉冲
信号的公式生成了信号。接着,仿真了
雷达
接收信号,并计算了时频矩阵。最后,将时频矩阵显示出来。