第3章_连续波雷达选读.ppt

现 代 雷 达 技 术 第3章 连续波雷达 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 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 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 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 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 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 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 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 三角波调频连续波雷达 三角波调频连续波雷达（续） 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 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 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 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 相位编码调制雷达 相位编码调制雷达（续） 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 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 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 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-far问题 = 距离旁瓣抑制 = 系统复杂、目标失配 发射功率泄露，作用距离受限，动态范围大 = 双天线、隔离板、射频泄露对消、发射波束置零 第3章 连续波雷达 * 简单连续波雷达的零差拍接收机原理框图 简单连续波雷达的超外差式接收机原理框图 简单调频连续波雷达原理框图 R LPI 随机二相码连续波雷达系统框图 第3章 连续波雷达