頻率步進雷達

2021-10-20 23:58:53 字數 1841 閱讀 2661

發射一組載頻跳變的脈衝串,相當於脈間進行頻率的變化

利用脈衝壓縮技術獲得距離高分辨,每個脈衝重複週期採用寬脈衝。達成了探測速度和距離解析度的雙重要求。

脈衝壓縮:在發射端發射大時寬、頻寬訊號,以提高訊號的速度測量精度和速度分辨力,而在接收端,將寬脈衝訊號壓縮為窄脈衝,以提高雷達對目標的距離分辨精度和距離分辨力。

衡量脈衝訊號性

能的好壞,主要有兩個引數指標:頻頻寬度(頻寬 b )和脈衝寬度(時寬τ

\tau

τ)。但是在雷達接收端,接收到的目標脈衝訊號,如果脈衝寬度過大,就會大幅度降低雷達的距離解析度,探測精度會受到很大限制。

也就是說,脈衝訊號的頻頻寬度決定探測距離,脈衝寬度決定探測精度,只是對簡單的脈衝訊號而言,頻寬 b 與時寬τ

\tau

τ 的乘積是乙個定值,所以就出現了探測距離和距離解析度不能同時提高的矛盾。

時寬頻寬積τ

b>

>

1\tau b>>1

τb>

>1

公釐波頻率步進雷達以發射載頻脈間跳變的 相參脈衝串獲得大的等效頻寬, 回波訊號是目標 的頻域響應資料 。

發射一串載頻線性跳變的雷達脈衝,通過脈衝回波的iff處理獲得合成距離高分辨的效果。

矩形子脈衝的時寬設為t

1t_1

t1​,頻率步高階梯δ

f\delta f

δf,兩者互為倒數。

如t 1=

1mst_1=1ms

t1​=1m

s,那麼δf=

1khz

\delta f=1khz

δf=1kh

z,系統的距離解析度δ

r\delta r

δr取決於總的頻率步進頻寬nδf

n\delta f

nδf。其中n是子脈衝數量。

懂了,也就是說,每乙個脈衝的長度是一樣的,龍騰教授採用線性調頻訊號,也就是所稱呼的「調頻步進雷達訊號」

​代表的是脈衝重複週期,也就是第幾個脈衝,為方便表示,我們時間從−t/

2-t/2

−t/2

開始的。這一系列脈衝串的頻率都是線性調頻的,也就是說ptr

0ptr_0

ptr0

​這個脈衝,是個線性調頻的,ptr

1ptr_1

ptr1

​步進頻波形的一般表示式為:

其中t

rt_r

tr​是訊號的脈衝重複週期,τ

\tau

τ是發射脈衝寬度,f

0f_0

f0​是載頻起始頻率,δ

f\delta f

δf是頻率步高階梯,也就是每次增加這個頻率。n為頻率步進數,b為單個子脈衝脈寬

發射脈衝和時間關係如下圖所示:

步進頻的時頻圖如下所示:

相關引數如下所示:

起始頻率:5mhz

取樣率:100m

步進頻率階梯數量:5mhz

每階梯變化頻率:5mhz

脈衝寬度0.2us

脈衝重複間隔1us

參考文獻:

[1]龍騰,毛二可,何佩琨.調頻步進雷達訊號分析與處理[j].電子學報,1998(12):84-88.

[2]徐曉衡. 高重頻步進頻雷達回波模擬技術研究[d].北京理工大學,2016.

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