脉冲多普勒雷达
SQ-雷达系统(第三章)脉冲多普勒雷达
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
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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
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 fc max
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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
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机载PD雷达典型框图与原理
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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
主瓣杂波
主瓣杂波强度:最大
主瓣杂波多普勒中心频率：
fM Bfd(0)2vRcos0
主瓣杂波宽度： fM B fd (0 2 B ) fd (0 2 B ) 2 v RB s in0
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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:
脉冲多普勒雷达系统 频段
脉冲多普勒雷达系统频段
脉冲多普勒雷达系统是一种常见的雷达技术，广泛应用于军事和民用领域。
它利用脉冲信号和多普勒效应来实现对目标的探测和跟踪。
在不同的频段下，脉冲多普勒雷达系统具有不同的特点和应用。
在S波段，脉冲多普勒雷达系统具有较高的分辨率和较小的波束宽度，适用于需要高精度探测的场景。
例如，在航空领域，S波段脉冲多普勒雷达系统可以用于飞机的导航和防撞系统，能够精确测量飞机与其他目标的距离和速度，提供可靠的飞行安全保障。
而在X波段，脉冲多普勒雷达系统具有较长的探测距离和较强的透穿能力，适用于对地面目标的探测。
比如，X波段脉冲多普勒雷达系统可以用于地质勘探和环境监测，可以探测到地下水和地表变形等信息，为资源开发和环境保护提供重要参考。
K波段和Ka波段的脉冲多普勒雷达系统具有较高的抗干扰能力和较强的穿透能力，适用于复杂的电磁环境和恶劣的天气条件下的探测任务。
例如，在天气预报和气象监测领域，K波段和Ka波段脉冲多普勒雷达系统可以用于测量降水粒子的速度和方向，实现对降雨量和暴风雨等极端天气的准确预测和警报。
脉冲多普勒雷达系统在不同频段下具有不同的特点和应用。
通过选择合适的频段，可以最大程度地满足不同领域的需求，实现对目标的精确探测和跟踪。
脉冲多普勒雷达系统的发展将进一步推动雷达
技术在军事、民用和科研等领域的广泛应用。
脉冲波多普勒
脉冲波多普勒
脉冲波多普勒（或称脉冲多普勒）是一种多普勒雷达技术，用于测量目标的速度和方向。
它通过发送脉冲波形的雷达信号，并接收回波信号来获取目标物体的速度信息。
多普勒效应是指当波源和接收器靠近或远离时，波的频率会发生变化。
在脉冲波多普勒中，雷达发送一个短暂的脉冲信号，当信号与移动目标相互作用时，目标物体会将信号反射回雷达。
由于目标物体的速度不同，返回的信号会有不同的频率偏移。
通过测量回波信号的频率偏移，可以确定目标物体的速度。
速度的正负取决于回波信号的频率偏移方向。
脉冲波多普勒雷达还可以通过测量多个方向上的频率偏移来确定目标物体的方向。
脉冲波多普勒广泛应用于航空、气象、交通、军事等领域。
在航空中，它用于测量飞机的速度和方向。
在气象上，它可以检测和跟踪风暴的运动。
在交通中，它用于监测和管理交通流量。
在军事中，它可以用于目标检测和识别。
脉冲多普勒雷达距离方位矩阵
脉冲多普勒雷达距离方位矩阵摘要：1.脉冲多普勒雷达概述2.距离方位矩阵的构建3.距离模糊的问题4.新算法解析5.实验结果与分析6.结论正文：一、脉冲多普勒雷达概述脉冲多普勒雷达是一种利用多普勒效应测量物体距离和速度的雷达系统。
相较于传统雷达，脉冲多普勒雷达能够提供更准确的目标信息，因此在军事、民用等领域得到了广泛应用。
二、距离方位矩阵的构建脉冲多普勒雷达通过发送和接收电磁脉冲，可以建立一个包含目标距离和方位信息的矩阵，称为距离方位矩阵。
该矩阵的构建基于多普勒效应原理，通过对接收信号进行分析，可以获取目标的距离和方位信息。
三、距离模糊的问题在实际应用中，由于多种因素的影响，如电磁波的传播特性、接收器的性能等，距离方位矩阵中的距离信息可能出现模糊现象。
距离模糊会导致目标定位不准确，影响雷达系统的性能。
四、新算法解析为了解决距离模糊问题，本文提出了一种新的脉冲多普勒雷达解距离模糊算法。
该算法通过优化距离方位矩阵的构建过程，提高距离信息的准确性。
具体来说，该算法包括以下步骤：1.对接收信号进行去噪处理，减小噪声对距离信息的影响；2.利用脉冲压缩技术，提高距离分辨率；3.结合目标的运动模型，对距离信息进行修正；4.利用最小二乘法，优化距离方位矩阵的构建。
五、实验结果与分析为了验证新算法的性能，我们进行了大量实验。
实验结果表明，新算法能有效解决距离模糊问题，提高脉冲多普勒雷达的定位精度。
在不同的场景和条件下，新算法都表现出良好的性能。
六、结论本文提出了一种新的脉冲多普勒雷达解距离模糊算法，通过优化距离方位矩阵的构建过程，提高距离信息的准确性。
9_脉冲多普勒雷达(1)
第九章 脉冲多普勒雷达
1. 多普勒效应及其原因 多普勒效应是指由一个运动的物体对辐射波、反射波或接收波 所产生的频率移动 一个点源所辐射 的波在运动的方 向上被压缩而在 其相反的方向上 被扩展
第一节 多普勒效应
对雷达而言，多普勒 频移是由于雷达和反 射雷达无线电波的物 体的相对运动而产生 的
2. 多普勒频移产生的场合及方式 如果雷达和目标都在运动，无线电波可能在发射、反射和接 收都产生压缩（或伸展）
第一节 多普勒效应
3. 多普勒频率的幅度
频率，即连续相位移动
相当于每个周 期中相位移动 了36度
第一节 多普勒效应
通过在两个波 前之间插入36 度的相移，频 率从11Hz降低 到10Hz
3. 多普勒频率的幅度
多普勒频率的相量表示
第一节 多普勒效应
如果距离减小， Φ将减小， R相对于T逆时针旋转，即 经过若干的周期后，接收波 和发射波的相位仅差一个Φ 接收波具有较高的频率； 反之亦然
3. 多普勒频率的幅度
fd计算公式的推导 多普勒频率等于距离（d）以波长改变的速率
fd d
脉冲序列的频谱
第三节脉冲频谱的本质
无限长矩形脉冲序列的一部分，以及序列的频谱
2. 傅里叶级数
脉冲调制无线电波的频谱
载频 时间 第三节脉冲频谱的本质
当 连 续 载 波受到 无 限 长 脉 冲视频 信 号 调 制 时，视 频 信 号 各 谐波在 载 频 上 下 两侧产 生边带
频率 时间 时间
调制信号
脉冲调制 载频
4. 谱线宽度与脉冲序列持续时间
实验5：8个脉冲串
第二节 脉冲信号的频谱
谱线的零点之间的宽度
2 2 Hz LWnn f r 脉冲串的长度（秒） N
第七章 脉冲多普勒天气雷达探测
最大不模糊速度与速度模糊
速度模糊示意图
VrT
VVrr
2nVr max 2nVr max
VrT Vr max VrT Vr max
最大不模糊距离与不模糊速度
多普勒雷达两难
根据最大不模糊距离与不模糊速度的表式知，
Vmax Rmax
c
8
对每个特定雷达而言，在确定的频率下，探测的最大
距离和最大速度不能同时兼顾。
其中，Rmax为最大不模糊距离，c为光速，T为脉冲重复周期， PRF为脉冲重复频率。
距离折叠（模糊）：超过最大不模糊距离的探测回波
在屏幕上会产生距离模糊。当目标物位于Rmax之外时， 雷达却把目标物显示在Rmax以内的某个位置，目标物方
位是正确的但距离是错误的。
最大不模糊距离与距离折叠
目标位于最大不模糊距离之内，没有距离折叠（模糊）发生。
最大不模糊距离与距离折叠
目标位于最大不模糊距离之外，有距离折叠（模糊）发生。
最大不模糊距离与距离折叠
最大不模糊速度与速度模糊
径向速度和初位相的关系
假设每个脉冲在发射时的初位相都为φ0。 第一个脉冲遇到目标物时，目标相对于雷达的距离为r， 回波到达雷达时的位相φ1=φ0+2π•2r/λ。
第二个脉冲遇到目标物时，目标相对于雷达的距离为 r+Δr，回波达到雷达时的位相φ2=φ0+2π•2(r+Δr)/λ。 两脉冲的位相差Δφ=φ2-φ1=2π•2Δr/λ=4πΔr/λ。 目标物径向速度Vr=Δr/T=Δr•PRF=λ/4π•PRF•Δφ。
最大不模糊距离与不模糊速度
最大不模糊距离与最大不模糊速度
• 多普勒天气雷达使用不同的脉冲重复频率测量反射率因子 和速度数据。用低PRF测反射率因子，用高PRF测速度。
9_脉冲多普勒雷达(2)
4. 提供足够的动态范围
第
通频带
四
节
多
普
勒
频 率
因饱和而产生的谐波
检
测
若通频带足够窄，由饱和导致的谐波可以被消除
小结
• 根据多普勒频率对各种物体的雷达回波进行分类，要将接
收机的输出施加到窄带滤波器组，通常为每个距离增量提
供分离的滤波器组
第 四
• 为减小损失，使滤波器的通频带产生重叠
节 • 滤波器组的通频带不要大于PRF，使目标只有一根谱线落
为了使来自任何目标的回波只出现在通频带内一点上，必须使通频带小于PRF
第 六 节 距 变 率 的 测 量
如果PRF小于最大接近速度范围，则雷达无法直接区分它所观测的是载频还是 它的重复
小结
• 测量距离并计算距离随时间的变化量或通过测量
目标多普勒频率，可以确定目标的距变率
第
六 节
• 微分法测量精度不高，而多普勒法不但测量精确
3. 数字滤波器
同步检波器的输出可视为接 收信号向量在x轴上的投影
第 四 节 多 普 勒 频 率 检 测
通常，每个目标回波产生的输出 脉冲只代表多普勒循环的一部分
通过观测连续的脉冲，能够区分出它的多普勒频率
3. 数字滤波器
使用同步检波，将无法区分相位往那个方向旋转
正
第 四 节 多 普 勒 频 率 检 测
电子系统
第四章 脉冲多普勒雷达
内容提要
检测多普勒频率的基本原因
1. 分解来自不同物体的回波
第
2. 确定目标的距离变化率
四
节
多
普
多普勒频率的检测
勒
频
用一组多普勒滤波器进行多普勒检测的方法
脉冲多普勒、连续多普勒工作原理、特点、应用
脉冲多普勒、连续多普勒工作原理、特
点、应用
脉冲多普勒和连续多普勒的工作原理、特点和应用如下：
1. 脉冲多普勒雷达：
工作原理：发射脉冲信号，对目标进行照射并接收回波信号，通过测量回波信号与发射信号的时间差，计算出目标的距离和速度信息。
特点：测速精度高，抗干扰能力强，能同时跟踪多个目标。
应用：主要用于气象预报、军事侦察、交通管制等领域。
2. 连续多普勒雷达：
工作原理：通过发射和接收连续波信号，对目标进行照射并接收回波信号，通过对回波信号进行处理，测量出目标的距离和速度信息。
特点：结构简单，价格低廉，可用来观测心壁、瓣膜、胎体的运动状态。
但存在测量局限性，如不能判断物体的运动方向，不能探测血流状态。
应用：主要用于胎儿的检测，目前除用以胎儿的检测外，已很少在临床上使用。
脉冲多普勒雷达
Rm a xVm a x
c
8
λ是雷达波长，c为光速。λ越大，不模糊距离和速度的乘积就越大， 但要增加雷达的体积和成本，还有其他限制，因而是不现实的。
(2)解距离模糊
(a)重频参差解距离模糊
雷 频达率以下重读复出频的率模f糊r1、距f离交不替同工，作可，以如据果此发计生算了出距实离际模距糊离，。在解两距个离重复模 糊有两个限制：
(4)无杂波区
适当选择雷达脉冲重复频率使地面杂波不连续不重叠，形成无杂波 区．在无杂波区域，只有接收机噪声，没有地面杂波，有利于发 现该区域的运动目标．
2.脉冲重复频率的选择
根据技术要求和用途(如要求雷达在无杂波区检测目标还是满足无模糊测速)， 也可以根据战术要求选择高，中，低脉冲重复频率段．
结果：
回波
目标 扫描轨迹
回波
扫描角度
图3.8 圆锥扫描示意
扫描角度
βx 波程差l
y
x 图3.9 单脉冲跟踪示意
目标方位βx与波程差l和信号相位差θ的关系：
l x sin x
(3-9)
l 360(度)
( 3-10)
x
arcsin
360 x
( 3-11)
同样可以求得y方向的方位角βy。 在PD雷达中实现单脉冲体制是非常困难的：性能优良的杂波滤波器
f
(c)用fsa1时钟复采样的数字信号延拓频谱
图3.12采样信号频谱延拓与频谱模糊的产生
同样由于目标回波的多普勒频移可能大于若干脉冲重复频率，使测
量到的多普勒频率与实际多普勒频率不一定相等，同一频率读数对
应的目标真实速度有多种可能值的现象叫做测速模糊。未经解模糊 肯定的读数速度叫做模糊速度。
脉冲多普勒雷达原理
脉冲多普勒雷达原理
脉冲多普勒雷达（Pulse-Doppler radar）是一种利用脉冲信号和多普勒效应来测量目标运动状态的雷达系统。
其原理涉及到以下几个关键概念和过程。
首先，雷达系统会发射短暂、高功率的脉冲信号。
这些脉冲信号会沿着发射方向传播，并在探测到目标后被反射回来。
当脉冲信号遇到一个静止的目标时，反射信号的频率与发送频率相同，因为目标对信号的回波没有任何变化。
然而，当目标相对于雷达系统运动时，反射信号的频率会发生变化，这就是多普勒效应。
多普勒效应是由于目标的运动引起的，它会导致回波信号的频率发生变化。
当目标以接近雷达的速度靠近时，回波频率会比发送频率更高；当目标以远离雷达的速度远离时，回波频率会比发送频率更低。
利用多普勒效应，雷达系统可以通过测量回波信号的频率来确定目标的速度。
此外，雷达系统还可以通过比较不同时间内的回波信号来确定目标的位置和运动方向。
脉冲多普勒雷达系统通常使用特殊的信号处理技术来处理接收到的回波信号。
这包括时域滤波和频域分析等方法。
通过这些技术，雷达系统可以提取出目标的速度、距离和方向等关键参数。
总的来说，脉冲多普勒雷达利用脉冲信号和多普勒效应实现对目标运动状态的测量。
通过测量回波信号的频率变化，雷达系统可以确定目标的速度、距离和方向等关键信息。
这使得脉冲多普勒雷达成为了许多应用中非常重要的一种雷达技术。
脉冲多普勒雷达的高重频调频测距性能分析的开题报告
脉冲多普勒雷达的高重频调频测距性能分析的开题报告一、研究背景和意义脉冲多普勒雷达（Pulse-Doppler Radar）是一种常用于空中搜索、目标跟踪和导航等领域的雷达系统。
在实际应用中，脉冲多普勒雷达的测距性能是其最基本的性能指标之一，因此，对于脉冲多普勒雷达的测距性能进行分析和优化具有重要的理论意义和实际应用价值。
高重频调频（High PRF）雷达是一种特殊类型的脉冲多普勒雷达，其在一定的时间内发送多个射频脉冲，实现对于快速移动目标的距离和速度测量。
高重频调频技术可以有效提升雷达的测距性能，但是也存在一些问题，如由于雷达系统的建立时间和其它因素，导致测距误差的增加等。
因此，本文将对高重频调频雷达的测距性能进行分析，并探讨不同因素对测距误差的影响，进而为高重频调频雷达系统的设计和优化提供理论依据。
二、研究内容和目标本文的研究内容主要包括以下几个方面：1. 分析高重频调频雷达的工作原理和测距方法，了解其基本性能和关键指标；2. 探讨不同因素对高重频调频雷达测距误差的影响，如雷达系统特性、环境因素、目标特性等因素，并分析其对测距误差的贡献；3. 建立高重频调频雷达测距误差模型，并进行性能优化；4. 模拟和验证高重频调频雷达的测距性能，并得出实际应用中最优的性能指标。
三、研究方法和技术路线本文将采用综合分析方法，结合机理分析、数学建模和数字仿真等技术手段，对高重频调频雷达的测距性能进行研究。
具体技术路线如下：1. 研究高重频调频雷达的工作原理和测距方法，建立理论模型；2. 采集雷达系统的相关数据，并进行处理和分析；3. 设计实验方案，进行数字仿真和实验验证；4. 对测距误差进行分析、建模和优化；5. 验证优化结果，并得出最优性能指标。
四、研究成果和预期目标通过本文的研究，预期可以得出以下成果：1. 分析高重频调频雷达的工作原理和测距方法，掌握其基本性能和关键指标；2. 探讨不同因素对高重频调频雷达测距误差的影响，建立误差模型；3. 针对误差模型，提出优化策略，得出最优的性能指标；4. 验证优化结果，并实现基于高重频调频雷达的测距性能优化。
雷达系统2018_脉冲多普勒雷达 (1)
主瓣杂波多普勒中心频率
f MB f d (0 )
2v R
cos 0
主瓣杂波最大展宽多普勒频率 B B 2v R f MB f d (0 ) f d (0 ) B sin 0 2 2
脉冲多普勒雷达的杂波
旁瓣杂波
旁瓣杂波强度
载机的高度 地物反射特性 载机速度 天线参数
f c max
B sin 0 1.68kHz 2v R 45kHz
2v R
绘出地杂波谱图，给出各部分杂波的参数。
1o 0.0175 rad
f r 2kHz 时 ① 当低PRF，
f r fc max 45kHz
无杂波区不存在，地杂波谱高度重叠
目标信号 f d 落入多次重叠杂波谱中，造成检测难， f dT 检测产生模糊，即测速模糊
脉冲多普勒雷达的杂波
HPRF下的杂波谱
29
MPRF的杂波谱，无距离模 糊
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31
32
33
机载PD雷达原理框图
PD雷达解距离模糊与速度模糊
• 问题
机载PD雷达下视时，不是采用HPRF，就是采用MPRF，两 者均会出现距离模糊。采用MPRF时，还会出现速度模糊
•
解决方法
多重PRF解模糊
如 ������������ = ������������������������������， ������������ = ������������������������������，则最大公约频率 ������������ = ������������������������ ，最大不模糊距离 ������������ = ������������������ → ������������������������������ 。
经典雷达资料-第17章脉冲多普勒(PD)雷达-3
连续可变PRF 测距在单目标跟踪雷达中，距离模糊问题可通过变化PRF 来解决，它使目标回波落于脉冲间周期的中心，可采用0.333～0.5的高占空比。
距离R 可用下式计算f f R R RR -= （17.10） 由于导数测量误差，这种测距方法精度低。
其的优点是目标回波永远不会被发射脉冲遮挡，因此提高了雷达的目标跟踪性能。
缺点是PRF 的谐波分量会以假信号的形式出现在多普勒频带内。
线性载波调频载波的线性频率调制可用于测距，特别是在边搜索边测距的雷达中。
这种使用调制和解调方法来获取目标距离的原理和连续波雷达测距的原理相同，但它发射的仍是脉冲信号。
假设波束扫过目标的驻留时间可分为两个阶段：第一个阶段，雷达不发射调频脉冲，测量目标的多普勒频移；第二个阶段，雷达发射信号的频率以变化率f沿一个方向线性变化。
在至目标的往返期间，本振的频率已经发生变化，因而，目标回波除了有多普勒频移外，还有与距离成正比的频移。
求出这两个阶段中目标回波的频率差∆f ，则目标距离R 可用下式计算，即f f c R2∆= （17.11） 若天线波束宽度内不止有一个目标，则在一个驻留时间内仅有两种频率调制阶段的问题会产生距离幻影。
例如，当两个目标出现在不同多普勒频率时，频率调制期间所观测到的两个频率不能不模糊地和两个无频率调制期间所观测到的两个频率配对。
因此，典型的高PRF 的边搜索边测距应采用三阶段调频方案，即无频率调制阶段、频率上升调制阶段和频率下降调制阶段。
从这3个阶段选择回波求距离，它们应满足的关系为201f f f << （17.12）0212f f f =+ （17.13）式中，f 0，f 1和f 2分别为上述3个阶段的观测频率。
然后，由式（17.11）可得到目标的距离，式中，1012022/)(f f f f f f f ---=∆或或 （17.14） 图17.17是它的一个例子。
观测频率第17章脉冲多普勒（PD）雷达·663·满足式（17.12）的可能的频率组合图17.17 3种斜率频率调制测距举例有两个目标（A和B）；频率调制斜率f ＝24.28MHz/s。
脉冲多普勒雷达工作原理
脉冲多普勒雷达工作原理今天来聊聊脉冲多普勒雷达工作原理，真的特别有意思呢。
其实生活中有个现象和脉冲多普勒雷达有点类似。
大家肯定都遇到过这种情况，在马路上听到救护车“呜呜呜”声音的时候，当救护车朝着你开过来，声音是越来越高；而当它离你远去时，声音又慢慢变低了。
这其实就是多普勒效应。
多普勒效应简单说就是，当波源和观察者之间有相对运动的时候，观察者接收到的波的频率会发生变化。
那脉冲多普勒雷达呢，其实就是在利用这个原理来探测目标。
打个比方，脉冲多普勒雷达就好像是一个超级耳朵，在那里仔细听周围的动静。
它发射出的脉冲信号就像是一个个小信使，这些小信使碰到目标之后，就会返回被雷达接收到。
因为目标可能是朝着雷达飞过来或者飞离雷达的，就像救护车靠近或者远离我们一样，所以返回的信号频率就会根据目标的运动发生改变。
说到这里，你可能会问，它是怎么知道是哪个目标呢？这就很巧妙了。
在发射信号的时候，雷达是按照一定的脉冲重复频率来发射的，这样接收到的返回信号按照频率不同等特征就可以区分开不同的目标了。
这其中还有个概念叫盲速。
老实说，我一开始也不明白为啥会有盲速。
就好像在某些速度的时候，雷达就像突然失明了一样看不到目标了。
后来我仔细研究才明白，盲速是因为脉冲重复频率和目标速度、波长之间的一种特殊关系造成的。
这种情况就有点像两个事物相互之间打架产生冲突了，使得雷达在这个速度上没有办法很好地检测目标。
这在实际应用中就得特别注意了，比如说在空中交通管制里，如果出现盲速问题，就很可能丢失对某架飞机的监测，这可不得了，会影响飞行安全的。
我学习脉冲多普勒雷达的原理的时候，真的花费了不少时间。
刚开始看那些密密麻麻的公式和概念，头都大了。
就像看天书一样，完全不知道从哪里下手。
但是后来一点点从生活中的类似现象去理解，再慢慢深入到专业知识，才逐渐清楚起来。
脉冲多普勒雷达在民用领域像是飞机的防撞系统里就用到了，这样可以检测到周围其他飞机的位置和速度，避免发生碰撞。
第3章脉冲多普勒雷达
在图3.11中，P3、P4等为发射脉冲，R1、R2、R3等为接收 脉冲。R3是P3脉冲的目标回波。图(a)表示发射脉冲串和接收脉冲 串，图(b)表示回波实际延迟时间，图(c)为显示器直接显示结果。 由图(c)显示结果表示的距离称之为模糊距离。
P3 R1
在PD雷达中，距离跟踪采用距离门和速度联合的方法 (2)四维分辨跟踪系统 对速度、距离、方位角、俯仰角联合跟踪。 (3)多目标跟踪 采用边扫描边跟踪方式。相控阵体制可进行多波束跟踪。
上节课
2.测距和测速模糊的解算
(1)测距和测速模糊的基本概念 为了提高检测性能，PD雷达采用高PRF信号，以便在频域获得 足够宽的无杂波区。发射一个脉冲之后，回波可能隔几个周期才回 来，但接收时不能判断该回波对应于哪一个发射脉冲，于是发生了 测距模糊。读出的目标距离误差是：
§3.1脉冲多普勒雷达的基本概念
脉冲多普勒雷达简称PD雷达，特点： 具有脉冲雷达的距离分辨能力 具有连续波雷达的速度分辨率 有强的杂波抑制能力
1.PD雷达的定义 雷达的定义 20世纪70年代初的定义 (1)具有足够高的PRF，使观测范围内的目标、杂波时 均没有速度模糊。 (2)能对脉冲串频谱单根谱线滤波。 (3)对观测目标的距离有一定的模糊。 上世纪70年代中期，制造出中重频PD雷达，既有距离 模糊又有速度模糊。而将原来的定义称为高重频PD雷达。 最后，不管雷达的重复频率，只要满足上述定义第二条， 就可称为PD雷达，是一个广义定义。
Rm = c (T − δ) cT c ≈ = 2 2 2 f PR
当脉冲重复频率为300Hz时，最大不模糊距离约为 500千米。 解决距离模糊的方法： 1.降低雷达脉冲重复频率 2.脉冲重复频率参差
脉冲多普勒雷达的总结
脉冲多普勒雷达的总结适用范围1、）雷达是在动目标显示雷达基础上发展起来的一种新型雷达脉冲多普勒（PD有更强体制。
这种雷达具有脉冲雷达的距离分辨力和连续波雷达的速度分辨力，的抑制杂波的能力，因而能在较强的杂波背景中分辨出动目标回波。
PD雷达的定义及其特征2、 PD雷达是一种利用多普勒效应检测目标信息的脉冲雷达。
）（1 定义：，以致不论杂波或所观PRF）（2）特征：①具有足够高的脉冲重复频率（简称测到的目标都没有速度模糊。
②能实现对脉冲串频谱单根谱线的多普勒滤波，即频域滤波。
很高，通常对所观测的目标产生距离模糊。
③PRF雷达的分类3、PD1 PD 图雷达的分类图MTI雷达（低：测距清晰，测速模糊PRF）①）：测距模糊，测速模糊，是机载雷达的最佳波形选择PRF②PD雷达（中 PRF③PD雷达（高）：测距模糊，测速清晰、机载下视PD雷达的杂波谱分析4雷达的地面杂波是由主瓣杂波、旁瓣杂波和高度线杂波所组成PD机载下视的。
1表多普勒中心频率变化范围特点①强度比雷达接收机的噪声强70-90dB②与天线主波束的宽度、方向角、载机速度、发射信号波长有主瓣杂波关①当PD雷达不运动时，旁瓣杂波与主瓣杂波在频域上相重合;旁瓣杂波②当PD雷达运动时，旁瓣杂波与主瓣杂波就分布在不同的频域上①机载下视PD雷达做平行于地面的运动高度线杂波②在零多普勒频率处总有一个较强的“杂波”①恰当选择雷达信号的PRF，使得其地面杂波既不重叠也不连接无杂波区②其频谱中不可能有地面杂波，只有接收机内部热噪声的部分5、PRF的选择（1）高、中、低脉冲重复频率的选择①机载雷达在没有地杂波背景干扰的仰视情况下，通常采用低PRF加脉冲压缩。
②迎面攻击时高PRF优于中PRF。
尾随时，在低空，中PRF优于高PRF ;在高空，高PRF优于中PRF。
③交替使用中、高PRF的方法，或者再加上在下视时采用低PRF的方法，并在低、中PRF时配合采用脉冲压缩技术，将是在所有工作条件下得到远距离探测性能的最有效的方法。
脉冲多普勒雷达的总结
脉冲多普勒雷达的总结1、 适用范围脉冲多普勒（PD ）雷达是在动目标显示雷达基础上发展起来的一种新型雷达体制。
这种雷达具有脉冲雷达的距离分辨力和连续波雷达的速度分辨力，有更强的抑制杂波的能力，因而能在较强的杂波背景中分辨出动目标回波。
2、 PD 雷达的定义及其特征（1） 定义：PD 雷达是一种利用多普勒效应检测目标信息的脉冲雷达。
（2） 特征：①具有足够高的脉冲重复频率（简称PRF ），以致不论杂波或所观测到的目标都没有速度模糊。
②能实现对脉冲串频谱单根谱线的多普勒滤波，即频域滤波。
③PRF 很高，通常对所观测的目标产生距离模糊。
3、 PD 雷达的分类图1 PD 雷达的分类图① MTI 雷达（低PRF ）：测距清晰，测速模糊 ② PD 雷达（中PRF ）：测距模糊，测速模糊，是机载雷达的最佳波形选择 ③ PD 雷达（高PRF ）：测距模糊，测速清晰4、 机载下视PD 雷达的杂波谱分析机载下视PD 雷达的地面杂波是由主瓣杂波、旁瓣杂波和高度线杂波所组成的。
表15、PRF的选择（1）高、中、低脉冲重复频率的选择①机载雷达在没有地杂波背景干扰的仰视情况下，通常采用低PRF加脉冲压缩。
②迎面攻击时高PRF优于中PRF。
尾随时，在低空，中PRF优于高PRF ;在高空，高PRF优于中PRF。
③交替使用中、高PRF的方法，或者再加上在下视时采用低PRF的方法，并在低、中PRF时配合采用脉冲压缩技术，将是在所有工作条件下得到远距离探测性能的最有效的方法。
（2）高PRF时重复频率的选择①使迎面目标谱线不落人旁瓣杂波区中:②为了识别迎面和离去的目标：A、当接收机单边带滤波器对主瓣杂波频率固定时：B、当接收机单边带滤波器相对发射频率是固定时：注：单边带滤波器的通带范围应从，单边带滤波器的中心频率是固定的，但偏离应为。
6、PD雷达的信号处理系统PD雷达的信号处理系统主要由单边带滤波器、主瓣杂波抑制滤波器、零多普勒频率抑制滤波器、多普勒滤波器组、检波积累、转换器和门限等部分组成，下面总结各组成部分的特点及其实现方法。
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脉冲多普勒雷达(pulse Doppler Radar)
学习笔记
1：PD雷达简介
PD雷达的广泛定义应为:能实现对雷达信号脉冲串频谱单根谱线滤波(频域滤波)，具有对目标进行速度分辨能力的雷达
PD雷达是一种利用多普勒效应检测目标信息的脉冲雷达。
通常工作在一组较高的脉冲频率上，并采用主振放大链型的信号源和距离门窄带滤波器链的信号处理器. 它具有较高的速度分辨能力，从而可以更有效的解决抑制极强的地杂波干扰的问题。
PD 雷达有多种工作模式，下图给出了PD雷达的各种工作模式。
它们各具特点，分别适用不同的环境。
低重PD雷达测距不会产生模糊，旁瓣杂波电平较低，但测速模糊。
高重PD雷达与之相反，测距产生模糊，旁瓣杂波由于距离重叠效应，电平比较高，但测速是清晰的。
中重PD雷达的距离和多普勒频移都产生模糊，通过辅助方法可以解测距和测速模糊。
1：测速原理
雷达对目标速度的测量主要利用电磁波照射在运动目标上时产生的多普勒效应来进行。
对雷达而言，当雷达与目标之间存在相对运动时，多普勒效应体现在回波信号的频率与发射信号的频率不相等。
雷达发射电磁波信号后，当遇到一个向着雷达运动的目标时，由于多普勒效应，雷达接收到从这个目标返回的电磁波信号的频率将高于雷达的发射频率。
而当雷达发射的电磁波遇到一个在远离雷达方向运动的目标时，则雷达收到的是低于雷达发射频率的电磁波信号。
多普勒雷达正是利用两者频率之间的差值，即多普勒频移df来实现对目标速度的测量。
2：距离模糊产生原因
雷达的最大单值测距范围由其脉冲重复周期T r（PRT）决定。
为保证单值测距, 通常应R max
选取T R>2
C
R max为被测目标的最大作用距离。
有时雷达重复频率的选择不能满足单值测距的要求, 例如在脉冲多普勒雷达或远程雷达, 这时目标回波对应的距离R为
R=c
2
(m×T r+t r)
式中，t r为测得的回波信号与发射脉冲间的时延。
这时将产生测距模糊, 为了得到目标的真实距离R, 必须判明式(2.1.7)中的模糊值m。
2：。