雷达信号处理技术与系统
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数字信号处理在雷达系统中的应用数字信号处理(Digital Signal Processing,简称DSP)是指利用数字计算机或数字信号处理器对模拟信号进行数字化处理的技术方法。
雷达系统是利用射频信号和回波信号进行距离测量、目标识别和信息提取的设备。
数字信号处理在雷达系统中的应用广泛,包括雷达信号的增强、目标识别与跟踪、多目标处理和信号压缩等方面。
一、雷达信号的增强在雷达系统中,接收到的回波信号通常存在一定的噪声干扰,使得信号的质量下降,影响雷达系统的性能与正确性。
数字信号处理可以通过一系列算法来降低噪声干扰,提高回波信号的质量。
首先,可以利用数字滤波器对回波信号进行滤波,滤除掉噪声频率成分,从而减小噪声干扰的影响。
数字滤波器具有可调的参数和实时自适应的性能,可以灵活地应对不同雷达系统的要求。
其次,可以利用去相关技术去除噪声干扰。
去相关是指将接收到的回波信号与已知的干扰信号进行相关运算,将干扰信号的影响消除或降低。
去相关技术在雷达系统中应用广泛,可以有效地提高雷达系统的抗噪声干扰能力。
二、目标识别与跟踪目标识别与跟踪是雷达系统中的重要任务之一,数字信号处理技术在这方面也发挥着重要作用。
通过对回波信号的时域和频域分析,可以提取目标物体的特征参数,实现目标的自动识别与分类。
在目标识别方面,可以利用目标的散射特性进行分类。
散射特性包括目标的雷达截面、回波信号的幅度、相位以及散射矩阵等。
通过对目标的散射特性进行数字信号处理,可以实现目标的识别与分类。
在目标跟踪方面,可以利用滤波器和卡尔曼滤波等技术对目标的位置和速度进行估计,并实时更新目标的状态。
数字信号处理技术可以对估计结果进行优化和修正,提高目标跟踪的准确性和鲁棒性。
三、多目标处理多目标处理是雷达系统中的一个重要问题,涉及到多个目标物体同时存在的情况。
数字信号处理可以通过多通道处理、多目标跟踪和目标分辨等技术,实现对多个目标的有效处理和识别。
在多通道处理中,可以利用多通道雷达系统接收到的多路回波信号,通过信号融合算法,实现目标信息的完整重建和综合分析。
雷达信号与数据处理整理多媒体雷达信号与数据处理是雷达系统中非常重要的一环。
雷达系统通过发射电磁波并接收回波来探测目标的位置和特征。
这些回波信号经过一系列的处理和整理才能被有效地利用。
雷达信号的处理涉及到一系列的步骤,其中最关键的就是波形处理。
波形处理通常包括目标检测、参数估计和目标识别等步骤。
目标检测通过比较接收到的信号强度和背景噪声的水平来确定是否存在目标。
参数估计则通过分析回波信号的特征来估计目标的距离、速度、方位角等参数。
目标识别则是根据目标的一些特征来对其进行分类和识别。
在波形处理之后,还需要对信号进行成像处理。
雷达信号经过成像处理可以获得目标的空间分布图像,从而更直观地观测目标。
成像处理通常包括距离像、速度像和方位角像等。
距离像用来表示目标与雷达的距离关系,速度像用来表示目标的运动状态,方位角像用来表示目标的方向。
除了信号处理外,雷达数据的整理也是非常重要的一步。
雷达系统通常会产生大量的数据,这些数据包含了丰富的信息,但同时也会存在大量的冗余和噪声。
数据整理主要包括数据去噪、数据压缩和数据融合等步骤。
数据去噪通过消除噪声信号来提高数据质量。
数据压缩则是将数据进行编码压缩,以减少数据量和传输带宽。
数据融合则是将多个雷达的数据进行融合,以提高目标探测和跟踪的精度。
整理后的数据可以被用于目标检测、目标跟踪和目标识别等应用。
在目标检测中,可以通过分析数据来确定目标是否存在,并给出目标的位置和特征等信息。
在目标跟踪中,可以通过分析数据的变化趋势来预测目标的位置和运动轨迹。
在目标识别中,可以通过分析数据的特征来对目标进行分类和识别。
综上所述,雷达信号与数据处理是雷达系统中非常重要的一环。
它们通过一系列的处理和整理步骤,将原始的雷达信号和数据转化为可用于目标探测、跟踪和识别的信息。
这些处理和整理步骤的优化和改进对于提高雷达系统性能和应用效果具有重要意义。
雷达信号与数据处理在现代雷达系统中起着至关重要的作用。
雷达信号处理方法综述雷达是一种广泛应用于军事、民用等领域的无线电测量技术,其本质是利用电磁波与物体相互作用的原理,通过测量反射回来的信号来确定目标的距离、速度和方位等信息。
然而,由于雷达应用的复杂性和环境的多样性,雷达信号处理一直是一个极具挑战性的研究领域。
本文将就雷达信号处理方法进行综述。
1. 脉冲压缩处理脉冲压缩是一种常用的雷达信号处理方法,其本质是通过合理的信号设计和处理使得雷达信号带宽变窄,达到更好的距离分辨率。
脉冲压缩技术主要包括线性调频信号、窄带信号、压缩滤波器等方法。
其中,线性调频信号是最常用的一种方法。
它通过在单个脉冲内改变信号频率,使得所产生的信号包含了多个频率分量。
通过对这些分量信号进行相位累积处理,就可以实现脉冲压缩。
此外,窄带信号则是在设计信号时选择一个窄带频率,通过窄化带宽提高距离分辨率。
压缩滤波器则是在接收端对信号进行滤波,去除绝大部分带外干扰信号。
然而,脉冲压缩技术也存在一些缺陷,比如会带来相干处理的问题,直接影响目标的信噪比等。
因此,在实际应用中,通常需要结合其他信号处理技术进行综合应用。
2. 相控阵信号处理相控阵技术是一种基于阵列天线的信号处理方法,它在空间领域实现对目标信号的精确定位、较高灵敏度和干扰抑制能力等优点。
相控阵技术的信号处理方法包括平衡传输子阵列、权重调整和波束形成等。
平衡传输子阵列是一种常用的相控阵信号处理方法,它通过对每个阵元的接收信号进行平衡处理,保证每个天线之间的插入损耗差异相同,从而消除了阵列天线的失配影响。
权重调整则是在信号接收过程中对每个天线的信号进行加权,以达到方向剖面控制和干扰抑制的目的。
波束形成是指通过迭代算法对参数进行优化,从而实现波束指向和形成的过程。
3. 非相参信号处理非相参信号处理技术是近年来迅速发展的一种信号处理方法,它不需要相位信息,只利用信号幅度和功率等信息来获取目标信息。
非相参信号处理技术主要包括多普勒谱分析、阵列信号处理和小波变换等方法。
雷达原理与系统雷达(Radar)是一种利用无线电波进行探测和测距的技术,它在军事、民用和科研领域都有着广泛的应用。
雷达系统由发射系统、接收系统、信号处理系统和显示系统组成,它能够探测目标的距离、方位、速度和其他特征,是现代导航、监视和控制系统中不可或缺的一部分。
雷达的工作原理是利用电磁波与目标物体相互作用,通过测量电磁波的反射信号来确定目标的位置和特征。
雷达系统首先通过天线发射一束窄波束的电磁波,这些电磁波会被目标反射并返回到雷达系统的接收天线。
接收系统会接收并处理这些返回的信号,通过分析信号的时间延迟、频率变化和幅度变化来确定目标的位置和特征。
信号处理系统会对接收到的信号进行滤波、放大、解调和解码等处理,最终将目标的信息传递到显示系统进行显示和分析。
雷达系统的性能取决于发射系统、接收系统和信号处理系统的性能。
发射系统需要能够产生高功率、窄波束和稳定频率的电磁波,以确保信号能够准确地照射到目标并被反射回来。
接收系统需要具有高灵敏度和低噪声的特性,以确保能够接收到目标反射的微弱信号并进行可靠的信号处理。
信号处理系统需要具有高速、高精度和高可靠性的特性,以确保能够对复杂的信号进行快速、准确的处理和分析。
雷达系统的应用包括空中监视、海上监视、地面监视、天气预报、导航定位、火控制导、地质勘探等领域。
在军事领域,雷达系统能够探测和跟踪敌方飞机、舰船、导弹等目标,为作战指挥和防空防御提供重要的情报支持。
在民用领域,雷达系统能够用于飞机导航、船舶导航、交通管制、天气预报等方面,为人们的生活和工作提供了便利和安全保障。
总的来说,雷达原理与系统是一门涉及电磁波、信号处理、探测技术等多学科知识的综合性科学,它在现代科技和军事领域有着重要的地位和作用。
随着科技的不断发展和进步,雷达技术将会不断地得到完善和应用,为人类的发展和安全提供更加可靠的保障。
雷达通信中的信号处理技术雷达通信是一种广泛应用于军事和民用领域的重要技术,其通过发送和接收电磁波来探测目标和传输信息。
在这个过程中,信号处理技术是至关重要的,它可以帮助我们提取有用的信息并抑制干扰信号。
在本文中,我们将深入探讨雷达通信中的信号处理技术。
一、信号处理的基本原理信号处理是指在不同的信号中寻找有用的信息或者从信号中去除噪声的处理技术。
在雷达通信中,信号处理的主要任务是从发射的电磁波中提取目标的信息,并从接收到的信号中分离出目标信号和噪声信号。
为了实现这个目标,我们需要采用一系列的信号处理技术。
其中最基本的技术是对信号进行变换。
我们可以将一个信号转换为另一种形式,例如从时域转换为频域,或者从空间域转换为波数域。
这种变换可以使我们更好地理解和处理信号。
对于雷达通信来说,主要采用的是时域和频域变换技术。
时域变换是指通过对信号进行时间轴方向的变换来提取信息,例如对信号进行滤波、抗混叠等处理。
频域变换是指通过对信号进行频率轴方向的变换来提取信息,例如进行傅里叶变换、谱分析等处理。
二、信号处理的应用在雷达通信中,信号处理技术的应用非常广泛。
其中最重要的应用就是目标检测和跟踪。
通过对接收到的信号进行分析,我们可以确定目标的位置、速度、方向和大小等信息,进而进行目标的跟踪和追踪。
此外,信号处理技术还可以用于雷达通信的数据传输和压缩。
在雷达通信的数据传输过程中,由于信号包含大量的冗余信息,因此我们需要进行数据压缩来减小数据传输的量。
在此过程中,信号处理技术可以帮助我们分析和提取信号中的冗余信息,从而实现更有效率的数据压缩。
三、信号处理技术的发展趋势随着雷达通信技术的不断发展,信号处理技术也在不断地发展和改进。
未来,我们可以预测信号处理技术将向以下几个方面发展:1、高精度目标检测和跟踪技术。
随着雷达通信技术的提高,我们需要从信号中提取更精确的目标信息,因此需要开发更高效的目标检测和跟踪技术。
2、低信噪比信号处理技术。
《高频地波雷达信号处理与仿真技术研究》篇一一、引言随着科技的不断发展,雷达技术在军事、民用等领域的应用越来越广泛。
其中,高频地波雷达因其能够有效地探测低空、地面以及水下目标而备受关注。
本文将就高频地波雷达信号处理与仿真技术进行研究,探讨其相关技术、应用及其未来发展趋势。
二、高频地波雷达的基本原理高频地波雷达利用高频电磁波在地表传播的特性进行探测。
其基本原理是利用电磁波在地面传播时产生的地波和反射波进行目标探测。
地波沿地表传播,具有较强的穿透能力,能够探测到低空、地面及水下目标。
而反射波则由目标物反射回的电磁波构成,通过对反射波的分析,可以得到目标物的信息。
三、信号处理技术高频地波雷达的信号处理技术主要包括信号预处理、目标检测、参数估计与跟踪等。
其中,信号预处理是对接收到的原始信号进行滤波、放大等处理,以提高信噪比。
目标检测则是从预处理后的信号中提取出目标信息,如目标的距离、速度等。
参数估计与跟踪则是对目标信息进行进一步的处理,以实现对目标的精确跟踪。
(一)信号预处理信号预处理是高频地波雷达信号处理的关键环节之一。
预处理过程中,需要采用数字滤波器对接收到的原始信号进行滤波,以去除噪声和其他干扰信号。
此外,还需要对信号进行放大、采样等处理,以提高信噪比和满足后续处理的需要。
(二)目标检测目标检测是利用预处理后的信号进行目标信息的提取。
常用的目标检测方法包括恒虚警率检测、匹配滤波器检测等。
其中,恒虚警率检测是一种常用的目标检测方法,它通过对背景噪声的统计特性进行分析,设定一个合适的虚警率,从而实现对目标的检测。
而匹配滤波器检测则是一种利用已知的信号模型对接收到的信号进行匹配处理的检测方法,具有较高的检测性能。
(三)参数估计与跟踪参数估计与跟踪是对目标信息进行进一步的处理,以实现对目标的精确跟踪。
常用的参数估计方法包括最大似然估计、最小二乘法等。
而跟踪算法则包括卡尔曼滤波、粒子滤波等。
这些算法可以实现对目标的精确位置和速度估计,从而实现对目标的连续跟踪。
雷达信号处理基础雷达信号处理是一种技术,用于收集、分析和加工获得的信号,以满足特定用途。
它由模型发展和预测,数据预处理,专用传感器和信号处理器,以及用于信号处理的算法等构成。
雷达信号处理技术多用于军事用途,最常见的是雷达信号处理系统,它用于探测外部空间和追踪物体的位置及运动情况。
1.达信号的概念雷达信号是指从天空或特定区域发射到接收器的电磁脉冲信号。
这种脉冲信号有三个特点:频率,幅值和过程。
频率一般按照秒计算,幅值是指信号的强弱,而过程指的是以定义的时间节点发射和接收信号的过程。
2.达信号处理的基本原理雷达信号处理的基本原理,指的是通过分析接收到的信号,对信号进行改变,获得更多信息的过程。
通常的信号处理技术有:滤波技术、时域技术、频域技术、压缩感知技术、综合技术和定位技术等几种。
综合考虑这些技术,可以更加有效地分析信号,从而更加有效地处理信号。
3.达信号处理的基本结构雷达信号处理的基本结构,是由传感器、处理器、滤波器、信号发射器和接收器组成的。
其中,传感器用于采集信号,处理器用于解码信号,滤波器用于处理信号并减少噪音,信号发射器用于发射信号,而接收器用于接收信号。
4.达信号处理的应用雷达信号处理的应用非常广泛,其中,最常见的应用是军事领域,用于收集敌人的信号,分析及采取有效的对抗方式。
此外,雷达信号处理也广泛应用在气象、公共安全、海洋监测等领域,例如用于流量检测、冰川探测等。
5.达信号处理的发展随着科技的进步,雷达信号处理技术也得到了快速发展,主要体现在以下几个方面:一是传感器技术的进步,例如改良结构和传感器性能,使处理的信号更加准确;二是算法技术的进步,使处理的信号更加快速准确;三是相关技术的发展,如计算机视觉技术,激光时域反射技术,多普勒雷达技术,以及智能信号处理技术等。
综上所述,雷达信号处理是一种重要而有效的技术,它可以帮助我们更好地收集信号,从而更快更准确地分析信号。
随着技术的进步,雷达信号处理技术也在不断发展,这将为人类发展带来更多更好的服务。
雷达信号处理技术与系统设计脉冲多普勒雷达信号处理仿真一、雷达概述雷达是Radar(Radio Detection And Ranging)的音译词,意为“无线电检测和测距”,即利用无线电波来检测目标并测定目标的位置,这也是雷达设备在最初阶段的功能。
雷达的任务就是测量目标的距离、方位和仰角,还包括目标的速度,以及从目标回波中获取更多有关目标的信息。
典型的雷达系统如图1,它主要由雷达发射机、天线、雷达接收机、收发转换开关、信号处理机、数据处理机、终端显示等设备组成。
收发转换开关天线发射的电磁波目标雷达发射机接收的电磁波雷达接收机信号处理机数据处理机终端显示图1 雷达系统框图雷达发射机产生符合要求的雷达波形,然后经馈线和收发开关由发射天线辐射出去,遇到目标后,电磁波一部分反射,经接收天线和收发开关由雷达接收机接收,然后对雷达回波信号依次进行信号处理、数据处理,就可以获知目标的相关信息。
二、雷达信号雷达发射信号可以分为连续信号和脉冲信号,常规雷达信号包括非相参脉冲信号、相参脉冲信号、参差变周期脉冲信号、步进频率脉冲信号、线性调频信号、非线性调频信号、相位编码信号等,这里主要介绍常用的线性调频信号,非线性调频信号,相位编码信号等。
1.线性调频信号为了实现雷达发射能量与分辨率之间的矛盾,线性调频脉冲压缩体制的发射信号其载频在脉冲宽度内按线性规律变化即用对载频进行调制(线性调频)的方法展宽发射信号的频谱,使其相位具有色散。
LFM (Linear Frequency Modulation )信号(也称Chirp 信号)的数学表达式为:)2(22)()(t Kt f j c e Tt rect t s +=π式中c f 为载波频率,()trect T为矩形信号,即11()0,t t rect TT elsewise⎧ , ≤⎪=⎨⎪ ⎩BK T =,是调频斜率。
于是,信号的瞬时频率为()22c T T f Kt t + -≤≤,根据K 的正负可以分为两种典型的chirp 信号,如图2所示。
图2 典型的chirp 信号(a )up-chirp(K>0)(b )down-chirp(K<0)2. 非线性调频信号非线性调频脉冲信号是指脉内频率调制函数是非线性函数的一类信号。
可以表示为:))(exp()()(t j t u t x ϕ=)(t x 的调频函数:∑+∞=-+==112sin)()()(n ntn K B Btf T t f τπτ)(t x 的相位函数:∑⎰+∞=∞-+==122sin )(2)(2)(n tntn n K B t B dv v f t τπττππϕ上式中,)(f T 为)(t x 的群时延,τ和B 分别为非线性调频信号的时宽和带宽,)(n K 为傅里叶级数的系数,实际应用中只取前几项。
3. 相位编码信号相位编码信号的调制函数是离散的有限状态,属于离散编码信号。
由于相位编码采用伪随机序列,故亦成为伪随机编码信号。
伪随机相位编码信号按相移取值数目分类。
如果相移只限取0、π两个数值,称之为二相码信号,如巴克码、M 序列码、L 序列等;如果相移可取两个以上的数值,则称之为多相码信号。
如Taylor 多相码、法兰克多相码、赫夫曼序列等。
图3 相位编码信号三、目标回波仿真概述雷达发射机产生线性调频信号,通过天线辐射出去,如果传播过程中遇到目标,就会反射回一部分电磁波,由雷达接收机接收。
这就是回波信号,回波信号中包含有目标的距离,速度,角度等给方面的信息。
目标信号包括期望目标和非期望目标,如图4所示。
图4 目标回波产生由于目标和雷达之间的距离和相对速度的影响,回波信号会产生一定的延迟,以及多普勒频移。
使用传播响应函数来描述目标回波产生的过程,相对发射电磁波传播响应函数如式3-1:()()()()()exp exp 2()a t c r t P A t j t j f t h t w t φπ⎡⎤⎡⎤=⋅⋅⋅⊗+⎣⎦⎣⎦(),,1()Mt m m m r m P m h t G t t G L δτσ=⎡⎤=⋅-∆⋅⋅⋅⎣⎦∑ (3-1)式4-2中,M 表示目标个数,()w t 为噪声信号,,t m G 和,r m G 分别为雷达天线发射幅度增益和接收幅度增益,p L 为传播衰减,()m t τ∆为各目标的延时时间。
各目标的延时时间()m t τ∆满足式3-2:()()2 2 m m m m R C t R v t C τ⎧⎪∆=⎨-⎪⎩对静止目标对运动目标 (3-2)其中,m v 表示各个目标相对于雷达的速度。
对于雷达天线发射幅度增益和接收幅度增益,采用低旁瓣天线功率方向图进行仿真,使用sin ()c 函数描述天线方向图,即()max ()sin /2r dB G G c θθθ= (3-3)其中,max G 为天线最大幅度增益,r θ为目标目标偏离雷达发射方向的角度,3dB θ表示天线3dB 带宽。
● 传播衰减回波信号在空气中传播,会发生一定的损耗,称之为传播衰减。
主要包括两个方面,一是大气损耗,二是功率稀释。
大气损耗A L 是雷达工作频率、目标距离和仰角的函数。
雷达工作频率越高,大气损耗越大。
所以,在频率较低的频段(3GHz 以下),大气损耗可以不予考虑 ,在频率较高的频段,进行选择性的考虑。
在本次实验中,雷达工作在中重频下,并没有考虑大气损耗的影响。
功率稀释是由于天线是向所有方向均匀发射能量的,也就是说天线具有球形辐射方向图,所以目标处接收到的电磁波能量的功率密度为24tD P P R π=,其中t P 为雷达发射功率,R 为雷达和目标之间的距离,即单程的功率稀释为214one way L R π-=,类似的,双程的功率稀释为()2414two way L Rπ-=。
最后,传播衰减要同时考虑大气损耗和功率稀释两方面的影响,即p A two way L L L -=。
● 调制到中频雷达是利用物体反射电磁波的特性来发现并确定目标参数的,雷达发射的信号应该是一个载波受到调制的大功率射频信号。
雷达工作频率是按照雷达的用途来确定的,为了调高雷达系统的工作性能和抗干扰能力,有时要求它能在几个频率上跳变工作或者同时工作。
调制到中频,就是对发射信号乘上一个载频信号,即()()exp(2)c s t s t j f t π= (3-4)● 加入噪声在雷达接收机中,除了目标回波信号之外的任何其他信号都成为噪声。
它包括雷达系统之外的干扰信号和雷达接收机内部产生的热噪声。
热噪声(电子的热骚动)和散射效应噪声(半导体的载流子密度的变化)是雷达接收机中两种主要的内部噪声源。
在本仿真实验中,使用了简化模型,即假设加入的噪声是服从高斯分布的,模型如式(3-5):()()+()r t r t n t =,()()+()r i n t n t jn t = (3-5)其中,()2()()~0,2r i n n t n t N δ,,20n kBT F δ=四、信号处理雷达信号处理的流程如下:下面具体介绍如下。
● 正交双通道采样正交双通道处理就是中频回波信号经过两个相似的支路分别处理,其差别仅是其基准的相参电压相位差90°,这两路称为:同相支路(Inphase Channel)——I 支路 正交支路(Quadrature Channel)——Q 支路传统方法使用的是模拟正交双通道处理,正交I 、Q 通道处理是将接收机输出的中频回波信号分别与正交的两路相参信号混频(采用模拟乘法器),然后进行低通滤波,从而得到I 、Q 两路基带信号,再通过A/D 变换给出同相分量和正交分量的数字量,如图5所示:图5 正交双通道采样结构图低通滤波低通滤波A/DIQ中频带通信号)2sin(0t f π)2cos(0t f π)](2cos[)(0t t f t A θπ+A/D接收机 正交双通道采样匹配滤波MTI MTD测距 测速 测角正交双通道处理的优点(相对于单通道处理): ➢ 可区分d f ±,以确定目标相对运动方向。
➢ 能消除盲相(单通道MTI 时目标多普勒信号的相位取样对消导致零输出)。
● 匹配滤波脉冲压缩的目的是集中单个雷达发射信号的所有能量,获的最大输出信噪比。
方法是进行匹配滤波,在接收机中设置一个与发射信号频率相匹配的压缩网络,使经过调制的宽脉冲的回波信号变成窄脉冲,保持良好的距离分辨力。
脉冲压缩网络实际上就是一个匹配滤波器网络。
匹配滤波器是指输出信噪比最大准则下的最佳线性滤波器。
根据匹配理论,匹配滤波器的传输特性:0)()(*t j e KS H ωωω-= (4-1)时域表示(冲激响应)为:)()(0*t t Ks t h -= (4-2)其中,K 为幅度归一化常数,S (ω) 是发射信号,x (t )是回波信号。
线性调频信号的匹配滤波有两种方法:时域匹配滤波、频域匹配滤波。
时域匹配滤波)()()(t h t x t y ⊗=:滑动滤波器(FIR )。
运算量大,难以满足实时处理的要求。
频域匹配滤波:傅立叶变换后频谱相乘。
可采用FFT 算法大幅度降低运算量,满足实时处理的要求。
频域匹配滤波:傅立叶变换后频谱相乘,具有简单的频域解析表达式。
可采用FFT 算法大幅度降低运算量,满足实时处理的要求。
通过加窗能够获得很低的旁瓣,如图6所示。
[]()IFFT ()()y t H f R f =⋅,()()2()exp H f j f K Win f π=⋅图6 频域匹配滤波算法● 动目标显示MTI动目标显示(MTI )即Moving Target Indication ,是利用MTI 滤波器滤除相应杂波,从而提高目标检测性能。
固定目标频谱的谱线位于脉冲重复频率的整数倍点处,而运动目标回波信号存在多普勒频移,动目标显示滤波器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。
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。
实验中用到的就是这种传统的非递归型一次对消器,即二脉冲对消。
结构如图7:图7 二脉冲对消结构图时域方程为:)1()()(--=n x n x n y ,传输函数为:11)(--=z z H ,它是一个单零点系统,零点的位置在1=z ,频率响应为:)2cos 2(sin 2sin 21)(Tj T T e e H t j j ωωωωω+=-=-频率响应如图8,在脉冲重复频率的整数倍点处有凹口,所以固定目标回波在通过MTI 滤波器后将受到很大的抑制,理想状态下,输出为零。
图8 MTI 滤波器频率响应动目标检测MTDMTD 也就是一种相参积累和多普勒滤波的结合,相干积累的目的为:1、集中多个脉冲重复周期/调频周期内雷达发射的所有信号所有能量,获取最大输出信噪比。