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第三章 脉冲多普勒雷达3.1 脉冲多普勒(PD)雷达基本概念3.2 脉冲多普勒雷达的杂波3.3 PD雷达典型框图与原理3.4 PD雷达的距离性能基本概念PD雷达的特点① 具有较高的脉冲重复频率，使杂波和目标无速度模糊② 利用脉冲串频谱进行多普勒滤波(频域滤波)③ 由于PRF很高，通常对观测目标产生距离模糊PD雷达的应用强杂波背景下检测动目标的雷达系统应用要求机载或空间监视探测距离远；距离数据精确战场监视(低速目标检测)中等探测距离；距离和速度数据精确导弹告警探测距离近；非常低的虚警率第三章 脉冲多普勒雷达3.1 脉冲多普勒(PD)雷达基本概念3.2 脉冲多普勒雷达的杂波3.3 PD雷达典型框图与原理3.4 PD雷达的距离性能机载PD雷达下视几何关系天线主瓣天线旁瓣机载下视雷达的地面杂波被分为：主瓣杂波区- 天线波束主瓣照射区的地面杂波旁瓣杂波区- 视角范围宽广的天线旁瓣照射的杂波高度线杂波区- 雷达正下方的地面回波杂波的多普勒频率分布取决于：① 雷达平台速度(速度和方向)② 平台相对地面照射点的几何关系机载PD雷达下视几何关系载机与地面水平飞行，相对速度为地面某散射点A的回波多普勒频移为：目标在载机前下方，速度：载机主波束轴线与地面夹角- 地杂波频谱展宽不同照射夹角形成的多普勒频率不同：旁瓣与地面夹角机载下视PD雷达地杂波频谱若PD雷达发射频率为 ，重频为 的相参脉冲串信号。则信号的频谱由它的载频频率 和边频频率 上的若干条离散谱线所组成，频谱包络为辛格函数型。机载下视PD雷达接收信号频谱则接收信号的频谱为：主瓣杂波主瓣杂波强度：最大主瓣杂波多普勒中心频率：?主瓣杂波宽度：旁瓣杂波旁瓣杂波强度：较大=旁瓣波束与地面的夹角为 ，其多普勒频率为：?旁瓣杂波频率范围高度线杂波高度线杂波强度：较大高度线杂波多普勒频率：高度线杂波频率：f0无杂波区当雷达信号PRF满足一定条件时，地杂波谱间出现空隙无杂波区无杂波区中仅有接收机内部噪声杂波重叠与PRF选择设某机载PD雷达的工作波长，主波束宽度 ， 载机速度 ，波束中心轴线与载机速度矢量间的夹角主瓣杂波中心频率主瓣杂波的频率分布范围旁瓣杂波的频率分布范围杂波重叠与PRF选择PRF对杂波的影响① 低PRF(LPRF)，时无杂波区不存在，地杂波谱高度重叠目标信号 落入多次重叠杂波谱中，造成检测难， 检测产生模糊，即测速模糊杂波在距离上不重叠测距无模糊（可实现目标距离测量）杂波重叠与PRF选择PRF对杂波的影响② 高PRF(HPRF)，时有较宽无杂波区目标落入无杂波区若 易检测，无测速模糊杂波在距离上重叠（使杂波功率谱密度增高，信号功率低于杂波功率）距离测量模糊杂波重叠与PRF选择PRF对杂波的影响③ 中等PRF(MPRF)，时测速、测距均有模糊杂波在频谱、距离上均有重叠（不严重）杂波重叠与PRF选择总结① PD雷达的地杂波谱 a)主杂波、高度线杂波区、旁瓣杂波区、无杂波区 b)主杂波强度最高，干扰最强，其次是高度线杂波 c)目标可能出现在杂波区或无杂波区杂波重叠与PRF选择总结② 目标环境与PRF关系 a)目标与载机迎面运动，相对速度 ，回波多普 勒频率： 对目标检测能力最强当 高时，目标落入无杂区杂波重叠与PRF选择总结② 目标环境与PRF关系b)载机尾追目标时，相对速度 ，回波多普勒频 率： 目标检测取决于回波功率谱当 太小，目标落入杂波区措施：① 降低天线副瓣杂波功率谱提高相对强度② 提高载机飞行高度第三章 脉冲多普勒雷达3.1 脉冲多普勒(PD)雷达基本概念3.2 脉冲多普勒雷达的杂波3.3 PD雷达典型框图与原理3.4 PD雷达的距离性能机载PD雷达典型框图与原理任务 把位于特定距离上、具有特定多普勒频率的目标回波检测出来，而把其它的杂波和干扰滤除。滤波方法 采用邻接的窄带滤波器组或窄带跟踪滤波器，把所关心的运动目标过滤出来。 并且窄带滤波器的频率响应应当设计为尽量与目标回波谱相匹配，使接收机工作在最佳状态。典型机载PD雷达框图自同步器来频综同步器调制器多距离通道(中频)功放收发开关低噪高放低噪中放发射脉冲抑制器距离选通放大器单边带滤波器距离门固定门天线(自同步器来)(自距离跟踪来)零多普勒频率抑制滤波器滤波器组检波和积累转换器和门限显示主瓣杂波抑制滤波器或截获电路到速度门距离跟踪速度跟踪压控振荡器压控振荡器杂波跟踪器速度门滤波器角度跟踪站速天线指向天线伺服典型机载PD雷达框图自同步器来频综同步器调制器1.产生发射激励信号2.产生调制波形3.接收机本振信号多距离通道(中频)功放收发开关低噪高放低噪中放发射脉冲抑制器距离选通放大器单边带滤波器距离门固定门天线发射机一定要采用全相干主振放大式发射机，保证发射脉冲的