雷達基礎之脈沖雷達信號距離模糊與解模糊

• • 脈沖雷達發射信號的參量
  • 什么情況下會產生距離模糊？
  • 如何解距離模糊？

脈沖雷達發射信號的參量

參量名name描述

載頻	Carry Frequency	載波頻率
脈寬	Pulse Width	單個脈沖的寬度，時間量綱
調制	Modulation	有AM、PM等調制方式
重頻	Pulse Repetition Frequency	分為低、中、高重頻

一般來說
采用低重頻，距離不產生模糊，但多普勒模糊；
采用高重頻，多普勒不模糊，但距離產生模糊。

什么情況下會產生距離模糊？

正常情況下，
雷達發射一個脈沖，
經過一定延遲后，
會接收到回波信號，
如果這段時間內，
雷達并沒有再次發射任何信號，
那么可以斷定，
回波信號是所發射脈沖信號的回波，
從而可以根據時延計算距離。
但是，
如果在這段時間里，
還發射過第二個甚至第三個脈沖，
就難以判斷，
回波信號是哪個發射脈沖的回波，
不同的信號對應不同的時延，
從而產生了距離模糊。

如何解距離模糊？

設兩個相鄰脈沖之間的間隔為$T$,
將其作為時延，
對應的距離為
$$r_0=\frac{c}{2}T=\frac{c}{2f_r}$$
那么，
理論上說，
如果距離滿足
$$r^{\prime }=r+k\frac{c}{2f_r},k=1,2,...$$
該距離處對應的目標就會域距離為r處的目標產生模糊。
但是，
由于雷達有最大作用距離的限制，
PRF一定時，
只要$R_{max}<\frac{c}{2f_r}$，
就不會產生距離模糊。
所以，
PRF一定時，
最大無模糊距離為
$$R_u=\frac{c}{2f_r}$$
那么，
我們就可以考慮在$f_r$上做文章。
采用多重頻(Multiple PRF)的方法，
可以消除距離模糊。

上面這張圖，
示意的是兩重頻解距離模糊。
注意，單使用上述任意一種PRF，
都會產生距離模糊，
因為回波到來時，
已經發射了不止一次脈沖。
但是，
如果兩種PRF發射脈沖的數目滿足一定條件，
即數目互質，
則可根據規律，
在一個期望的PRI（即1/PRF）下，暴露出目標真正時延。

我們可以獲得期望的PRI下的

• PRF1發射脈沖的回波脈沖數M1
• PRF2發射脈沖的回波脈沖數M2
• PRF1發射脈沖相對于一個PRI1內的時延t1
• PRF2發射脈沖相對于一個PRI2內的時延t2

當發現$t_1<t_2$時，一定有$M_1=M_2=M$,因此有
$$t_r=M{T}_{r1}+t_1=M{T}_{r2}+t_2$$M1和M2均可解出，因而得出$t_r$。

當發現$t_1>t_2$時，一定有$M_1=M_2?1$,因此有
$$t_r=(M_2?1)T_{r1}+t_1=M_2{T}_{r2}+t_2$$M1和M2均可解出，因而得出$t_r$。
當發現當發現$t_1=t_2$時，一定有$M_1=M_2=0$,因此有
$$t_r=t_1=t_2$$
根據
$$R=\frac{c{t}_r}{2}$$
可以解出目標的真實距離。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的雷达基础之脉冲雷达信号距离模糊与解模糊的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。