第8章运动目标检训及测速 回波信号产生的多卜勒频移可由发射站到目标的距离R加 上由目标到接收站的距离R随时间变化求得: 1d(R,+R1) 在单基地雷达情况下,引起多卜勒频移的是雷达和目标连线方 向的径向速度v。设目标运动方向与该连线的夹角为a,目标速 度为v,则径向速度分量v为 (8.1.11)
第 8 章 运动目标检测及测速 回波信号产生的多卜勒频移可由发射站到目标的距离Rt加 上由目标到接收站的距离Rr随时间变化求得： dt d R R f t r d 1 ( + ) = 在单基地雷达情况下, 引起多卜勒频移的是雷达和目标连线方 向的径向速度vr。设目标运动方向与该连线的夹角为α, 目标速 度为v, 则径向速度分量vr为 vr = vcos (8.1.11)
第8章运动目标检训及测速 8.12多卜勒信息的提取 已经知道,回波信号的多卜勒频移f正比于径向速度,而反 比于雷达工作波长λ,即 102 2 C 多卜勒频移的相对值正比于目标速度与光速之比,后的正负值 取决于目标运动的方向。在多数情况下,多卜勒频率处于音频范 围。例如当λ=10cm,v=300m/s时,求得=6kHz。而此时雷达 工作频率后=3000MHz,目标回波信号频率为f=3000 MHz±6kHz,两者相差的百分比是很小的。因此要从接收信号中 提取多卜勒频率需要采用差拍的方法,即设法取出6和f的差值f
第 8 章 运动目标检测及测速 8.1.2 已经知道, 回波信号的多卜勒频移fd正比于径向速度，而反 比于雷达工作波长λ, 即 c v f f v c v f f d r r r d 2 2 2 0 0 = = = 多卜勒频移的相对值正比于目标速度与光速之比, fd的正负值 取决于目标运动的方向。在多数情况下, 多卜勒频率处于音频范 围。 例如当λ= 10 cm, vr = 300 m/s时, 求得fd = 6kHz 。而此时雷达 工作频率 f0 = 3000MHz , 目标回波信号频率为 f r = 3000 MHz±6kHz, 两者相差的百分比是很小的。因此要从接收信号中 提取多卜勒频率需要采用差拍的方法, 即设法取出f0和f r的差值fd
第8章运动目标检训及测速 1.连续波多卜勒雷达 为取出收发信号频率的差频,可以在接收机检波器输入端引 入发射信号作为基准电压,在检波器输出端即可得到收发频率 的差频电压,即多卜勒频率电压。这时的基准电压通常称为相 参(干)电压,而完成差频比较的检波器称为相干检波器。相干 检波器就是一种相位检波器,在其输入端除了加基准电压外,还 有需要鉴别其差频率或相对相位的信号电压 图8.1(a)~(c)画出了连续波多卜勒雷达的原理性组成方框 图、获取多卜勒频率的差拍矢量图及各主要点的频谱图
第 8 章 运动目标检测及测速 1. 为取出收发信号频率的差频, 可以在接收机检波器输入端引 入发射信号作为基准电压, 在检波器输出端即可得到收发频率 的差频电压, 即多卜勒频率电压。这时的基准电压通常称为相 参(干)电压, 而完成差频比较的检波器称为相干检波器。 相干 检波器就是一种相位检波器, 在其输入端除了加基准电压外, 还 有需要鉴别其差频率或相对相位的信号电压。 图 8.1(a) ~ (c)画出了连续波多卜勒雷达的原理性组成方框 图、获取多卜勒频率的差拍矢量图及各主要点的频谱图
第8章运动目标检训及测速 连续波(1) 发射机 f6 x 放大器(2) 相位检波器 fG士后 0 多卜勒滤波 后65+后f 器和放大器 (4) 0 f6千 f o 2fo fota 指示器 滤波器频率特性 (a) 图8.1连续波多卜勒雷达原理框图 (a)组成框图;(b)多卜勒频率差拍矢量;(c)频谱图
第 8 章 运动目标检测及测速 图 8.1 (a) 组成框图; (b) 多卜勒频率差拍矢量; (c) 频谱图 连 续 波 发 射 机 放 大 器 相 位 检 波 器 多 卜 勒 滤 波 器 和 放 大 器 指 示 器 (1) (2) (3) (4) (1) (2) (3) (4) ud ur Uo 0 t f d f 0 f f f f f 0 f 0 ＋f d f 0 ＋f d f 0 2f 0 f 0 －f d f d f dmax 滤 波 器 频 率 特 性 0 0 0 0 f 0 ±f d f 0 f 0 f d (a) (b) (c)
第8章运动目标检训及测速 发射机产生频率为的等幅连续波高频振荡,其中绝大部分 能量从发射天线辐射到空间,很少部分能量耦合到接收机输入 端作为基准电压。混合的发射信号和接收信号经过放大后,在 相位检波器输出端取出其差拍电压,隔除其中直流分量,得到多 卜勒频率信号送到终端指示器。 对于固定目标信号,由于它和基准信号的相位差φ=041保持 常数,故混合相加的合成电压幅度亦不改变。当回波信号振幅 U远小于基准信号振幅U时,从矢量图上可求得其合成电压为 U≈Uo+ U. cOS (8.1.12)
第 8 章 运动目标检测及测速 发射机产生频率为f0的等幅连续波高频振荡, 其中绝大部分 能量从发射天线辐射到空间, 很少部分能量耦合到接收机输入 端作为基准电压。混合的发射信号和接收信号经过放大后, 在 相位检波器输出端取出其差拍电压, 隔除其中直流分量, 得到多 卜勒频率信号送到终端指示器。 对于固定目标信号, 由于它和基准信号的相位差φ=ω0 t r保持 常数, 故混合相加的合成电压幅度亦不改变。当回波信号振幅 Ur远小于基准信号振幅U0时, 从矢量图上可求得其合成电压为 U U0 +Ur cos (8.1.12)