第4讲雷达波形（续）1、信号的调制发射与解调接收.PDFVIP

第 4 讲 雷达波形（续） 1、信号的调制发射与解调接收 上述学习的信号都是基带的，实际系统工作时，要首先将基带信号调制到高载频， 然后发射出去，频率调制是通过调制器，即混频器完成的，本质上它完成了 2 路信号的乘法运算，如下图 发射调制示意图 对于接收端来说，从接收信号 sm(t)中恢复信号 s(t)，需要通过解调器来完成，也 就是乘以发射载波信号。公式表示如下 第一项 s(t)/2 是我们期望获得的基带信号（零载频），其余信号通过滤波器滤波 去除。 接收处理示意图 2、雷达信号的产生 1、根据上图熟悉各种定义，如 PRI、RPF、Tp 2、了解最远探测距离和探测盲区 3、如图所示，明确雷达目标探测的距离范围 Rmin 和 Rmax 4、结合采样定理，了解不同带宽下采样点数对计算仿真的影响： 例如：fs=10e6；Tr=1e-3；Tp=100e-6；则单个周期采样点数为 N =fs * (Tr - Tp) =9000。 如果信号为 LFM，带宽 B=200e6；fs=4B，则单个周期采样点数为 N=fs * (Tr - Tp) =720000。 由此可见，宽带体制下，完整的采样序列点数太多，在模拟信号的过程中，需要 按照需求来产生。 5、引入带宽后，给出对应的采样点数，从而引出，在系统仿真中，没必要对所 有探测范围进行目标回波仿真，而是对感兴趣的区域进行回波模拟。 上图中 s(t-τ)表示接收回波序列。 如果存在两个目标，即目标 1 和目标 2，则有 如图所示，当两个目标在时域间隔 1 个脉冲宽度时，刚好可以将其区分，因此对 于时域两个目标来说，1 个发射脉冲宽度对应的距离范围为其最小可分辨的距离 T 尺寸，用?R ? C p 来表示，?R 又称为距离分辨率。 2 公式中，通过减小发射信号的脉冲宽度，对提高雷达系统的距离分辨率有帮助， 但是减小了脉冲宽度，却意味着降低了平均发射功率，增加工作带宽。实际系统 必须结合实际需求来确定上述指标。在后续的章节中将介绍脉冲压缩技术，该技 术可以在保持足够的平均发射功率的同时获得良好的距离分辨率。 3、多普勒效应 如图所示，一个宽度为 Tp 的脉冲入射到以速度 v 向雷达运动的目标上，定义 d 为间隔Δt 时间内目标移动的距离， d ? v?t 。 Δt 表示脉冲前沿碰到目标与后沿碰到目标之间的间隔。由于脉冲是以光速在运 动，（这里以脉冲前沿作为参考，前沿在Δt 时间内运动的距离为 c?t ），后沿移动 的距离是 c?t ? d ，因此有 cTp ? c?t ? v?t 这个公式是以脉冲的后沿作为基准 cTp ? c?t ? v?t 这个公式是以脉冲的前沿作为基准 cTp c?t ? v?t 下式除以上式，得 ? cTp c?t ? v?t c ? v 消去方程两边的 c 和Δt，得T ? T ，如果 v=0，则T ? T p c ? v p p p c ? v 如果目标是远离雷达的，则速度为 ，带入上式有T ? T -v p c ? v p