雷达测速与测距.docx

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雷达测速与测距
雷达测速与测距
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回波在雷达显示器上同时显示时，会使目标的观察变得很困难。如果目标处在强杂波背景内，弱的目标淹没在强杂波中，特别是当强杂波使接收机发生过载时，将很难发现目标。目标回波和杂波在时间域上难以区分，但由于目标的速度远大于背景的速度，目标回波的多普勒频移远大于背景的多普勒频移，从而可在频域上区分目标与杂波。动目标显示滤波器（MTI）利用运动目标回波和杂波在频谱上的区别，有效地抑制杂波而提取信号。在雷达上加装MTI滤波器，大大的改善了雷达在强杂波背景中检测运动目标的能力。
在相位检波器输出端，固定目标的回波是一串振幅不变的脉冲，而运动目标的回波是一串振幅调制的脉冲。在把回波信号送到终端显示器前，必须先消除固定目标回波。最直接的方法是将相邻重复周期的回波信号相减，则固定目标回波由于振幅不变而互相抵消，运动目标回波相减后剩下相邻重复周期振幅变化的部分。
传统的MTI滤波器有两种形式：非递归形和递归形。这里介绍非递归形。不带反馈的滤波器称为非递归型滤波器。下面以一次对消器为例进行说明。
一次对消器，即二脉冲对消。其结构图如图（a），对消器的输入X(z)相位检波器的输出信号。它是一个单零点系统，零点位置在，令，即在Z平面上是单位圆。
由相位检波器输出的脉冲包络为
（）
为回波与基准电压之间的相位差
（）
回波信号按重复周期出现，将回波信号延迟一周期后，其包络是
（）
（）
输出包络为一多普勒频率的正弦信号，其频率为
（）
为多普勒频率的函数。当（n=1,2,3,…）时，输出振幅为零。这时的目标速度正相当于盲速，盲速是运动目标回波在相位检波器的输出端与固定目标回波相同，因而经对消设备后输出为零。
下面从频率域来说明对消器的工作原理。对消器的输出为
（）
对消器的频率响应特性为
（）
图 对消器的频率响应
对消器等效于一个梳状滤波器，其频率特性在各点处均为零。固定目标频谱的特点是它的谱线位于点上，因而在理想情况下，通过对消器后输出为零。当目标的多普勒频率为重复频率的整数倍时，其频谱结构也有相同的特点，故通过上述梳状滤波器后无输出。
仿真结果
本次仿真用的是三脉冲非递归MTI，其频响和二脉冲非递归MTI类似，三脉冲对消相比二脉冲对消能明显改善零多普勒附近的凹口宽度。在进过三脉冲对消后，固定目标多普勒频率为零，将被滤除
图（a） MTI输出
图（b） MTI输出
在参数设定时，设定有三个目标，距离分别为4000米、8000米、12000米，