XXXX第8章運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)及測(cè)速ppt課件

1、第八章 運(yùn)動(dòng)目的檢測(cè)及測(cè)速.8.1 多卜勒效應(yīng)及其在雷達(dá)中的運(yùn)用1842年，多卜勒發(fā)現(xiàn)多普勒景象 8.1.1 多卜勒效應(yīng)1930年，多普勒規(guī)律運(yùn)用于電磁波范圍分析假定目的為點(diǎn)目的尺寸遠(yuǎn)小于雷達(dá)分辨單元.雷達(dá)發(fā)射延續(xù)波時(shí)的多普勒效應(yīng)發(fā)射信號(hào)：回 波：目的固定不動(dòng)時(shí)目的以勻速vr 運(yùn)動(dòng)時(shí). 發(fā)射頻率：f0接納頻率：f0 + fd運(yùn)動(dòng)目的v多普勒頻率線速度徑向速度f(wàn)d大小與徑向速度有關(guān)fd正負(fù)與運(yùn)動(dòng)方向有關(guān).例. 設(shè)雷達(dá)任務(wù)波長(zhǎng)為10cm，目的徑向速度為 300m/s，求回波信號(hào)的多普勒頻移。采用差拍法提取多普勒頻移如何提取 fd.延續(xù)波多卜勒雷達(dá)延續(xù)波發(fā)射機(jī)放大器相位檢波器多卜勒濾波器和放大器指示

2、器產(chǎn)生發(fā)射信號(hào)收發(fā)信號(hào)差頻比較發(fā)射耦合信號(hào)與回波信號(hào)的合成電壓本質(zhì)：利用相位檢波器輸出發(fā)射信號(hào)與接納信號(hào)中的差拍頻率電壓 8.1.2 多卜勒信息的提取.u0ur相檢器輸出t0tu相檢器輸出固定目的勻速目的為常數(shù)相檢器輸入 為u0與ur的相位差.0020d0 d0 dd maxd濾波器頻率特性信號(hào)頻譜變化圖延續(xù)波發(fā)射機(jī)放大器相位檢波器多卜勒濾波器和放大器指示器000 d00 +d0 -d.脈沖任務(wù)時(shí)的多卜勒效應(yīng)思索：脈沖任務(wù)時(shí)與延續(xù)波任務(wù)時(shí)的一樣點(diǎn)和不同點(diǎn)功率放大器接納機(jī)脈沖調(diào)制器延續(xù)振蕩器顯示系統(tǒng).延續(xù)振蕩t回波(固定)t脈沖發(fā)射t回波(運(yùn)動(dòng))t相位檢波(固定)t2R0C2R0-RC相位檢波(

3、運(yùn)動(dòng))t.運(yùn)動(dòng)目的：UrUkUinTr相檢器輸出t0Ur1Ur2Uk相檢器輸出t0cos(dt0 )固定目的：Uin相鄰反復(fù)周期多普勒頻率構(gòu)成的相位差脈沖的包絡(luò)相當(dāng)于延續(xù)波輸出的采樣.固定目的：運(yùn)動(dòng)目的：輸出為包絡(luò)調(diào)制脈沖串，包絡(luò)調(diào)制頻率為多卜勒頻率檢波輸出為等幅脈沖串檢波器輸出相位檢波隔直流輸出.相鄰PRI動(dòng)目的回波時(shí)延差相鄰反復(fù)周期延遲時(shí)間變化小相鄰反復(fù)周期高頻相位變化大相鄰PRI動(dòng)目的回波高頻相位差同等條件下，利用高頻相位差檢測(cè)動(dòng)目的靈敏度更高. 8.1.3 盲速和頻閃盲速?gòu)牟蓸由峡?，一切采樣都發(fā)生在正弦波的同一相位點(diǎn)上此時(shí)：緣由：目的具有徑向速度 vr ，但其回波經(jīng)過(guò)相位檢波器后輸出為

4、一串等幅脈沖，vr 為盲速。Ur2Ur1UkU.頻閃完全沒(méi)有多值的丈量為：Ur2Ur1UkU或速度丈量有多值性景象：緣由：脈沖任務(wù)形狀是對(duì)延續(xù)波任務(wù)的采樣，取樣后的波形和頻譜都會(huì)發(fā)生變化。相檢器輸出：相鄰脈沖相差：.Ur1Ur22UkdFd= 0fd= frTrFdfdtTrfdFdtUr2Ur1Uk盲速與頻閃的矢量圖及波形圖分析Fdfd0fr2fr.第二節(jié) MTI雷達(dá)任務(wù)原理及組成8.2.1 根本任務(wù)原理相參電壓獲取固定雜波消除關(guān)鍵.8.2.2 獲得相參振蕩電壓的方法中頻全相參動(dòng)目的顯示.8.2.3 消除固定目的回波相位檢波器的輸出消除固定回波的方法頻譜抑制法對(duì)消法濾波器組，每個(gè)濾波單元抑制

5、其中一個(gè)nfr相鄰反復(fù)周期信號(hào)相減，固定目的由于振幅不變而相互抵消；動(dòng)目的相減后剩下相鄰反復(fù)周期振幅變化的部分作為輸出。固定目的回波和運(yùn)動(dòng)目的回波均會(huì)構(gòu)成輸出.相消設(shè)備特性對(duì)消法延時(shí)Tr包絡(luò)振幅相消器輸出.相消器輸出相消設(shè)備輸出呼應(yīng)盲速盲速對(duì)動(dòng)目的具有最正確呼應(yīng).頻域觀念.數(shù)字相消器采樣堅(jiān)持電路模數(shù)轉(zhuǎn)換電路數(shù)字延遲線相減器數(shù)模轉(zhuǎn)換電路相關(guān)視頻延遲 數(shù)字信號(hào)相消視頻輸出.習(xí)題.第三節(jié) 盲速盲相的影響及其處理途徑盲速及消除盲速的方法8.3.1 盲速n = 1時(shí)為第一盲速第一盲速反復(fù)周期內(nèi)目的走過(guò)的間隔為半個(gè)波長(zhǎng).測(cè)速模糊和測(cè)距模糊的關(guān)系例：測(cè)速模糊與測(cè)距模糊矛盾最大單值不模糊間隔參差反復(fù)頻率解測(cè)速

6、模糊.8.3.2 盲相點(diǎn)盲相和延續(xù)盲相由相位檢波器特性所引起，減弱雷達(dá)對(duì)運(yùn)動(dòng)目的的檢測(cè)才干?；鶞?zhǔn)電壓方向相檢器輸出對(duì)消輸出點(diǎn)盲相.差矢量延續(xù)盲相后果：能夠使得在某次天線掃描時(shí)喪失在強(qiáng)雜波背景下的運(yùn)動(dòng)目的。處理方法：改良相位檢波器的特性處理盲相問(wèn)題早期 運(yùn)用矢量對(duì)消器處理盲相問(wèn)題(現(xiàn)代)延續(xù)盲相中頻對(duì)消、正交雙通道處置.習(xí)題.第四節(jié) 回波和雜波的頻譜 及目的顯示濾波器作用：了解運(yùn)動(dòng)目的回波和雜波在頻譜構(gòu)造上的區(qū)別，以到達(dá)抑制固定雜波、顯示運(yùn)動(dòng)目的回波的目的。.目的回波的頻譜特性8.4.1 目的回波和雜波的頻譜特性雷達(dá)發(fā)射相參脈沖串，脈寬為，反復(fù)頻率為 f r 。天線不掃描時(shí)，目的回波為無(wú)限等幅脈

7、沖串。.掃描時(shí)，設(shè)天線方向圖可用高斯函數(shù)來(lái)表示那么，收到的回波脈沖串的包絡(luò)函數(shù)為那么，回波為fd + fr- fd + fr.雜波頻譜天線不掃描時(shí)，雜波頻譜位于nf r 處，可用 對(duì)消器完全濾除天線掃描時(shí)，雜波譜展寬內(nèi)部運(yùn)動(dòng)雜波平均速度為零而只需內(nèi)部起伏時(shí)，雜波的頻譜位置在 nf r 上，但每根譜線均展寬固定雜波分布雜波展寬使得對(duì)消器不能很好的濾去雜波，有多卜勒頻移時(shí)，應(yīng)使濾波器凹口對(duì)準(zhǔn)雜波譜的平均多卜勒位置假設(shè)雜波有平均速度，那么會(huì)產(chǎn)生多卜勒頻移.8.4.2 動(dòng)目的顯示濾波器地雜波的功率譜信號(hào)S( f ) 最正確濾波器的頻響實(shí)踐雜波抑制濾波器只能使濾波器特性的凹口根本上和雜波梳狀譜的寬度相當(dāng)，為準(zhǔn)最正確濾波。均勻分量的功率譜密度雜波特性決議的梳狀分量.一次相消器fr-fr只需一個(gè)零點(diǎn).遞歸