雷達(dá)基礎(chǔ)之脈沖雷達(dá)信號(hào)距離模糊與解模糊

• • 脈沖雷達(dá)發(fā)射信號(hào)的參量
  • 什么情況下會(huì)產(chǎn)生距離模糊？
  • 如何解距離模糊？

脈沖雷達(dá)發(fā)射信號(hào)的參量

參量名name描述

載頻	Carry Frequency	載波頻率
脈寬	Pulse Width	單個(gè)脈沖的寬度，時(shí)間量綱
調(diào)制	Modulation	有AM、PM等調(diào)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(chǎn)生模糊，但多普勒模糊；
采用高重頻，多普勒不模糊，但距離產(chǎn)生模糊。

什么情況下會(huì)產(chǎn)生距離模糊？

正常情況下，
雷達(dá)發(fā)射一個(gè)脈沖，
經(jīng)過一定延遲后，
會(huì)接收到回波信號(hào)，
如果這段時(shí)間內(nèi)，
雷達(dá)并沒有再次發(fā)射任何信號(hào)，
那么可以斷定，
回波信號(hào)是所發(fā)射脈沖信號(hào)的回波，
從而可以根據(jù)時(shí)延計(jì)算距離。
但是，
如果在這段時(shí)間里，
還發(fā)射過第二個(gè)甚至第三個(gè)脈沖，
就難以判斷，
回波信號(hào)是哪個(gè)發(fā)射脈沖的回波，
不同的信號(hào)對(duì)應(yīng)不同的時(shí)延，
從而產(chǎn)生了距離模糊。

如何解距離模糊？

設(shè)兩個(gè)相鄰脈沖之間的間隔為$T$,
將其作為時(shí)延，
對(duì)應(yīng)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(duì)應(yīng)的目標(biāo)就會(huì)域距離為r處的目標(biāo)產(chǎn)生模糊。
但是，
由于雷達(dá)有最大作用距離的限制，
PRF一定時(shí)，
只要$R_{max}<\frac{c}{2f_r}$，
就不會(huì)產(chǎn)生距離模糊。
所以，
PRF一定時(shí)，
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(huì)產(chǎn)生距離模糊，
因?yàn)榛夭ǖ絹頃r(shí)，
已經(jīng)發(fā)射了不止一次脈沖。
但是，
如果兩種PRF發(fā)射脈沖的數(shù)目滿足一定條件，
即數(shù)目互質(zhì)，
則可根據(jù)規(guī)律，
在一個(gè)期望的PRI（即1/PRF）下，暴露出目標(biāo)真正時(shí)延。

我們可以獲得期望的PRI下的

• PRF1發(fā)射脈沖的回波脈沖數(shù)M1
• PRF2發(fā)射脈沖的回波脈沖數(shù)M2
• PRF1發(fā)射脈沖相對(duì)于一個(gè)PRI1內(nèi)的時(shí)延t1
• PRF2發(fā)射脈沖相對(duì)于一個(gè)PRI2內(nèi)的時(shí)延t2

當(dāng)發(fā)現(xiàn)$t_1<t_2$時(shí)，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(dāng)發(fā)現(xiàn)$t_1>t_2$時(shí)，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(dāng)發(fā)現(xiàn)當(dāng)發(fā)現(xiàn)$t_1=t_2$時(shí)，一定有$M_1=M_2=0$,因此有
$$t_r=t_1=t_2$$
根據(jù)
$$R=\frac{c{t}_r}{2}$$
可以解出目標(biāo)的真實(shí)距離。

總結(jié)

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?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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