脉冲雷达的相参测量
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雷达基本信号概念:相参,积累,采样率,IQ数据相参相参 ⼜称为相⼲, 定义为***脉冲之间存在确定的相位关系***。
简单来说,脉冲间的相位可以互相对照,知道其中⼀个相位就有办法知道另外⼀个。
相参处理的意义在于脉冲积累时提⾼信噪⽐,提⾼多普勒频率的准确度。
相参是指脉冲之间的初始相位具有确定性(第⼀个脉冲的初相可能是随机的,但后序的脉冲和第⼀个脉冲之间的相位具有确定性,这是提取多普勒信息的基础。
第⼀个脉冲初始相位的随机性并不影响后序的信号检测,因为检测前是要进⾏取模的),⾮相参是指脉冲之间的初始相位都是随机的,彼此不相关。
相参和⾮相参是⼀个与硬件发展相关的⼀组概念。
原来的脉冲产⽣⽅式是让振荡器通过⼀个精度不⾼的开关,由于开关的精度不⾼,微⼩的时延误差就会导致⾼频信号的初相出现⼤的差异,因此产⽣出来的脉冲信号初始相位可以看作是在[0,2*pi]之间的均匀分布,下⼀个脉冲也是如此。
现在的信号产⽣⼀般采⽤⾼精度晶体振荡器加直接数字频率合成(DDS)。
当然,这种信号产⽣⽅式也是有相位误差的,衡量相参性能好坏的指标好像有频率稳定度、相位噪声等。
积累积累分为相参积累和⾮相参积累,⾮相参积累⼜称视频积累。
雷达回波中存在噪声,雷达的主要⽬的就是要把微弱的⽬标信号从噪声中分离出来,即设法提⾼信号和噪声的⽐值(信噪⽐)。
⽬标信号是放⼤⼀种直接办法,但会同时放⼤,并且放⼤电路⾃⼰本⾝也有噪声,不利。
进⾏积累,我们可以对n个回波进⾏累加,由于噪声是随机的,累加的结果是信号变强(理想状态是提⾼到n倍),⽽噪声因是随机的,强度反⽽变⼩,这样信号与噪声⽐就提⾼了。
、相参积累⼜称中频积累,它是最理想的积累,因为中频积累保存了相位信息即是相参信号,所以理论上积累后信噪⽐可提⾼到n倍,但这相对来说对雷达体制的要求较⾼;视频积累⼜称⾮相参积累,也称检波后积累,它是将已变为中频的回波信号经包络检波后进⾏累加,由于检波后相位信息丢失,回波变为⾮相参的,成为纯粹的视频信号,故称⾮相参积累。
第18卷 第6期 太赫兹科学与电子信息学报Vo1.18,No.6 2020年12月 Journal of Terahertz Science and Electronic Information Technology Dec.,2020 文章编号:2095-4980(2020)06-1003-07分布式相参雷达多脉冲积累相参参数估计方法王雪琦,涂刚毅,吴少鹏(中国船舶重工集团公司第七二四研究所,江苏南京 211106)摘 要:分布式相参雷达(DCAR)是目前国内外雷达领域的重要研究方向,精确的参数估计是实现其良好相参性能的前提和核心。
基于动目标模型,提出一种基于多脉冲积累的相参参数估计方法。
该方法通过对多脉冲信号进行快、慢时间匹配滤波处理,实现多脉冲相参积累;再利用互相关法进行相参参数估计。
仿真分析对比了不同脉冲个数和不同输入信噪比下的参数估计性能和相参性能,仿真结果表明,该方法具有可行性,且可以有效提高低信噪比情况下的参数估计性能和相参性能。
关键词:分布式相参;参数估计;动目标;多脉冲积累中图分类号:TN957.51文献标志码:A doi:10.11805/TKYDA2019182Coherent parameters estimation method for distributed coherent radarbased on multi-pulse accumulationWANG Xueqi,TU Gangyi,WU Shaopeng(No.724 Research Institute of CSIC,Nanjing Jiangshu 211106,China)Abstract:Distributed Coherent Aperture Radar(DCAR) is an important research direction in the field of radar at home and abroad. Accurate parameter estimation is the premise and core of good coherenceperformance. Based on the moving target model, a coherent parameter estimation method based onmulti-pulse accumulation is proposed. The method performs fast-time and slow-time match filtering formulti-pulse signals, and obtains the results of multi-pulse coherent accumulation. Then thecross-correlation method is utilized to estimate the coherent parameters. The performance of parameterestimation and correlation under different numbers of pulses and different input signal-to-noise ratios arecompared by simulation analysis. The simulation results show that the method is feasible and caneffectively improve the performance of parameter estimation and coherence in low signal-to-noise ratio.Keywords:distributed coherence;parameter estimation;moving target;multi-pulse accumulation分布式相参雷达(DCAR)因具有较好的探测性能、高角度分辨力、灵活性和机动性等一系列技术优势而成为目前国内外雷达领域研究热点[1-5]。
相参雷达与非相参雷达的差异分析作者:叶昊儒来源:《现代电子技术》2010年第03期摘要:针对相参雷达和非相参雷达的概念进行阐述。
通过详细分析两种体制雷达在应用上的主要区别,侧重介绍相参雷达的优点。
相参性方面重点介绍多普勒效应具有的特性,从信号接收和信号处理上重点讨论了相参性雷达拥有的速度测量功能,在速度模糊和距离模糊上详细比较了两者的差别。
通过实践证明,相参雷达的应用范围比非相参雷达的范围广阔得多,但价格不菲。
关键词:相参;非相参;多普勒效应;速度测量中图分类号:TN95 文献标识码:A文章编号:1004-373X(2010)03-017-03Coherent Radar and Non-coherent Radar Difference AnalysisYE Haoru(206 Research Institute,China North Industries Group Corporation,Xi′an,710100,China)Abstract:The concept of coherent and non-coherent radar is explained.Through a detailed analysis of the two systems on the radar,the main difference in the application,focusing on the advantages of coherent radar.Coherent Doppler effect in terms of highlighting has characteristics of the signal received and a letter from a good treatment focused on the coherent nature of radar,owned by the velocity measurement function,in terms of speed and distance blur on a detailed comparison of the differences between the two.Practice has proved that through the application of coherent radar,which has wide range than noncoherent radar.Keywords:coherent;non-coherent;Doppler effect;speed measurement在雷达的应用中,非相参雷达在早期运用于发现目标和测定目标的空间位置,但对于哨所类雷达,这样的功能远远不够。
脉冲相参应答机脉冲相参应答机是一种电子设备,用于接收和处理脉冲信号。
它的主要功能是在接收到特定的脉冲信号后,给出预设的相应动作。
下面将详细介绍脉冲相参应答机的原理、应用和发展。
一、原理脉冲相参应答机是基于脉冲信号的相参原理设计的。
脉冲信号是一种短暂且高能量的信号,它的特点是持续时间很短,频率很高。
脉冲相参原理是指当两个脉冲信号的相位差为固定值时,它们之间会发生相参现象,即两个信号的特定部分会相互干涉,产生特定的响应。
脉冲相参应答机利用这一原理,通过接收到的脉冲信号进行相参处理,从而实现预设的功能。
它通常包括接收模块、处理模块和输出模块。
接收模块用于接收脉冲信号,处理模块用于进行相参处理,输出模块用于输出响应信号。
二、应用脉冲相参应答机在许多领域有着广泛的应用。
以下是几个常见的应用示例:1. 通信领域:脉冲相参应答机可以用于解调和调制脉冲信号,实现数据传输和通信。
它可以在无线电通信、卫星通信等系统中起到关键作用。
2. 雷达系统:脉冲相参应答机可以用于雷达系统中的目标检测和跟踪。
当雷达接收到目标发射的脉冲信号后,脉冲相参应答机可以判断目标的位置和速度,并做出相应的响应。
3. 医学领域:脉冲相参应答机可以用于医学诊断和治疗。
例如,它可以用于心电图的测量和分析,帮助医生判断心脏的功能状态。
4. 工业控制:脉冲相参应答机可以用于工业控制系统中的信号处理和控制。
例如,它可以用于自动化生产线的控制和监测,提高生产效率和质量。
三、发展脉冲相参应答机作为一种重要的电子设备,随着科技的发展和应用需求的增加,正在不断发展和改进。
以下是一些脉冲相参应答机的发展趋势:1. 高速化:随着通信技术的快速发展,对脉冲相参应答机的速度要求也越来越高。
未来的脉冲相参应答机将更加注重提高处理速度和响应时间。
2. 高精度:在很多应用领域,对脉冲相参应答机的精度要求也越来越高。
未来的脉冲相参应答机将更加注重提高信号处理的精度和准确性。
3. 多功能化:随着技术的进步,未来的脉冲相参应答机将具备更多的功能和应用。
雷达信号测量原理
雷达信号的测量原理主要基于电磁波的发射、反射和接收。
雷达通过天线发射一束电磁波,这些电磁波在遇到目标物后会发生反射。
反射回来的电磁波会被雷达接收并处理,从而获取目标物的位置、速度、形状等信息。
具体来说,雷达信号的测量原理可以分为以下几个步骤:
1. 发射:雷达系统通过天线发射一束电磁波,通常使用微波波段的频率。
发射功率和频率根据应用环境和目标物体的要求进行选择。
2. 脉冲方式:雷达系统通常使用脉冲方式发射电磁波,即以一定时间间隔连续发送短时间的高功率电磁波脉冲。
脉冲的宽度和重复周期根据应用需求进行设置。
3. 接收:发射出去的电磁波遇到目标物后发生反射,其中一部分反射能量会返回雷达装置,被雷达接收。
4. 信号处理:雷达系统对接收到的信号进行处理,提取出有用的信息,如目标物的距离、速度、方位角等。
5. 显示:处理后的信号通过显示设备呈现出来,提供给操作人员使用。
以上就是雷达信号的测量原理,这个过程涉及到很多复杂的物理和工程问题,需要多个领域的专业知识和技术。