经典雷达资料-第15章动目标显示(MTI)雷达-5.docVIP

经过修正的相位噪声谱密度如图15.48所示。相对于载波，总噪声功率可由曲线下面的噪声功率积分来决定。每段功率谱密度随频率变化的方程为 图15.46 微波振荡器的单边带相位噪声谱密度和有效噪声密度 图15.47 基于系统参数对微波振荡器相位噪声的修正（系统参数见书中内容） 图15.48 组合修正和修正后的相位噪声谱密度 （15.28） f1的功率谱密度，单位是W/Hz（为方便起见，载波功率假设为1W）；“斜率”为该段的斜率，单位是dB/10倍频程；f1为Pf1处的频率。 对于具有恒定斜率的的每段频谱而言，该方程可以用Vigneri方法[31]或用带积分功能的计算器（如Hewlett Packard HP-15C）求积分运算。表15.3给出这个例子的积分结果。注意：假设条件是载波功率为1W，如-149.4dBc/Hz变成1.148×10-15W/Hz，则在所有段计算积分功率时，先对它们求和，然后转化为dBc。最终结果-66.37dBc就是由振荡器噪声导致的对改善因子I的限制。对ISCR（dB）的极限是I（dB）加上目标积累增益（dB）。 表15.3 用图15.47进行校正的如图15.46所示的相位噪声谱密度积分值 段 f1（Hz） f2（H）P1（dBc/H）dBc） 1 1 90 30.0 -149.4 0.188E-07 -77.25 2 90 365 -10.0 -90.8 0.105E-06 -69.80 3 365 1 000 -30.0 -96.9 0.323E-07 -74.91 4 1 000 10 000 -20.0 -110.0 0.900E-08 -80.46 5 10 000 500 000 0.0 -130.0 0.490E-07 -73.10 6 500 000 1 000 000 -40.0 -130.0 0.167E-07 -77.78 总积分噪声功率 0.231E-06 -66.37 发射脉冲的时间抖动会使MTI系统的性能变坏。时间抖动会使脉冲的前沿及后沿对消失败，而每一个未被对消的部分的幅度为?t/?。这里，?t为抖动时间；?为发射脉冲宽度。总的剩余功率为2(?t/?)2，因此，由于时间抖动对改善因子所产生的限制为(dB)。对改善因子的这种限制是根据非编码发射脉冲并假定接收机带宽与发射脉冲持续时间相匹配得出的。在脉冲压缩雷达系统中，接收机带宽较宽，以时间带宽积B?计算，于是每个脉冲结束时杂波剩余功率按B?积成比例增大。线性调频脉冲压缩系统对改善因子的限制为。脉冲压缩雷达系统采用脉组脉冲波形，就应将上式中的因子2再乘以波形中的子脉冲数。例如，对于有13个子脉冲的Barker码来说，对改善因子I的限制为 dB （15.29） 脉冲宽度的抖动产生的剩余为时间抖动剩余的一半，并且有 dB （15.30） 式中，?PW为脉冲宽度的抖动。 发射脉冲的幅度抖动也会对改善因子产生限制，这时有 dB （15.31） ?A为脉冲之间的幅度变化。因为总会出现很多达不到限幅电平的杂波，故即使在对消器前采用限幅的系统中，此种限制也仍然适用。但是，在大多数的发射机中，当频率稳定度或相位稳定度满足要求后，幅度的抖动就不大起作用了。 在A/D转换器中，取样时间的抖动也会限制MTI的性能，如果脉冲压缩在A/D变换之前或没有脉冲压缩，则限制为 dB （15.32） 式中，为时间抖动；?为发射脉冲宽度；为时间带宽乘积。如果脉冲压缩在A/D变换之后，则限制为 dB （15.33） 15.4内。这时假设各项不稳定的峰-峰值是在脉冲到脉冲之间发生的，在脉冲间进行参差MTI运用时也往往如此。若已知不稳定为随机的，则在这些公式中的峰值可用脉冲之间峰-峰值的均方根代替，所得出的结果基本上与Steinberg的结论相同[32]。 表15.4 不稳定的限制 脉冲之间的不稳定源 对改善因子的限制 发射机的频率 稳定本振或相参振荡器的频率 发射机的相位漂移 相参振荡器的锁定 脉冲定时抖动 脉冲宽度抖动 脉冲幅度抖动 A/D取样抖动 脉冲压缩在A/D之后时，A/D取样抖动 式中，?f为脉冲间的频率变化； J为A/D取样时间抖