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动目标检测器MTD-PPT精选

Sc(f)
1
2c
exp2fc22
计算列表如下：
σc T
0.07 0.08 0.10 0.12 0.14 0.20
CAV(dB) 85.2 61.0 33.5 19.4 11.6 2.8
而 (IS) Im R a C x A(d V) B 1l0 o 1N 0 g (d)B
Ps为每个信号回波的功率，这里假设天线波瓣形状为矩形，所以每个Ps相等。 Φ 为信号的随机相位。
2fdTr ，是脉冲——脉冲间的相移
2. 杂波回波是：
C TC 1,C 2,.C .M .,
这里： 3. 热噪声：
PcECi 2 是杂波功率
nTn 1,n2,..nM .,
2. 25dB 旁瓣 Chebyshev 加权
c 0.006 0.05 0.07 0.08 0.1 I SIR 93 51.3 43.8 40 32.8 可见，比理想性能相差较大， Chebyshev 加权副瓣越低，则 I SIR
这是系统改善因子上界；当非矩形窗加权时会有 S/N 损失，当 fd 不处于滤波器中央时，应算平均相参积累增益，也会有损失。
三. 实际 MTD 系统的改善因子
非理想白化非矩形窗加权
实际 ISIR < 理想 ISIR
实际系统为一个 2 脉冲或 3 脉冲 MTI 级联加权滤波器组。令：对消器传递函数和第 i 个滤波器传递函数的合成为：
具有复加权 W 的多普勒滤波器的噪声增益为
G nP P n n0 i W TP P nnIW *W TW *iN 1W i2
当信号的 fd 从 0PRF均匀分布时，信号平均增益
N
Gs Gn Wi 2 i1
输出信干比为：

MTI动目标显示雷达

样，取样后的波形和频谱均将发生变化。
动目标显示雷达的工作原理及主要组成
当用多普勒效应来鉴别运动目标回波和固定目标回波时，与普通脉冲雷达的差别是必须在相位检波器的输入端加上基准电压（或称相参电压），该电压应和发射信号频率相参并保存发射信号的初相，且在整个接收信号期间连续存在。工程上，基准电压的频率常选在中频（相位检波器的相位基准）。各种回波信号均与基准电压比较相位。从相位检波器输出的视频脉冲，有固定目标的等幅脉冲串和运动目标的调幅脉冲串。通常在送到终端（显示器或数据处理系统）去之前要将固定杂波消去，故要采用相消设备或杂波滤波器，滤去杂波干扰而保存运动目标信息。下面着重讨论相参电压的获取和固定杂波消除这两个特殊问题。
脉冲工作状态时的多普勒效应盲速和频闪
盲速：是指目标虽然有一定的径向速度�� ，但若其回波信号经过相位检波器后，输出为一串等幅脉冲，与固定目标的回波相同，此时的运动速度称为盲速。（�� 等于脉冲重复频率�� 的整数倍）频闪：频闪效应是指当脉冲工作状态时，相位检波器输出端回波脉冲信号的包络调制频率�� ，与目标运动的径向速度�� 不再保持正比关系。此时如用包络调制频率测速时将产生测速模糊。（即�� 超过重复频率�� 的一半）产生盲速和频闪效应的基本原因在于，脉冲工作状态是对连续发射的取
2.消除固定目标回波
在相位检波器输出端，固定目标的回波是一串振幅不变的脉冲，而运动目标的回波是一串振幅调制的脉冲。将它们加到偏转调制显示器上，固定目标的回波是振幅稳定的脉冲，而运动目标的回波呈现上下“跳动”的“蝴蝶效应” 。可以根据这种波形特点，在偏转显示器上区分固定目标与运动目标。如果要把回波信号加到亮度调制显示器或终端数据处理设备，则必须先消除固定目标回波。最直观的一种办法是将相邻重复周期的信号相减，使固定目标回波由于振幅不变而相互抵消；运动目标回波相减后剩下相邻重复周期振幅变化的部分输出。 A. 相消设备特性相消设备等效于一个梳齿形滤波器，其频率特性在�� = �� 各点均为零。固定目标频谱的特点是，谱线位于�� 点上，因而在理想情况下，通过相消器这样的梳齿滤波器后输出为零。但当目标的多普勒频率为重复频率整数倍时，其频谱结构也有相同的特点，故通过上述梳状滤波器后无输出。 B. 数字相消器相消器需要迟延线将信号迟延一个脉冲重复周期并和未迟延的信号相减。现代大规模的集成电路的迅猛发展，可完全用数字技术来实现信号的存储、延时和各种实时运算。首先把从相位检波器输出的模拟信号变为数字信号。以时钟脉冲控制取样保持电路对输入相参视频信号取样，被时间量化的取样保持信号送到模数转换电路（A/D 变换器）进行幅度分层，转为数字信号输出。数字信号的延迟可用存储器完成，将数字信号按取样顺序写入存储器内，当下一个重复周期的数字信号到来时，由存储器中都会出同一距离单元的信号进行相减运算，在输出端得到跨周期相消的数字信号。一般取样间隔应小于脉冲宽度的一半，即在一个脉冲宽度以内取样两次以上。A/D 变换器的量化位数 N 应选到 N≥7 后，量化损失低于 0.08dB，可以忽略其影响。N 的选择还对系统改善因子有影响。

雷达原理笔记之动目标检测及测速技术

1.1.3 二次杂波对消器
滤波器频率特性：
其中通常取接近2但小于2的常数。

目的同样是在保证尽可能多地滤除杂波的
同时，处在零多普勒点的运动目标不被抑制完全。

对比见下图：
二次杂波对消器是工程中应用最多的杂波处理滤波器。

对于低速的杂波消除，频响特性可以向右平移一定的区间，平移的量是杂波运动速度对应的多普勒频移。

因此对于低速运动杂波对消的滤波特性为：
其中为杂波速度对应的多普勒频移。

利用二次杂波对消器处理杂波时，选取相参积累脉冲个数为。

1.2 多普勒滤波器组处理
一般，将MTI处理后输出的信号进行MTD处理，即窄带滤波处理，得到运动目标的速度信息。

1.2.1 窄带多普勒滤波器组实现
利用有N个输出的横向滤波器，经过各脉冲的加权求和实现。

频响幅度为：。

动目标检测器(MTD)

(1) 阶数：多普勒滤波器组阶数为M，则 M＝m－（预白化 MTI 阶数－1）例：当 m＝18，MTI 为3脉冲（3阶）时，则 M＝18－2＝16（阶）
2）多普勒滤波器组的实现方法
1. FFT算法：当 M=2T（T＝整数）时，可用基 2FFT，并采用加权来减小旁瓣，降低杂波通过旁瓣的泄漏，提高改善因子。一般采用：Hamming 或 Chebyshev 加权效果较好。
于前面讲过的平均改善因子。
可见MTD可以看成白化滤波器（具有平均改善因子IMTI）和相干积累器（多普勒滤波器组）的级联。
白化滤波 IMTI
多普勒滤波器组GC
由文献知，最佳 W OPT 应为：干扰协方差阵的逆
* W OPT ( f d ) P R P I S ( f ) c c n d 1
4 ×M2 例：M = 16，则 4×(16)2 ：运算量大，复杂
§3. MTD 系统的改善因子
一. 最佳多普勒滤波器组构成的 MTD 系统的改善因子所谓最佳多普勒滤波器组，即每个滤波器的权函数 Wi 都是最优权函数。这里最优是相对于一定的杂波模型和信号假设而言的。 1. CPI 中M个信号回波可用一复矢量表示：
所以 BMTD 的定义为：将一个 CPI 中的回波结合为一组，来进行 MTD 处理。波束中的回波应分为 2 个CPI，才能保证至少一个CPI
中包含了全部目标信息，否则会导致 S/N 下降，降低
检测性能。
CPI2 CPI1 ¿ ± Ä ê
例：击中数 H＝32 时， m＝16 (个)，这是最大值

1
2
这里： Sc(f) 是杂波功率谱 (采样前，f 是从 0 内扩展的)
rep 1 SC ( f ) SC ( f j ) T T j

RSP_MTI & MTD

研学论坛（ / ）版主：radar
2005.07
MTD 与 MTI 的比较
早期的MTI雷达改善因子一般在20dB左右，而雷达的实际杂波强度可能达到50dB甚至更强。MTI雷达性能不高是多方面原因造成的：如锁相相参系统的高频稳定性不够，采用模拟延迟线通常只能做一次相消且性能不稳定，不能实现最佳滤波，等等。动目标检测（MTD）是在MTI基础上发展起来的一项更有效的频域滤波技术。与MTI相比，MTD主要在三个方面作了改进： 1. 增加一个多普勒滤波器组，使之更接近于最佳（匹配）线性滤波，在抑制固定杂波的同时，也能抑制气象、鸟群等慢动杂波，有效地提高改善因子。这是MTD不同于MTI的核心区别； 2. 增加一个或多个杂波图，使之能够检测切向飞行的大目标； 3. 利用数字信号处理实现长时间的存储与延迟，并增大信号处理的线性动态范围。
SCV（dB） I（dB）-V0 dB） = （
CA、CR、I和SCV只要知道其中一个就能推算其它三个。其它指标：杂波间可见度、滤波器失配损耗、杂波可见度因子可参见《雷达手册》。
参考文献：马晓岩，向家彬等，《雷达信号处理》，湖南科学技术出版社，第5章
盲相及其消除方法
相参MTI通过相邻回波脉冲的相位相减提取动目标回波，当相邻脉冲间动目标回波的相位差正好为π 的整数倍时，MTI滤波器将无输出（推导过程见参考书），出现“盲相”。
参考文献：《雷达手册》（第二版），第15章，电子工业出版社，2003
MTI 原理
对非相参雷达，实现MTI则需要对回波包络进行对消，其原理可见参考书。 MTI实际上是一种频域滤波器。用数字器件实现的一次对消MTI滤波器结构图如下：
参考文献：马晓岩，向家彬等，《雷达信号处理》，湖南科学技术出版社，第5章

动目标显示与动目标检测

6.5 动目标显示与动目标检测引言1.目标回波频谱6.5.1 目标回波和杂波的频谱 2.杂波频谱原理递归传统非递归6.5.2 MTI滤波器零点分配算法滤波器设计优化预测误差算法结语原理MTI+FFT6.5.3 MTD滤波器滤波器设计点最佳等间隔最佳结语6.5.4 改善因子分析MTIMTD6.5 动目标显示与动目标检测雷达探测的运动目标如飞机，导弹，舰艇，车辆等周围存在各种背景，包括不动的地物和运动着的云雨，海浪或金属丝干扰等。

动目标显示（Moving Target Indicator :MTI ）与动目标检测（Moving Target Detection: MTD ）就是使用各种滤波器，滤去这些背景产生的杂波而取出运动目标的回波。

此外也可以通过把雷达安装在山上、增加雷达天线的倾角、安装防杂波网来阻止杂波进入天线；或通过调整雷达天线的波束形式、采用极化技术、降低雷达的分辨单元、在时域采用CFAR 检测、自适应门限、杂波图来抑制杂波。

在频域上应用MTI 与MTD 技术可以提高信杂比，改善杂波背景下检测运动目标的能力。

本节首先分析目标回波和杂波的频谱特性；然后分别讨论MTI 与MTD 原理及滤波器设计方法；最后分析MTI 与MTD 对改善因子的提高。

6.5.1 目标回波和杂波的频谱运动目标回波和杂波在频谱结构上有所差别，运动目标检测就是利用这种差别，从频率上将它们区分，以达到抑制杂波而显示目标回波的目的。

为此，应首先弄清楚目标和杂波的回波的特性。

(1) 目标回波的频谱雷达发射相参脉冲串，其脉冲宽度为e T ，脉冲重复频率为r f 。

当天线不扫描而对准目标时，所得脉冲为无限脉冲串。

调制信号)(1t u 及其频谱)(1f U 分别为∑∞-∞=⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=n e rTnT t rect A t u )(1 (6.5.1)∑∞-∞=-=n r e e r e f n f T f T f T AT f U )()sin()(1δππ (6.5.2)A 为信号振幅。

mtd多普勒维fft的点数_径向速度_解释说明

mtd多普勒维fft的点数径向速度解释说明1. 引言1.1 概述本文主要研究关于MTD（多普勒维）FFT（快速傅里叶变换）的点数以及径向速度的解释说明。

MTD在雷达系统中广泛应用，可以实时检测目标物体的动态信息。

而FFT作为一种常用的信号处理方法，被广泛应用于雷达信号处理中。

1.2 文章结构本文共分为四个部分进行讨论。

首先是引言部分，概述了文章的背景和研究内容。

其次是第2部分，探讨了MTD多普勒维FFT的点数选择问题，包括相关概念、选择因素以及选择方法和准则。

第3部分则着重介绍了径向速度的概念、测量方法和原理以及相关技术应用场景。

最后，在第4部分中对研究内容和结果进行总结，并指出当前研究不足之处，并展望未来的发展方向。

1.3 目的本文旨在通过对MTD多普勒维FFT点数选择和径向速度解释说明的深入研究，提供对于雷达信号处理相关领域从业人员更加全面详尽的知识体系。

通过阐明点数选择的理论依据和方法，以及径向速度的测量原理和应用场景，有助于读者深入了解相关技术背后的原理，并为实际项目中的应用提供参考和指导。

2. MTD多普勒维FFT的点数2.1 MTD多普勒维FFT的概念MTD（Moving Target Detection）多普勒维FFT（Fast Fourier Transform）是一种信号处理技术，用于探测和分析移动目标在雷达回波中引起的频率变化。

通过将雷达接收到的信号进行FFT计算，可以得到不同速度下目标回波的频谱信息，进而实现对移动目标的检测和定位。

2.2 FFT的点数选择因素在进行MTD多普勒维FFT分析时，选择适当的FFT点数非常重要。

FFT点数决定了频率分辨率以及所能覆盖的最高和最低频率范围。

点数越大，频率分辨率越高，但计算复杂度也会增加。

选择FFT点数需要考虑以下因素：- 目标速度范围：目标速度范围较大时，需要选择更高的FFT点数来保证对所有速度区间进行准确检测。

- 必要平滑度：如果需要更平滑且精确的速度谱估计结果，则需要使用较大的FFT点数。

MTI和MTD解读

Wik e
j[ 2ik / N ]
，i 0,1,2...N 1
i表示第几个滤波器的抽头，k表示从0到N-1的标记，每一个k值对应一组不同的加权值，即对应于不同的多普勒滤波器，每一个k值决定了一个独立的滤波器的响应。
窄带滤波器组的每个抽头有N个输出，并且对应N个加权值，输入信号x(i) 与滤波器组Y(k)关系为
FFT实现
FFT将N个脉冲分成N个频段（对应N个窄带滤波器）做FFT运算，每个频段分别积累N个脉冲时长的数据，每个点的运算相当于是一个带通滤波器，每个滤波器都有一定的副瓣，可考虑使用窗函数加权抑制杂波。
但FFT滤波器在零频和脉冲重复频率整数倍处没有凹陷，所以无法抑制静态杂波，需要考虑其他方式帮助解决。可以考虑添加MTI对消器，或者将静态杂波对应的滤波器通道的输出去除。此外，FFT需要回波脉冲串个数为2的整数次幂，同时如果想要达到比较高的检测精度，FFT变换的点数不能太少，也就是需要更多的回波脉冲串。但是在实际情况中，雷达的回波脉冲串个数是受多方面影响，不可能随意变更的。这会使FFT滤波器组的应用受到一定的限制。
h1 (t ) (t ) (t T )
傅里叶变换为 H1 (w) 1 e jwt，w 2f
功率增益为 H1 ( w) H1 ( w) (1 e jwT )(1 e jwT )
* 2(1 cos wT Nhomakorabea) 4 sin 2 (
wT ) 2
双延迟线对消器：
零号滤波器，也就是K=0的滤波器，其通带中心位置分别是0,1/T,2/T.... 即零频和雷达重复频率的整数倍处，以雷达脉冲重复周期为周期，通带正是静态杂波的频谱集中的位置，所以可以把此滤波器的输出看成是静态杂波的输出。同理，K=n时的滤波器，其通带中心分别位于 n/NT,n/NT+1/T,n/NT+1/T....。一般情况下，不同的滤波器对信噪比的改善不相同，如果几个滤波器的通带靠近杂波频率谱的中心位置，那么他们的改善就相对差一些。因此，如果杂波谱比较集中，采用MTD窄带滤波器可以得到较好的滤波性能。但是，如果杂波的频谱分布比较宽，那么与MTI相比，窄带滤波器的改善也就没那么明显。此外，窄带滤波器对滤除低速运动杂波也有优势。因为低速目标杂波可能只出现在滤波器组的某一个滤波器中，根据实际情况，如果此滤波器频带内的噪声和杂波较强，则可适当提高此滤波器的门限电压，这样可以很好的减小低速杂波的影响，同时又不影响其他滤波器的输出。

mti动目标检测原理

mti动目标检测原理MTI动目标检测原理简介•MTI动目标检测（Moving Target Indication）是一种用于检测移动目标的技术。

•本文将从浅入深，介绍MTI动目标检测的原理和相关技术。

MTI动目标检测的基本原理•MTI动目标检测通过比较连续时间段内的雷达回波信号，来判断是否存在移动目标。

•基本原理是利用目标在不同时间上的动态特性，与背景信号的静态特性进行对比。

静态与动态背景分离•在MTI动目标检测中，首先需要通过信号处理方法，分离出静态和动态背景信号。

•静态背景信号主要包括地面、建筑物等不会移动的目标。

•动态背景信号主要是由于气象、地形等因素引起的雷达回波信号变化。

滤波器与滞后门控放大器•为了分离出动态背景信号，常用滤波器将低频信号通过，并将高频信号屏蔽掉。

•滞后门控放大器用于抑制静态背景信号。

•这些处理方法可以减少静态背景对动目标的影响。

移动目标检测•分离出动态背景信号后，接下来就是通过信号处理算法来检测移动目标。

•常用的方法包括：CFAR（Constant False Alarm Rate）算法、差分算法等。

•CFAR算法通过比较周围区域的回波信号，来判断是否存在目标。

•差分算法则通过对连续两帧回波信号进行差分运算，来检测移动目标。

MTI动目标检测的应用•MTI动目标检测技术广泛应用于雷达系统、无人驾驶、安防监控等领域。

•在雷达系统中，MTI动目标检测可以帮助航空飞行员探测周围飞行器的动态信息，提高飞行安全性。

•在无人驾驶领域，MTI动目标检测可以帮助无人车识别并避开移动障碍物，实现智能驾驶。

•在安防监控中，MTI动目标检测可以实时监测周围环境，及时发现可疑行为。

总结•MTI动目标检测是一种基于雷达回波信号的移动目标检测技术，通过分离动态和静态背景信号，以及应用信号处理算法来检测移动目标。

•该技术在多个领域有着广泛的应用，并在提高安全性、自动化等方面发挥重要作用。

以上是针对”MTI动目标检测原理”的相关文章，从浅入深地解释了其原理与应用。

运动目标检测原理

运动目标检测原理运动检测（移动侦测）原理一、引言随着技术的飞速发展，人们对闭路电视监控系统的要求越来越高，智能化在监控领域也得到越来越多的应用。

在某些监控的场所对安全性要求比较高，需要对运动的物体进行及时的检测和跟踪，因此我们需要一些精确的图像检测技术来提供自动报警和目标检测。

运动检测作为在安防智能化应用最早的领域，它的技术发展和应用前景都受到关注。

运动检测是指在指定区域能识别图像的变化，检测运动物体的存在并避免由光线变化带来的干扰。

但是如何从实时的序列图像中将变化区域从背景图像中提取出来，还要考虑运动区域的有效分割对于目标分类、跟踪等后期处理是非常重要的，因为以后的处理过程仅仅考虑图像中对应于运动区域的像素。

然而，由于背景图像的动态变化，如天气、光照、影子及混乱干扰等的影响，使得运动检测成为一项相当困难的工作。

二、运动检测（移动侦测）原理早期的运动检测如MPEG1是对编码后产生的I帧进行比较分析，通过视频帧的比较来检测图像变化是一种可行的途径。

原理如下：MPEG1视频流由三类编码帧组成，它们分别是：关键帧（I 帧），预测帧（P帧）和内插双向帧（B帧）。

I帧按JPEG标准编码，独立于其他编码帧，它是MPEG1视频流中唯一可存取的帧，每12帧出现一次。

截取连续的I帧，经过解码运算，以帧为单位连续存放在内存的缓冲区中，再利用函数在缓冲区中将连续的两帧转化为位图形式，存放在另外的内存空间以作比较之用，至于比较的方法有多种。

此方法是对编码后的数据进行处理，而目前的MPEG1/MPEG4编码都是有损压缩，对比原有的图像肯定存在误报和不准确的现象。

目前几种常用的方法：1.背景减除（Background Subtraction ）背景减除方法是目前运动检测中最常用的一种方法，它是利用当前图像与背景图像的差分来检测出运动区域的一种技术。

它一般能够提供最完全的特征数据，但对于动态场景的变化，如光照和外来无关事件的干扰等特别敏感。

(整理)动目标显示与动目标检测.

6.5 动目标显示与动目标检测引言1.目标回波频谱6.5.1 目标回波和杂波的频谱 2.杂波频谱原理递归传统非递归6.5.2 MTI滤波器零点分配算法滤波器设计优化预测误差算法结语原理MTI+FFT6.5.3 MTD滤波器滤波器设计点最佳等间隔最佳结语6.5.4 改善因子分析MTIMTD6.5 动目标显示与动目标检测雷达探测的运动目标如飞机，导弹，舰艇，车辆等周围存在各种背景，包括不动的地物和运动着的云雨，海浪或金属丝干扰等。

动目标显示（Moving Target Indicator :MTI ）与动目标检测（Moving Target Detection: MTD ）就是使用各种滤波器，滤去这些背景产生的杂波而取出运动目标的回波。

此外也可以通过把雷达安装在山上、增加雷达天线的倾角、安装防杂波网来阻止杂波进入天线；或通过调整雷达天线的波束形式、采用极化技术、降低雷达的分辨单元、在时域采用CFAR 检测、自适应门限、杂波图来抑制杂波。

在频域上应用MTI 与MTD 技术可以提高信杂比，改善杂波背景下检测运动目标的能力。

本节首先分析目标回波和杂波的频谱特性；然后分别讨论MTI 与MTD 原理及滤波器设计方法；最后分析MTI 与MTD 对改善因子的提高。

6.5.1 目标回波和杂波的频谱运动目标回波和杂波在频谱结构上有所差别，运动目标检测就是利用这种差别，从频率上将它们区分，以达到抑制杂波而显示目标回波的目的。

为此，应首先弄清楚目标和杂波的回波的特性。

(1) 目标回波的频谱雷达发射相参脉冲串，其脉冲宽度为e T ，脉冲重复频率为r f 。

当天线不扫描而对准目标时，所得脉冲为无限脉冲串。

调制信号)(1t u 及其频谱)(1f U 分别为∑∞-∞=⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=n e rTnT t rect A t u )(1 (6.5.1)∑∞-∞=-=n r e e r e f n f T f T f T AT f U )()sin()(1δππ (6.5.2) A 为信号振幅。

MTD雷达信号处理实现过程简析

MTD雷达信号处理实现过程简析作者：徐卫合赵咏梅来源：《无线互联科技》2014年第05期摘要：动目标检测（MTD，Moving target detection）是现代雷达系统中重要的信号处理技术，采用MTD技术的雷达在当前得到了越来越广泛的应用。

文中介绍了MTI/MTD技术的基本原理，对MTD雷达信号处理的实现方法和一般过程进行了简要的分析，并对某些关键部分的多种实现方法进行了一些比较。

关键词：MTI；MTD；动目标；多普勒滤波器组雷达在探测各种运动目标时几乎都会受到杂波的干扰。

由于运动目标和固定目标、一些缓慢运动的目标如气象杂波，敌方施放的铝箔干扰条、鸟群等产生的回波信号的多普勒频移是不同的，针对此区别采用MTI/MTD技术就可以获得所需的目标信息。

1 MTI/MTD的简介动目标显示（MTI）简单理解就是一种抑制固定杂波或缓慢运动杂波的频域滤波器。

它利用运动目标回波和固定杂波及慢速杂波在频域上的不同，有效抑制杂波而获取目标回波信号。

MTD是为了弥补MTI某些情况下检测能力不够的缺陷，提高在强杂波、弱目标时，依据最佳滤波器理论使用的一种信号处理技术。

在信号处理方面MTD比MTI从下面三个方面进行了改进：⑴采用了更多的数字信号处理技术，改善了滤波器频率特性，更接近于最佳滤波，提高了改善因子；⑵能够检测到强地物杂波中低速运动的目标甚至是处于切向方向飞行的大目标；⑶能够同时抑制平均多普勒频移等于零的固定目标杂波和诸如气象、鸟群等产生的慢动杂波。

2 MTD雷达信号处理系统MTD雷达信号处理系统，简单的说就是在MTI的基础上增加了一组覆盖目标回波多普勒频率的所有可能范围的窄带滤波器。

其基本框图如图1所示。

2.1 MTI的信号处理MTI是基于多普勒频率来区分运动目标回波和地物杂波及慢速杂波干扰的，因而MTI一般包括含有多普勒信息的回波信号的相参处理和进行目标区分时的对消处理这两个基本部分。

⑴多普勒信息的获取是使用I、Q正交双通道相干检波器来实现的。

动目标指示（MTI）与动目标检测（MTD）

动⽬标指⽰（MTI）与动⽬标检测（MTD）多普勒雷达是指利⽤多普勒效应，测量⽬标相对于雷达的径向速度分量，或对具有特定径向速度的⽬标进⾏提取的雷达。

如果雷达发射的是脉冲信号，则称为脉冲多普勒雷达。

在由地物、海⾯、云⾬、箔条等物体反射所形成的⼲扰背景(杂波)中，如果⽬标与杂波的径向速度不同，动⽬标指⽰(MTI)雷达或脉冲多普勒(PD)雷达就具有对其进⾏检测的能⼒。

在典型民⽤领域中，为对空中交通实施管制，须具备在强地杂波和⽓象杂波中对未装载应答机的低空⼩型飞机进⾏检测的能⼒；在军⽤领域应⽤中，可包括对低空飞机和巡航导弹进⾏检测、也可应⽤于机载告警与控制系统(AWACS)、机载预警系统(AEW)以及机载拦截雷达等需要在极强的⾯杂波环境中下视⼯作的情况。

点击图⽚可查看相关视频⾼重频模式机载预警系统所采⽤的多普勒处理技术有三类。

第⼀类是⾼重频的脉冲多普勒技术，其重频⾄少为载机与⽬标临近飞⾏速度之和所对应多普勒频率的2倍，从⽽能够产⽣⽐较⼲净的⽆杂波区，只需采⽤窄带滤波器即可检测出运动⽬标。

不过这种情况下距离是⾼度模糊的，通常需要解模糊。

相对于低、中重频模式来说，⾼重频模式的优点在于可在峰值功率不变的情况下增加所辐射的能量。

利⽤距离-速度矩阵的每⼀单元格都包含距离维和速度维(或称为多普勒频率维)信息，前者对应雷达的距离分辨单元，后者则跟波束照射在⽬标上的驻留时间成反⽐。

低重频模式第⼆类多普勒处理技术称作机载动⽬标指⽰技术，这类技术通过天线设计和信号处理消除了载机的运动效应。

⼀旦消除这种影响，就可采⽤跟陆基或海基MTI雷达同样的信号处理⽅式了。

由于希望距离是不模糊的，因此这种机载预警雷达经常⾤⽤低重频⼯作，⽽对于低重频模式所导致的⽬标“盲速”问题，可采⽤重频参差加以解决。

中重频模式第三类机载预警雷达采⽤的是中重频模式，此时距离和速度都是模糊的。

⾼于低重频的主要原因是为了提⾼对抗主瓣杂波和地⾯运动⽬标的能⼒；⽽低于⾼重频则是使雷达具备检测副瓣杂波中速度较低（甚⾄为负值）的临近飞⾏⽬标的能⼒。

动目标检测器MTD

CPI —— 相参处理间隔是BMTD中组的大小。若一个 CPI内的回波数为 m，应保证：
m H n
这里 n 2 （整数）
所以 BMTD 的定义为：将一个 CPI 中的回波结合为一组，来进行 MTD 处理。
波束中的回波应分为 2 个CPI，才能保证至少一个CPI
中包含了全部目标信息，否则会导致 S/N 下降，降低
输入(杂波＋噪声)功率
信号功率增益
输出(杂波＋噪声)功率
I
SIR
(
f
d
)
W
T
R
s
(
f
d
)W
*
W
T
Pc Pn (Pc Rc Pn
I
)W
*
W
T Rs ( fd )W WTW*
*
W T W *(Pc W T (Pc Rc
Pn ) PnI )W
*
I SIR ( fd ) Gc I MTI
Gc
W T Rs ( fd )W * WTW*
于是有：
M
yiI xnI hiI (M n 1) xnQhiQ (M n 1) n1
M yiQ xnI hiQ (M n 1) xnQhiI (M n 1)
n1
i＝1,2,……,M
c) FIR 滤波器组运算量 4 ×M2
例：M = 16，则 4×(16)2 = 1024 (复乘)
这是系统改善因子上界；当非矩形窗加权时会有 S/N 损失，当 fd 不处于滤波器中央时，应算平均相参积累增益，也会有损失。
三. 实际 MTD 系统的改善因子
非理想白化非矩形窗加权
实际 ISIR < 理想 ISIR
实际系统为一个 2 脉冲或 3 脉冲 MTI 级联加权滤波器组。令：对消器传递函数和第 i 个滤波器传递函数的合成为：

MTI和MTD

2 2 2 2 6
从仿真图形可以看出,从单延迟线对消器到四延迟线对消器，阻带逐渐变深、变宽，阻带变深可以提高信噪比，但是阻带变宽后会导致低速目标抑制增强。
同时考虑幅度大小后的变化曲线
由图中可以看出，当频率约位于[0.167fr 0.833fr]之间时，增加延迟线个数滤波后，目标的幅度是增加的。但是随着延迟线的增加，滤波器的阻带越来越深，越来越深，不仅消除静态目标，低速目标的抑制也将越来越大。但是，延迟线增加，幅度响应在通带内愈加不平坦，不同速度的目标增益将不同。因此，使用对消滤波器来抑制杂波，选择雷达的脉冲重复频率fr很重要，需要尽量使目标引起的多普勒频移位于[0.167+n 0.883+n]fr内，而杂波频谱集中于区间外才能得到良好的滤波效果
MTI（动目标显示）技术
目的：抑制由杂波产生的类似目标的回波，而让动目标回波通过后的损失尽量小或没损失。杂波特性：通常杂波谱集中在f=0Hz处和雷达脉冲频率重复周期的整数倍处，并有小范围的拓展（100Hz左右）。
典型的MTI滤波器为延迟线滤波器：单延迟线滤波器：将相邻两个回波信号相减，单位冲击响应为
FFT实现
FFT将N个脉冲分成N个频段（对应N个窄带滤波器）做FFT运算，每个频段分别积累N个脉冲时长的数据，每个点的运算相当于是一个带通滤波器，每个滤波器都有一定的副瓣，可考虑使用窗函数加权抑制杂波。
但FFT滤波器在零频和脉冲重复频率整数倍处没有凹陷，所以无法抑制静态杂波，需要考虑其他方式帮助解决。可以考虑添加MTI对消器，或者将静态杂波对应的滤波器通道的输出去除。此外，FFT需要回波脉冲串个数为2的整数次幂，同时如果想要达到比较高的检测精度，FFT变换的点数不能太少，也就是需要更多的回波脉冲串。但是在实际情况中，雷达的回波脉冲串个数是受多方面影响，不可能随意变更的。这会使FFT滤波器组的应用受到一定的限制。