調頻雷達

中文名稱調頻雷達
英文名稱frequency modulated radar
定  義載波頻率按一定規律變化的連續波雷達。
套用學科航空科技(一級學科),航空電子與機載計算機系統(二級學科)

基本介紹

  • 中文名:調頻雷達
  • 外文名:frequency modulated radar
  • 定  義:載波頻率按規律變化的連續波雷達
  • 套用學科:航空電子與機載計算機系統
概述,條件,

概述

雷達信號處理模組是雷達系統中非常重要的一個組成部分,其主要目的是儘可能的濾除掉噪聲、雜波和干擾信號而較好的保留雷達回波信號。通過對信號的處理,提取回波信號中包含的目標的距離信息、速度信息、角度信息。然後將處理的數據送到數據處理系統做進一步的處理,從而完成對目標的檢測。
雷達信號處理技術包括:脈衝壓縮、雜波對消、都卜勒濾波器、恆虛警處理等。

條件

線性調頻雷達的正常工作必須滿足兩個條件:
其一,必須發射一個載頻在脈衝寬度內按線性規律變化的脈衝信號,即載頻在脈內具有拋物線相位譜,且要求其時寬-頻寬積遠大於1 (即線性調頻信號);
其二,接收機中必須有一個與發射信號“相位共輒匹配”的網路(即匹配濾波器),其相位色散的絕對值與發射信號相同,但符號相反(從頻域時間特性上理解則是調頻斜率相同,方向相反)。
圖中A)表示 LFM 脈衝信號的包絡,其脈衝寬度為τ 。圖中 B)表示 LFM 信號的載頻調製規律,其載頻由初始頻率1f 按線性規律變化到終止頻率2f ,調頻寬度2 1Δf = f − f,調頻斜率為 k = Δf /τ。圖中 C)表示接收機中壓縮網路的頻率—時延特性,它表征了壓縮網路對輸入信號中不同頻率分量的群延遲特性。從圖中可以看出,其變化規律也是線性的,它的斜率與原 LFM 信號數值相同,符號相反,具有對低頻分量延時長,高頻分量延時短的特性,因而是與輸入LFM 信號完全匹配的。當 LFM 信號進入雷達接收機後,低頻分量1f 最先通過壓縮網路,獲得一個最長時延d1t ,相隔脈衝寬度τ 時間的高頻分量2f 最後進入雷達接收機,通過壓縮網路後,獲得一個最短時延d2t 。由於壓縮網路的頻率—時延特性是與輸入 LFM 信號完全匹配的,因此,LFM 信號的不同頻率分量,幾乎是同時從壓縮網路中輸出,壓縮成為一個單載頻的窄脈衝eτ 。圖中D)給出了不同頻率分量與時延之間的對應關係以及理想輸出脈衝信號的寬度和包絡。 觀察圖中 D)可以發現,
調頻雷達

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