现代雷达技术

现代雷达技术第1页，共19页，2023年，2月20日，星期六本章介绍本章简介连续波雷达简介简单连续波雷达三角波调频连续波雷达正弦波调频连续波雷达相位编码调制连续波雷达单边线性调频连续波雷达噪声连续波雷达第2页，共19页，2023年，2月20日，星期六连续波雷达简介连续波雷达简介优点能测量很近的距离（数米），测量精度较高简单、小巧、轻便带宽大，平均发射功率低，被截获概率小缺点收发间很难完善隔离，发射功率受限，距离近典型应用近炸引信、武器寻的、测速仪、汽车防撞等第3页，共19页，2023年，2月20日，星期六简单连续波雷达简单连续波雷达发射非调制波，用于测速，不能测距收发信号在接收机前端混频得到拍频，即多普勒频移信号简单连续波雷达的零差拍接收机原理框图第4页，共19页，2023年，2月20日，星期六简单连续波雷达简单连续波雷达（续）为提高收发隔离度，常采用双天线方式为避开低频闪烁噪声，常采用中频放大简单连续波雷达的超外差式接收机原理框图第5页，共19页，2023年，2月20日，星期六三角波调频连续波雷达三角波调频连续波雷达三角波调频，拍频与目标距离和速度都有关第6页，共19页，2023年，2月20日，星期六三角波调频连续波雷达三角波调频连续波雷达（续）目标频率与发射频率变化规律相同，时间滞后设三角波调频信号中心频率ft0，周期Tm，调制频率fm，最大频偏±Df,收发信号拍频fb静止目标的拍频对应目标距离第7页，共19页，2023年，2月20日，星期六三角波调频连续波雷达三角波调频连续波雷达（续）运动目标的拍频对应目标距离对应多普勒频移第8页，共19页，2023年，2月20日，星期六三角波调频连续波雷达三角波调频连续波雷达（续）要求严格的线性调频，工程实现和调整不易两个运动目标，对应的两组fb+和fb-之间将有两组配对方式，其中一组是假的，造成幻影用三斜率周期的调频信号可消除幻影第9页，共19页，2023年，2月20日，星期六三角波调频连续波雷达三角波调频连续波雷达（续）简单调频连续波雷达原理框图第10页，共19页，2023年，2月20日，星期六正弦波调频连续波雷达正弦波调频连续波雷达最简单的线性调频连续波（FMCW）体制缺点：不能分辨多个目标第11页，共19页，2023年，2月20日，星期六正弦波调频连续波雷达正弦波调频连续波雷达（续）发射频率接收频率收发拍频第12页，共19页，2023年，2月20日，星期六正弦波调频连续波雷达正弦波调频连续波雷达（续）通常，fmR<<c，则拍频在半个调整周期内平均对应目标的距离和多普勒频移第13页，共19页，2023年，2月20日，星期六相位编码调制雷达相位编码调制雷达对发射信号进行相位调制：二相、多相（二相）伪随机序列（PN）编码最大长度序列（m序列）：m阶移位寄存器，所以可能状态N=2m-1图钉型模糊图，单个陡峭主峰，旁瓣1/N距离和速度分辨力高，无测距和测速模糊问题：多普勒灵敏，不宜长时间脉压测距：收发序列互相关的峰值延迟第14页，共19页，2023年，2月20日，星期六相位编码调制雷达相位编码调制雷达（续）R第15页，共19页，2023年，2月20日，星期六单边线性调频连续波雷达单边线性调频连续波雷达特点：总带宽大，抗干扰，高距离分辨力中频瞬时窄带，容易实现，成本低平均发射功率低，被截获概率小（LPI）实现：两级FFT等效100%占空比的脉冲雷达测距：单脉冲窄带拍频滤波器组，FFT实现测速：相参脉冲串多普勒滤波器组，FFT实现第16页，共19页，2023年，2月20日，星期六噪声连续波雷达噪声连续波雷达随机二相码（噪声码）调相，无周期大时宽带宽积，抗干扰和抗隐身能力强平均发射功率低，被截获概率小随机调相，具有最大熵，被识别概率小白噪声源产生LPI第17页，共19页，2023年，2月20日，星期六噪声连续波雷达噪声连续波雷达（续）“相干脉冲串”实现：脉冲压缩（PC）+MTD随机二相码连续波雷达系统框图第18页，共19页，2023年，2月20日，星期六噪声连续波雷达噪声连续波雷达（续）实际难题：多普勒敏感，对高速运动目标脉压失配大 =>短脉冲脉压=>分辨力下降自相关旁瓣高，near-f